bluetooth协议架构详解与android蓝牙架构分析
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Bluedroid:蓝⽛协议栈源码剖析⼀、基础知识介绍1.缩略语BTIF: Bluetooth InterfaceBTU : Bluetooth Upper LayerBTM: Bluetooth ManagerBTE: Bluetooth embedded systemBTA :Blueetooth application layerCO: call out\CI: call inHF : Handsfree ProfileHH: HID Host ProfileHL: Health Device ProfileV:audio\vidioag: audio gatewayr: audio/video registrationgattc: GATT clientBLE: Bluetooth Low Energy2.蓝⽛协议栈框架图:1.基带层(BB)提供了两种不同的物理链路(同步⾯向连接链路SCO Synchronous Connection Oriented和异步⽆连接链路ACL Asynchronous Connection Less),负责跳频和蓝⽛数据及信息帧的传输,且对所有类型的数据包提供了不同层次的前向纠错码(FEC Frequency Error Correction)或循环沉余度差错校验(CTC Cyclic Redundancy Check);2.LMP层负责两个或多个设备链路的建⽴和拆除及链路的安全和控制,如鉴权和加密、控制和协商基带包的⼤⼩等,它为上层软件模块提供了不同的访问⼊⼝;3.蓝⽛主机控制器接⼝HCI (Host Controller Interface)由基带控制器、连接管理器、控制和事件寄存器等组成。
它是蓝⽛协议中软硬件之间的接⼝,它提供了⼀个调⽤下层BB、LM、状态和控制寄存器等硬件的统⼀命令,上、下两个模块接⼝之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进⾏。
Android BlueDroid(一):BlueDroid概述一、名词解释:(有用信息增加中……)BTI F: Bluetooth InterfaceBTU : Bluetooth Upper LayerBTM: Bluetooth ManagerBTE :Bluetooth embedded systemBTA :Blueetooth application layerCO: call out\CI: call inHF : Handsfree ProfileHH: HID Host ProfileHL: Health Device ProfileAV:audio\vidioag: audio gatewayar: audio/video registrationgattc: GATT clientBLE:二、 BlueDroid && BlueZ1、Android 4.2中BlueDroid的框架结构图:(Google官方提供)。
(1)、应用程序通过android.bluetooth package下的API来调用系统的Bluetooth功能。
(2)、应用层空间增加了一个名为Bluetooth的App。
它做为系统的bluetooth核心进程而存在。
其内部将通过JNI来调用Bluetooth HAL层以完成各种蓝牙请求。
(3)、Bluetooth HAL也属于Android 4.2新增模块,它由蓝牙核心规范硬件抽象层和蓝牙应用规范硬件抽象层组成。
由于HAL层的隔离作用,上层代码可轻松移植到不同芯片平台。
(4)、作为整个蓝牙服务的核心,Bluetooth Stack模块则由Bluetooth Application Layer (缩写为BTA)和Bluetooth Embedded System(缩写为BTE)两大部分组成。
BTA实现了蓝牙设备管理、状态管理及一些应用规范。
而BTE则通过HCI与厂商蓝牙芯片交互以实现了蓝牙协议栈的通用功能和相关协议。
Android bluetooth介绍(二)android 蓝牙代码架构及其uart 到rfcomm 流程一、Android Bluetooth Architecture蓝牙代码架构部分(google 官方蓝牙框架)Android的蓝牙系统,自下而上包括以下一些内容如上图所示:1、串口驱动Linux的内核的蓝牙驱动程、Linux的内核的蓝牙协议的层2、BlueZ的适配器BlueZ的(蓝牙在用户空间的函式库)bluez代码结构Bluetooth协议栈BlueZ分为两部分:内核代码和用户态程序及工具集。
(1)、内核代码:由BlueZ核心协议和驱动程序组成Bluetooth协议实现在内核源代码 kernel/net/bluetooth中。
包括hci,l2cap,hid,rfcomm,sco,SDP,BNEP等协议的实现。
(2)、驱动程序:kernel/driver/bluetooth中,包含Linuxkernel对各种接口的Bluetooth device的驱动,如:USB接口,串口等。
(3)、用户态程序及工具集:包括应用程序接口和BlueZ工具集。
BlueZ提供函数库以及应用程序接口,便于程序员开发bluetooth应用程序。
BlueZ utils是主要工具集,实现对bluetooth设备的初始化和控制。
3、蓝牙相关的应用程序接口Android.buletooth包中的各个Class(蓝牙在框架层的内容-----java)同样下图也是一张比较经典的蓝牙代码架构图(google官方提供)二、蓝牙通过Hciattach启动串口流程:1、hciattach总体流程2、展讯hciattach代码实现流程:三、具体代码分析1、initrc中定义idh.code\device\sprd\sp8830ec_nwcn\init.sc8830.rc1.service hciattach /system/bin/hciattach -n /dev/sttybt0 sprd_shark2.socket bluetooth stream 660 bluetooth bluetoother bluetooth4.group wifi bluetooth net_bt_admin net_bt inet net_raw net_admin system5.disabled6.oneshotadb 下/dev/ttybt0(不同平台有所不同)PS 进程中:hicattch2、/system/bin/hciattach 执行的Main函数idh.code\external\bluetooth\bluez\tools\hciattach.cservice hciattach /system/bin/hciattach -n /dev/sttybt0sprd_shark 传进两个参数,/dev/sttybt0 和 sprd_shark1.i nt main(int argc, char *argv[])2.{3.………………4.for (n = 0; optind < argc; n++, optind++) {5.char *opt;6.7.opt = argv[optind];8.9.switch(n) {10. case 0://(1)、解析驱动的位置;11. dev[0] = 0;12. if (!strchr(opt, '/'))13. strcpy(dev, "/dev/");14. strcat(dev, opt);15. break;16.17. case 1://(2)、解析串口的配置相关参数;18. if (strchr(argv[optind], ',')) {19. int m_id, p_id;20. sscanf(argv[optind], "%x,%x",&m_id, &p_id);21. u = get_by_id(m_id, p_id);22. } else {23. u = get_by_type(opt);24. }25.26. if (!u) {27. fprintf(stderr, "Unknown device type or id\n");28. exit(1);29. }30.31. break;32.33. case 2://(3)、通过对前面参数的解析,把uart[i]中的数值初始化;34. u->speed = atoi(argv[optind]);35. break;36.37. case 3:38. if (!strcmp("flow", argv[optind]))39. u->flags |= FLOW_CTL;40. else41. u->flags &= ~FLOW_CTL;42. break;43.44. case 4:45. if (!strcmp("sleep", argv[optind]))46. u->pm = ENABLE_PM;47. else48. u->pm = DISABLE_PM;49. break;50.51. case 5:52. u->bdaddr = argv[optind];53. break;54. }55. }56.57.………………58. if (init_speed)//初始化串口速率;59. u->init_speed = init_speed;60.………………61. n = init_uart(dev, u, send_break, raw);//(4)、初始化串口;62.………………63.64. return 0;65.}(1)、解析驱动的位置;1.if (!strchr(opt, '/'))2.strcpy(dev, "/dev/");3.service hciattach /system/bin/hciattach -n /dev/sttybt0 sprd_shark4.dev = /dev/ttyb0(2)、解析串口的配置相关参数;获取参数对应的结构体;1.u = get_by_id(m_id, p_id);2.static struct uart_t * get_by_id(int m_id, int p_id)3.{4.int i;5.for (i = 0; uart[i].type; i++) {6.if (uart[i].m_id == m_id && uart[i].p_id== p_id)7.return &uart[i];8.}9.return NULL;10.}这个函数比较简单,通过循环对比,如传进了的参数sprd_shark和uart结构体中的对比,找到对应的数组。
三种蓝⽛架构实现⽅案(蓝⽛协议栈⽅案)蓝⽛架构实现⽅案有哪⼏种?我们⼀般把整个蓝⽛实现⽅案叫做蓝⽛协议栈,因此这个问题也可以这么阐述:蓝⽛协议栈有哪些具体的架构⽅案?在蓝⽛协议栈中,host是什么?controller是什么?HCI⼜是什么?⼤家都知道,不同的应⽤场景有不同的需求,因此不同的应⽤场景对蓝⽛实现⽅案的要求也不⼀样,从⽽催⽣不同的蓝⽛架构实现⽅案,或者说蓝⽛协议栈⽅案。
架构1:host+controller双芯⽚标准架构蓝⽛是跟随⼿机⽽诞⽣的,如何在⼿机中实现蓝⽛应⽤,是蓝⽛规格⾸先要考虑的问题。
如果你仔细阅读蓝⽛核⼼规格,你会发现规格书更多地是站在⼿机⾓度来阐述的,然后“顺带”描述⼀下⼿机周边蓝⽛设备的实现原理。
如⼤家所熟知,⼿机⾥⾯包含很多SoC或者模块,每颗SoC或者模块都有⾃⼰独有的功能,⽐如⼿机应⽤跑在AP芯⽚上(⼀般⽽⾔,Android或者iOS开发者只需跟AP芯⽚打交道),显⽰屏,3G/4G通信,WiFi/蓝⽛等都有⾃⼰专门的SoC或者模块,这些模块在物理上都会通过某种接⼝与AP相连。
如果应⽤需要⽤到某个模块的时候,⽐如蓝⽛通信,AP会⾃动跟蓝⽛模块交互,从⽽完成蓝⽛通信功能。
市场上有很多种AP芯⽚,同时也有很多种蓝⽛模块,如何保证两者的兼容性,以减轻⼿机的开发⼯作量,增加⼿机⼚商蓝⽛⽅案选型的灵活性,是蓝⽛规格要考虑的事情。
为此,蓝⽛规格定义了⼀套标准,使得⼿机⼚商,⽐如苹果,⽤⼀颗新AP替换⽼AP,蓝⽛模块不需要做任何更改;同样⽤⼀颗新蓝⽛模块换掉⽼蓝⽛模块,AP端也不需要做任何更改。
这个标准把蓝⽛协议栈分成host和controller两部分,其中host跑在AP上,controller跑在蓝⽛模块上,两者之间通过HCI协议进⾏通信,⽽且host具体包含协议栈那些部分,controller具体包含协议栈那些部分,两者之间通信的HCI协议如何定义,这些在蓝⽛核⼼规格中都有详细定义,因此我把它称为双芯⽚标准⽅案。
BlueTooth:蓝牙核心协议与蓝牙芯片结构1 Bluetooth Core System Protocol(蓝牙核心协议)蓝牙技术规范(specification)包括核心协议(protocol)和应用规范(profile)两个部分。
核心协议包含蓝牙协议栈中最低的4个Layer,和一个基本的服务协议SDP(Service Discover Protocol),以及所有应用profile的基础Profile GAP(General Acess Profile)。
核心协议是蓝牙协议栈中必不可少的。
除了核心协议外,蓝牙规范必须包含一些其他的应用层的服务和协议--应用层profile。
蓝牙协议栈通常有如下内容:蓝牙5而蓝牙的核心系统协议为最低的4个Layer,再加上应用层profile SDP,包括:RF,LC(link control),LM(Link Manager),L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol),SDP。
核心系统的架构图如下,为简明起见,没有画出SDP。
蓝牙6最低的3个Layer经常也看作一个子系统,叫Bluetooth Controler。
Bluetooth Controler和包括L2CAP在内上层Profile之间的通信,是通过HCI(Host to Controler Interface)进行。
HCI以下的内容Bluetooth Controler由蓝牙芯片实现,以上的内容由Bluetooth Host(比如手机Baseband)实现。
蓝牙核心系统通过一系列Service Access Point(如上图的椭圆部分所示)提供服务,这些服务包含了对蓝牙核心系统的最基本和原始的控制。
可以分为3种类型:Device Control Service,修改蓝牙Device的行为,状态和模式;Tansport Control Sevice,创建修改和释放trafficbearers(信道和链接);Data Service,在Traffic bearers上进行数据传输。
蓝牙协议的体系结构随着无线通信技术的迅猛发展,蓝牙技术作为一种短距离无线通信技术逐渐得到广泛应用。
蓝牙协议是其通信的基础,了解蓝牙协议的体系结构对于理解和应用蓝牙技术是非常重要的。
本文将介绍蓝牙协议的体系结构,包括物理层、链路层、网络层、传输层以及应用层,以帮助读者深入了解蓝牙协议。
一、物理层蓝牙协议的物理层是负责定义蓝牙设备之间的无线通信接口和传输介质。
在物理层,蓝牙使用FHSS(频率跳频扩频)技术来减少干扰和提高通信质量。
蓝牙的物理层规定了蓝牙信道的使用和频率范围,以及信号的调制和解调方式。
二、链路层蓝牙协议的链路层负责建立连接、维护连接以及管理链路上的数据传输。
链路层的功能包括蓝牙设备的发现、认证和加密等。
蓝牙采用主从设备的模式,链路层规定了主设备和从设备之间的角色切换和数据传输方式。
链路层还包括L2CAP(逻辑链路控制和适配协议),它提供了对上层应用的数据传输服务。
三、网络层蓝牙协议的网络层负责数据包的路由和传输控制。
网络层使用的是RFCOMN(无连接封装模块)协议,它支持点对点和多点通信,并提供了对上层协议的透明传输服务。
网络层还包括SDP(服务发现协议),它可以让蓝牙设备自动发现和识别附近的蓝牙服务。
四、传输层蓝牙协议的传输层主要负责数据的传输和流控。
传输层使用的是RFCOMP(串行端口模块)协议,它支持同步和异步数据传输,并提供了可靠的数据传输服务。
传输层还包括TCS(电话控制协议)、RFCOTP(透明对象传输协议)等。
五、应用层蓝牙协议的应用层包括一系列的应用协议和配置协议,用于实现各种不同的应用场景。
常见的应用层协议包括OBEX(对象交换协议)、HID(人机接口设备协议)、A2DP(高质量音频传输协议)等。
应用层协议规定了各种不同应用之间的通信方式和数据格式。
总结:蓝牙协议的体系结构包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层。
物理层定义了蓝牙设备之间的无线通信接口和传输介质;链路层负责建立连接、维护连接和管理链路上的数据传输;网络层负责数据包的路由和传输控制;传输层负责数据的传输和流控;应用层包括一系列的应用协议和配置协议,用于实现各种不同的应用场景。
深⼊浅出低功耗蓝⽛(BLE)协议栈BLE协议栈为什么要分层?怎么理解BLE“连接”?如果BLE协议只有ATT层没有GATT层会发⽣什么?协议栈框架⼀般⽽⾔,我们把某个协议的实现代码称为协议栈(protocol stack),BLE协议栈就是实现低功耗蓝⽛协议的代码,理解和掌握BLE协议是实现BLE协议栈的前提。
在深⼊BLE协议栈各个组成部分之前,我们先看⼀下BLE协议栈整体架构。
如上图所述,要实现⼀个BLE应⽤,⾸先需要⼀个⽀持BLE射频的芯⽚,然后还需要提供⼀个与此芯⽚配套的BLE协议栈,最后在协议栈上开发⾃⼰的应⽤。
可以看出BLE协议栈是连接芯⽚和应⽤的桥梁,是实现整个BLE应⽤的关键。
那BLE协议栈具体包含哪些功能呢?简单来说,BLE协议栈主要⽤来对你的应⽤数据进⾏层层封包,以⽣成⼀个满⾜BLE协议的空中数据包,也就是说,把应⽤数据包裹在⼀系列的帧头(header)和帧尾(tail)中。
具体来说,BLE协议栈主要由如下⼏部分组成:PHY层(Physical layer物理层)。
PHY层⽤来指定BLE所⽤的⽆线频段,调制解调⽅式和⽅法等。
PHY层做得好不好,直接决定整个BLE芯⽚的功耗,灵敏度以及selectivity等射频指标。
LL层(Link Layer链路层)。
LL层是整个BLE协议栈的核⼼,也是BLE协议栈的难点和重点。
像Nordic的BLE协议栈能同时⽀持20个link(连接),就是LL层的功劳。
LL层要做的事情⾮常多,⽐如具体选择哪个射频通道进⾏通信,怎么识别空中数据包,具体在哪个时间点把数据包发送出去,怎么保证数据的完整性,ACK如何接收,如何进⾏重传,以及如何对链路进⾏管理和控制等等。
LL层只负责把数据发出去或者收回来,对数据进⾏怎样的解析则交给上⾯的GAP或者GATT。
HCI(Host controller interface)。
HCI是可选的(),HCI主要⽤于2颗芯⽚实现BLE协议栈的场合,⽤来规范两者之间的通信协议和通信命令等。
Bluetooth协议一、射频及基带部分Bluetooth设备工作在2.4GHz的ISM(Industrial,Science and Medicine)频段,在北美和欧洲为2400~2483.5MHz,使用79个频道,载频为2402+kMHz(k=0,1…,22)。
无论是79个频道还是23个频道,频道间隔均为1MHz,采用时分双工(TDD,TimeDivision Duplex)方式。
调制方式为BT=0.5的GFSK,调制指数为0.28~0.35,最大发射功率分为三个等级,分别是:100mW(20dBm),2.5mW (4dBm)和1mW(0dBm),在4~20dBm范围内要求采用功率控制,因此,Bluetooth 设备间的有效通信距离大约为10~100米。
Bluetooth的基带符号速率为1Mb/s,采用数据包的形式按时隙传送,每时隙长0.625ūs,不排除将来采用更高的符号速率。
Bluetooth系统支持实时的同步面向连接传输和非实时的异步面向非连接传输,分别成为SCO链路(Synchronous Ccnnection-Oriented Link)和ACL链路(Asynchronous Connection-Less Link),前者只要传送语音等实时性强的信息,在规定的时隙传输,后者则以数据为主,可在任意时隙传输。
但当ACL传输占用SCO的预留时隙,一旦系统需要SCO传输,ACL则自动让出这些时隙以保证SCO的实时性。
数据包被分成3大类:链路控制包、SCO包和ACL包。
已定义了4钟链路控制数据包,后两者最多可分别定义12种,目前已定义了4种和7种,即共定义了15种。
大多数数据包只占用1个时隙,但有些包占用3个或5个时隙。
Bluetooth支持64kb/s的实时语音传输和各种速率的数据传输,语音编码采用对数PCM或连续可变斜率增量调制(CVSD,Continuous Variable Slope Delta Modulation)。
蓝牙的协议栈蓝牙技术作为一种无线通信技术,已经在各种设备中得到了广泛的应用,例如手机、耳机、音响、智能手表等。
而蓝牙的协议栈则是支撑蓝牙通信的重要组成部分,它包括物理层、链路层、主机控制器接口(HCI)、逻辑链路控制和适配层(L2CAP)、蓝牙基础带(BB)和蓝牙射频(RF)等多个层次。
本文将对蓝牙的协议栈进行详细介绍。
首先,物理层是蓝牙协议栈的最底层,它定义了蓝牙设备的无线电传输。
物理层负责处理数据的调制解调、频率跳变和射频功率控制等功能,以确保蓝牙设备之间的通信质量和稳定性。
在物理层之上是链路层,它负责建立和管理蓝牙设备之间的连接,并提供数据的可靠传输和流量控制。
链路层还包括适配层和逻辑链路控制和适配层(L2CAP),它们分别负责处理数据的分段和重组,以及提供对数据包的封装和解封装。
在链路层之上是主机控制器接口(HCI),它定义了蓝牙协议栈的上层接口,为上层协议提供了对蓝牙硬件的访问接口。
通过HCI,上层应用可以与蓝牙硬件进行通信,发送命令和接收事件。
在HCI之上是蓝牙基础带(BB)和蓝牙射频(RF),它们负责处理蓝牙设备的基带和射频信号,包括数据的调制解调、频率跳变、射频功率控制等功能。
总的来说,蓝牙的协议栈是一个多层次的结构,每一层都承担着不同的功能和责任,它们共同协作,为蓝牙设备之间的通信提供了可靠的基础。
通过蓝牙的协议栈,不同厂商的蓝牙设备可以实现互相通信和互操作,为用户提供了更加便利的无线通信体验。
除了上述的基本结构外,蓝牙的协议栈还包括了一些高层协议,例如蓝牙串口协议(SPP)、蓝牙音频分发协议(A2DP)、蓝牙文件传输协议(FTP)等,它们为不同的应用场景提供了相应的通信协议和数据格式。
通过这些高层协议,蓝牙设备可以实现更加丰富的功能,例如数据传输、音频播放、文件共享等。
总的来说,蓝牙的协议栈是蓝牙技术的重要组成部分,它为蓝牙设备之间的通信提供了可靠的基础。
通过不断的技术创新和标准化,蓝牙技术在各种设备中得到了广泛的应用,并为用户提供了更加便利的无线通信体验。
蓝牙技术协议栈蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,它允许电子设备之间进行数据交换。
这种技术的核心是其协议栈,它是一套定义了设备如何相互通信的规则和程序。
本文将介绍蓝牙技术协议栈的基本结构和主要组成部分。
蓝牙协议栈概述蓝牙协议栈是一个分层的结构,每一层都有特定的功能和责任。
从底层的物理传输到高层的应用层,每一层都为上一层提供服务,同时依赖于下一层的支持。
整个协议栈可以分为以下几个主要部分:1. 物理层:负责无线电信号的发送和接收。
2. 链路层:控制设备的物理连接,包括频率跳变和信道管理。
3. 适配层:提供不同设备之间的适配功能,确保数据的正确传输。
4. 协议层:包括逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)、串行端口协议(SPP)等,它们为上层应用提供必要的服务。
5. 应用层:包括各种基于蓝牙的应用协议,如音频/视频传输、文件传输等。
主要协议介绍物理层物理层是蓝牙协议栈的基础,它定义了蓝牙设备之间的无线电通信方式。
这一层负责频率选择、功率控制和信号调制解调等功能。
蓝牙技术支持多种频段操作,但最常见的是在2.4 GHz ISM频段内工作。
链路层链路层也称为基带层,它管理蓝牙设备之间的物理连接。
这一层负责处理设备的地址分配、信道选择、连接建立和释放等任务。
链路层还实现了一种称为“微微网”的概念,即一个主设备与多个从设备形成的网络。
适配层适配层的主要作用是为不同类型的蓝牙设备提供互操作性。
这一层通过适配协议来转换不同设备之间的数据格式,确保信息能够正确传输。
例如,L2CAP协议就是适配层中的一个重要协议,它提供了更高级别的服务,如分段和重组、服务质量(QoS)信息传递等。
协议层协议层包含了多个重要的协议,它们为应用层提供了必要的支持。
例如,SDP协议使得设备能够发现并利用其他设备提供的服务;而SPP协议则提供了一个模拟传统串行端口的方法,使得蓝牙设备能够像使用有线连接一样进行数据传输。
应用层应用层是蓝牙协议栈的最高层,它直接面向最终用户。
ble简介和androidble编程一.BLE和BT区别其实我知道许多程序员不太喜欢阅读除了代码以外的文档,因为有时这些过于冗长的文档对编程并没有更多的好处,有了协议,接口,demo差不多很多人就能写出很好质量的代码了。
但其实更深入的编程是少了阅读的,阅读文档可以解决很多编程中遇到的困难,比如在大数据大流量情况下,很多正常的程序会表现出不可靠的一面,这已经不是够编程能解决的了,硬件的配置,服务器带宽,使用的数据库,调用的接口都有可能是瓶颈。
比如BLE,同样的蓝牙,但却有着本质区别,一个表现就是不是所有蓝牙设备都支持BLE,编程如果不考虑这个问题,程序出错就会迷茫。
再比如连接到BLE或者蓝牙上的设备是有数量限制的,如果不知道这个限制,在连接不上时,也会六神无主。
BLE在智家居中和移动设备中的应用方兴未艾,做深入的研究推广到更多的应用上,还是有意义的。
1蓝牙的历史:蓝牙的创始公司是爱立信。
1994年爱立信开始对小范围无线通信技术进行研发,在1997年,爱立信的研究激发了其他公司的浓厚兴趣,于是1998年2月,一些跨国大公司包括诺基亚、苹果、三星组成的一个特殊兴趣小组(SIG),他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术,该项技术就是蓝牙。
2.BLE 是Bluetooth LowEnergy的缩写,又叫蓝牙4.0,区别于蓝牙3.0和之前的技术。
BLE前身是NOKIA开发的Wibree技术,主要用于实现移动智能终端与周边配件之间的持续连接,是功耗极低的短距离无线通信技术,并且有效传输距离被提升到了100米以上,同时只需要一颗纽扣电池就可以工作数年之久。
3. BLE是在蓝牙技术的基础上发展起来的,既同于蓝牙,又区别于传统蓝牙。
BLE设备分单模和双模两种,双模简称BR,商标为Bluetooth Smart Ready,单模简称BLE或者LE,商标为Bluetooth Smart。
Android是在4.3后才支持BLE,这可以解释不是所有蓝牙手机都支持BLE,而且支持BLE的蓝牙手机一般是双模的。
1•概述:蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型(OSI/RM),从低到高地定义了蓝牙协议堆栈的各个层次。
SIG所定义的蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作。
互操作的远端设备需要使用相同的协议栈,不同的应用需要不同的协议栈。
但是,所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。
2.完整的蓝牙协议栈完整的蓝牙协议栈如图1所示,不是任何应用都必须使用全部协议,而是可以只使用其中的一列或多列。
图1显示了所有协议之间的相互关系,但这种关系在某些应用中是有变化的。
蓝牙协议体系中的协议蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层:核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;电缆替代协议:RFCOMM;电话传送控制协议:TCS-Binary、AT命令集;选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。
除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口(HCI),它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口。
在图1中,HCI位于L2CAP 的下层,但HCI也可位于L2CAP上层。
蓝牙核心协议由SIG制定的蓝牙专用协议组成。
绝大部分蓝牙设备都需要核心协议(加上无线部分),而其他协议则根据应用的需要而定。
总之,电缆替代协议、电话控制协议和被采用的协议在核心协议基础上构成了面向应用的协议。
3•蓝牙核心协议介绍1)基带协议基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。
蓝牙的射频系统是一个跳频系统,其任一分组在指定时隙、指定频率上发送。
它使用查询和分页进程同步不同设备间的发送频率和时钟,为基带数据分组提供了两种物理连接方式,即面向连接(SCO)和无连接(ACL),而且,在同一射频上可实现多路数据传送。
ACL适用于数据分组,SCO适用于话音以及话音与数据的组合,所有的话音和数据分组都附有不同级别的前向纠错(FEC)或循环冗余校验(CRC),而且可进行加密。
蓝牙及蓝牙通讯Bluetooth概述一、蓝牙介绍:(一)、Bluetooth的由来及现状蓝牙一词源于公元十世纪丹麦国王HaraldBlatand名字中的Blatand。
Blatand的英文之意就是Blue tooth。
这是因为这位让丹麦人引以为傲的国王酷爱吃蓝莓以至于牙龈都被染成蓝色。
由于Blatand统一了丹麦和挪威,所以,作为无线通信技术的一种,蓝牙技术之所以取名Bluetooth可谓志向远大。
不过,在以Android为代表的智能机出现以前,蓝牙在早期智能机甚至功能机中一直扮演着“鸡肋”的角色。
那么,随着无线通信技术的快速发展以及Android的普及,蓝牙技术在我们生活中的应用也越来越多,包括蓝牙耳机和鼠标,及蓝牙局域网应用(聊天、游戏等)。
(二)、蓝牙规范介绍Core Specification(核心规范)作用:用于规定蓝牙设备必须实现的通用功能和协议层次。
它由软件和硬件模块组成,两个模块之间的信息和数据通过主机控制接口(HCI)的解释才能进行传递核心规范是蓝牙协议家族的基础,自蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG,Special Interest Group)在1999年颁布蓝牙核心规范1.0版本以来,到目前为止蓝牙SIG一共发布了七个重要版本。
每一个版本都促使蓝牙技术朝着更快、更安全、更省电的方向发展。
二、蓝牙的用法(一)、蓝牙APIAndroid所有关于蓝牙开发的类都在android.bluetooth包下,只有8个类: ∙BluetoothAdapter 本地蓝牙适配器∙BluetoothClass 蓝牙类(主要包括服务和设备)∙BluetoothClass.Device 蓝牙设备类∙BluetoothClass.Device.Major 蓝牙设备管理∙BluetoothClass.Service 蓝牙服务类∙BluetoothDevice 蓝牙设备(远程蓝牙设备)∙BluetoothServiceSocket 监听蓝牙连接的类∙BluetoothSocket 蓝牙连接类1、BluetoothAdapter :表示本地的蓝牙适配器(蓝牙射频)。
Android之蓝牙驱动开发总结二Android Bluetooth架构 (1)2.1 Bluetooth架构图 (1)2.2 Bluetooth代码层次结构 (3)三Bluetooth协议栈分析 (4)3.1 蓝牙协议栈 (4)3.2 Android与蓝牙协议栈的关系 (5)四Bluetooth之HCI层分析 (5)4.1 HCI层与基带的通信方式 (6)4.2 包的分析及研究 (7)4.3 通信过程的研究与分析 (8)五Bluetooth之编程实现 (8)5.1 HCI层编程 (8)5.2 L2CAP层编程 (10)5.3 SDP层编程 (12)六Bluetooth之启动过程实现 (13)6.1 Bluetooth启动步骤 (14)6.2 Bluetooth启动流程 (14)6.3 Bluetooth数据流向 (14)6.4 Bluez控制流程 (14)6.5 Bluetooth启动过程分析 (15)七Bluetooth之驱动移植 (15)7.1 android系统配置 (15)7.2 启动项修改 (16)7.3 电源管理rfkill驱动 (16)7.4 Rebuild Android image and reboot (16)7.5 实现BT睡眠唤醒机制 (16)7.6 系统集成 (17)八Bluetooth之调试与编译 (17)8.1 Bluetooth驱动调试 (17)九Bluetooth之应用程序开发 (18)9.1 Bluetooth的API开发 (18)9.2 The Basics开发 (18)9.3 Bluetooth Permissions开发 (19)9.4 Setting Up Bluetooth服务 (19)9.5 Finding Devices服务 (20)9.6 Connecting Devices服务 (22)9.7 Managing a Connection服务 (26)9.8 Working with Profiles服务 (28)十总结与疑问 (29)一Bluetooth基本概念蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准,它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。
Android蓝牙协议栈Android蓝牙协议栈使用的是BlueZ,支持GAP, SDP, and RFCOMM规范,是一个SIG认证的蓝牙协议栈。
Bluez 是GPL许可的,因此Android的框架内与用户空间的bluez代码通过D-BUS进程通讯进行交互,以避免专有代码。
Headset和Handsfree(v1.5)规范就在Android框架中实现的,它是跟Phone App紧密耦合的。
这些规范也是SIG认证的。
下面的图表提供了一个以库为导向的蓝牙栈视图。
实线框的是Android模块,红色虚线部分为合作伙伴指定模块(译者注:芯片商提供)。
下面的图表是以进程为导向视图:移植BlueZ是兼容蓝牙2.1的,可以工作在任何2.1芯片以及向后兼容的旧的蓝牙版本。
有要有两个方面:∙串口驱动 UART driver∙蓝牙电源开/关 Bluetooth Power On/Off串口驱动BlueZ核心子系统使用hciattach守护进程添加你的指定硬件串口驱动。
例如,MSM7201A,这个文件是在drivers/serial/msm_serial.c。
你还需要通过修改init.rc为hciattach来编辑命令行选项。
蓝牙电源开/关蓝牙芯片的电源开关方法1.0和Post 1.0是不同的,具体如下:∙ 1.0:Android框架写0或1到/sys/modules/board_[PLATFORM]/parameters/bluetooth_power_on∙Post 1.0:Android框架使用linux rfkill API,参考 arch/arm/mach-msm/board-trout-rfkill.c例子。
编译编译Android打开蓝牙支持,添加下面这行内容到BoardConfig.mk。
BOARD_HAVE_BLUETOOTH :=true解决问题调试调试你的蓝牙实现,可以通过读跟蓝牙相关的logs(adb logcat)和查找ERROR和警告消息。
对于Android的英文帮助文档,总是看了记不住,远不如对中文资料那么印象深,所以下面的叙述都是对Android帮助文档Bluetooth的翻译。
一、BluetoothAndroid平台包含了对Bluetooth协议栈的支持,允许机器通过Bluetooth设备进行无线数据交换。
应用框架通过Android Bluetooth API访问Bluetooth功能模块。
这些API能让应用无线连接其他Bluetooth设备,实现点对点和多点之间的通信。
运用蓝牙API,Android应用程序可以完成如下操作:1、扫描其他Bluetooth设备。
2、查询配对Bluetooth设备的本地Bluetooth适配器。
3、建立RFCOMM通道。
4、通过服务探索连接到其他设备。
5、与其他设备进行数据传输。
6、管理多个连接二、The Basics本文描述如何使用Android Bluetooth APIs完成Bluetooth通讯的4个必要任务:设置Bluetooth,搜寻本地配对或者可用的Bluetooth设备,连接Bluetooth设备,与Bluetooth 设备进行数据传输。
所有可用的Bluetooth APIs都包含在android.bluetooth包中。
下面是建立Bluetooth连接需要用到的类和接口的总结:1、BluetoothAdapter描述本地Bluetooth适配器(Bluetooth接收器)。
BluetoothAdapter是所有Bluetooth相关活动的入口。
运用BluetoothAdapter可以发现其他Bluetooth设备,查询连接(或配对)的设备列表,用已知MAC地址实例化一个BluetoothDevice对象,创建一个BluetoothServerSocket对象侦听其他设备的通信。
2、BluetoothDevice描述一个远程Bluetooth设备。
可以用它通过一个BluetoothSocket请求一个远程设备的连接,或者查询远程设备的名称、地址、类、连接状态等信息。
蓝牙协议栈的原理和结构蓝牙技术是一种无线通信技术,用于在短距离内传输数据。
它由各种硬件和软件组成,其中蓝牙协议栈是实现蓝牙功能的关键部分。
本文将介绍蓝牙协议栈的原理和结构。
一、蓝牙协议栈的原理蓝牙协议栈是一种软件架构,用于管理蓝牙设备之间的通信。
它由多层协议组成,每一层都负责处理特定的功能。
蓝牙协议栈的原理可以总结为以下几个方面:1. 传输层:蓝牙协议栈通过蓝牙射频进行无线传输,因此传输层是蓝牙协议栈的基础。
它负责将数据从一个设备传输到另一个设备,并处理数据的错误检测和纠正。
2. 链路层:链路层负责管理蓝牙设备之间的连接。
它定义了蓝牙设备之间的数据传输规则,以及连接的建立和断开过程。
3. 主机控制器接口(HCI)层:HCI层是蓝牙协议栈的接口层,它用于连接上层的应用程序和下层的硬件。
它负责管理与硬件的通信,并将来自上层应用程序的指令转化为硬件能够理解的信号。
4. 逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)层:L2CAP层负责处理上层应用程序与底层链路层之间的数据传输。
它提供了一种可靠的数据传输机制,并支持不同类型的数据传输,例如音频、视频和文件传输。
5. 带宽管理协议(BB)层:BB层负责管理传输带宽的分配和控制。
它确定每个连接的数据传输速率,以确保高效的数据传输。
二、蓝牙协议栈的结构蓝牙协议栈通常分为两个部分:控制器和主机。
它们之间通过HCI层进行通信,各自承担不同的功能。
1. 控制器:控制器是蓝牙协议栈的底层部分,通常由硬件实现。
它包括射频(RF)模块和基带处理器(BB)。
射频模块负责无线信号的发送和接收,而基带处理器负责处理信号的解码和编码,以及错误检测和纠正。
2. 主机:主机是蓝牙协议栈的上层部分,通常由软件实现。
它包括L2CAP层、HCI层等。
主机负责管理蓝牙设备之间的连接和数据传输,并提供一种接口供应用程序使用。
控制器和主机之间通过HCI层进行通信。
主机可以发送指令给控制器,控制器执行指令并返回结果给主机。
Bluetooth协议无线个人局域网协议详解Bluetooth是一种无线通信技术,旨在通过无线连接设备,实现数据传输和音频通信。
它是一种广泛应用于个人设备和家庭设备的协议,被用于手机、耳机、音箱、键盘、鼠标以及其他许多设备。
本文将详细解释Bluetooth协议的原理、工作方式和应用。
一、概述Bluetooth是一种短距离无线通信技术,使用的是ISM频段(工业、科学、医疗)中的2.4GHz频段。
它由Ericsson公司于1994年提出,是一种低功耗、低成本的通信技术。
与Wi-Fi相比,Bluetooth的传输距离较短,通常在10米内有效。
二、协议栈Bluetooth协议栈分为物理层、链路层、网络层和应用层。
物理层负责无线信号的传输和接收,链路层进行蓝牙设备的连接与断开,网络层处理数据的路由和分发,应用层提供各种服务和应用。
1. 物理层Bluetooth物理层采用的是频率跳变扩频技术(FHSS),将信号在不同的频率上进行跳变,以避免干扰和提高安全性。
它还支持不同的调制方式和速率,以适应不同的应用需求。
2. 链路层在链路层,Bluetooth协议栈定义了两种工作模式:主从模式和对等模式。
在主从模式下,一个设备(主设备)控制其他设备(从设备)的连接和断开,通常用于设备之间的数据传输。
在对等模式下,两个设备相互连接,可以同时充当主设备和从设备。
3. 网络层蓝牙的网络层主要负责数据的路由和分发。
当多个设备连接在一起时,网络层会根据数据的目的地址将其发送到相应的设备。
4. 应用层Bluetooth的应用层提供了各种服务和应用程序接口,包括数据传输、音频传输、图像传输和远程控制等。
应用层可以根据具体的需求,选择合适的服务和协议进行通信。
三、连接流程在Bluetooth协议中,设备之间的连接分为两步:发现和配对。
当两个设备处于发现模式时,它们会相互广播自己的存在,并寻找其他设备。
一旦找到合适的设备,它们会进行配对,建立安全的连接。
AndroidBlueDroid详细分析Android BlueDroid(⼀):BlueDroid概述⼀、名词解释:(有⽤信息增加中……)BTI F: Bluetooth InterfaceBTU : Bluetooth Upper LayerBTM: Bluetooth ManagerBTE :Bluetooth embedded systemBTA :Blueetooth application layerCO: call out\CI: call inHF : Handsfree ProfileHH: HID Host ProfileHL: Health Device ProfileAV:audio\vidioag: audio gatewayar: audio/video registrationgattc: GATT clientBLE:⼆、 BlueDroid && BlueZ1、Android 4.2中BlueDroid的框架结构图:(Google官⽅提供)。
(1)、应⽤程序通过android.bluetooth package下的API来调⽤系统的Bluetooth功能。
(2)、应⽤层空间增加了⼀个名为Bluetooth的App。
它做为系统的bluetooth核⼼进程⽽存在。
其内部将通过JNI来调⽤Bluetooth HAL层以完成各种蓝⽛请求。
(3)、Bluetooth HAL也属于Android 4.2新增模块,它由蓝⽛核⼼规范硬件抽象层和蓝⽛应⽤规范硬件抽象层组成。
由于HAL 层的隔离作⽤,上层代码可轻松移植到不同芯⽚平台。
(4)、作为整个蓝⽛服务的核⼼,Bluetooth Stack模块则由Bluetooth Application Layer (缩写为BTA)和Bluetooth Embedded System(缩写为BTE)两⼤部分组成。
BTA实现了蓝⽛设备管理、状态管理及⼀些应⽤规范。