低功耗蓝牙设备的iOS应用开发
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OHTCOMTechnology Ltd.nRF51822 Application KitnRF51822User Guide v0.9Copyright © 2013 Ohtcom Technology. All rights reserved.1 介绍nRF51822 Bluetooth® low energy/2.4 GHz Application Kit (AK) 提供了一整套的测试和应用nRF51822的解决方案。
nRF51822是nRF51 系列中的一员,它是一个超低功耗(ultra-low power),单片系统 (SoC) 的2.4 GHz 无线通信解决方案.1.1 最小系统要求• nRFgo Studio v1.14 或更高版本• Windows XP or Windows 71.2 外部资源• Keil MDK-ARM Lite v4.54或更高版本https:///demo/eval/arm.htm• J-Link Software v4.52b或更高版本/jlink-software.html1.3 Writing conventions这篇用户指南遵从了一些排版规则,这样能够使文章更加连贯,更加易于阅读。
以下是使用到的协作约定::• 命令使用Lucida Console.• 芯片管脚使用Consolas.• 文件名和用户接口使用bold.• 内部关联采用斜体并使用semi-bold.1.4 Application kit 发布说明Date Kit version Description2013年8月10日0.1Init.2013年8月19日0.2 加入蓝牙测试部分2013年8月25日0.3整合USB Dongle介绍.2013年8月26日0.31 确认使用USB Dongle下载可以解决Jlink不兼容的问题。
2013年8月28日0.4 完成度50%,增加200%的内容。
IBeacon详解iBeacon是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS(iOS7)上配备的新功能。
其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。
苹果WWDC 14 之后,对iBeacon 加大了技术支持和对其用于室内地图的应用有个更明确的规划。
苹果公司公布了iBeacon for Developers 和Maps for Developers 等专题页面。
iBeacon技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。
一.iBeacon如何对外推送信息?这是最常见的对iBeacon的误解。
iBeacon不是伪基站,iBeacon不会对外推送定制信息。
信息推送是手机应用(APP)里的定制功能,如果你的客户安装了你的应用,你就已经具备了推送信息的能力。
iBeacon无非是把那个推送行为和beacon对应的位置(这个位置是您部署的,想必您自己知道是哪儿)信息相关联而已。
不过给用户的感觉好像是到了这个位置就获取了一条信息,如果您没有应用的话,iBeacon对你几乎没用。
Ibeacon工作流程可参考上图,实现分如下四个步骤:第一步:服务提供者向云端(数据服务器,上图中“微信后台”只是一个举例)申请服务,数据服务器生成一个IBeaconId,并将其映射到服务提供者提供的服务,再将IBeaconId告诉服务提供者;第二步:服务提供者把第一步拿到的IBeaconId设置到IBeacon设备上,让IBeacon设备广播该IBeaconId;第三步:用户在该IBeacon设备的信号范围内打开相应APP,APP获取到该IBeaconId;第四步:APP通过第三步拿到的IBeaconId,向数据服务器拉取相应的服务,展示在APP界面,即用户获取到的商家推送的各种信息;二.iBeacon相关定义iBeacon使用的是BLE技术,利用的是BLE中名为“通告帧”(Advertising)的广播帧。
IBEACON协议规范篇一:ibeacon详解IBeacon详解iBeacon是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS(iOS7)上配备的新功能。
其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到该ID的应用软件会根据该ID采取一些行动。
苹果WWDC 14 之后,对 iBeacon 加大了技术支持和对其用于室内地图的应用有个更明确的规划。
苹果公司公布了 iBeacon for Developers 和 Maps for Developers 等专题页面。
iBeacon 技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。
一.iBeacon如何对外推送信息?这是最常见的对iBeacon的误解。
iBeacon不是伪基站,iBeacon不会对外推送定制信息。
信息推送是手机应用()里的定制功能,如果你的客户安装了你的应用,你就已经具备了推送信息的能力。
iBeacon无非是把那个推送行为和beacon对应的位置(这个位置是您部署的,想必您自己知道是哪儿)信息相关联而已。
不过给用户的感觉好像是到了这个位置就获取了一条信息,如果您没有应用的话,iBeacon对你几乎没用。
Ibeacon工作流程可参考上图,实现分如下四个步骤:第一步:服务提供者向云端(数据服务器,上图中“后台”只是一个举例)申请服务,数据服务器生成一个IBeaconId,并将其映射到服务提供者提供的服务,再将IBeaconId告诉服务提供者;第二步:服务提供者把第一步拿到的IBeaconId设置到IBeacon设备上,让IBeacon设备广播该IBeaconId;第三步:用户在该IBeacon设备的信号范围内打开相应,获取到该IBeaconId;第四步:通过第三步拿到的IBeaconId,向数据服务器拉取相应的服务,展示在界面,即用户获取到的商家推送的各种信息;二.iBeacon相关定义iBeacon使用的是BLE技术,利用的是BLE中名为“通告帧”(Advertising)的广播帧。
AprilBeacon使用说明书本操作手册是基于IOS7.1及安卓4.3系统应用操作所写如有疑问请咨询北京四月兄弟科技有限公司最终解释权归北京四月兄弟科技有限公司所有目录一、公司简介...........................................................................................................................................................................3二、主要产品列表...................................................................................................................................................................3三、iBeacon硬件操作介绍.....................................................................................................................................................41、如何安装电池,如图示.............................................................................................................................................42、如何让设备开始工作.................................................................................................................................................4四、关于参数设置和修改.......................................................................................................................................................4五、软件下载及iBeacon管理工具介绍................................................................................................................................51、APP下载......................................................................................................................................................................52、SDK下载......................................................................................................................................................................53、iBeacon管理工具与后台介绍..................................................................................................................................6六、应用介绍——微信摇一摇周边的使用..........................................................................................................................61、关于微信摇周边.........................................................................................................................................................62、摇一摇周边APP及申请流程.....................................................................................................................................73、摇一摇应用.................................................................................................................................................................74、摇一摇应用后台配置...............................................................................................................................................7七、常见问题...........................................................................................................................................................................71、iBeacon知识普及......................................................................................................................................................72、关于个性化外壳定制.................................................................................................................................................83、室内定位.....................................................................................................................................................................84、批量部署.....................................................................................................................................................................85、恢复出厂设置.............................................................................................................................................................86、修改密码.....................................................................................................................................................................87、摇不出周边.................................................................................................................................................................98、关于微信摇一摇的备注(运营).............................................................................................................................9八、售后服务与支持...............................................................................................................................................................91、我们的认证.................................................................................................................................................................92、技术支持方式:.........................................................................................................................................................9一、公司简介北京四月兄弟科技有限公司是国内领先的智慧化解决方案提供商,业务囊括了智能化设计、专业性咨询、解决方案提供、实施。
蓝牙室内定位解决方案引言随着智能手机的广泛普及和蓝牙技术的快速发展,蓝牙室内定位成为当今室内定位领域的一个重要解决方案。
蓝牙室内定位基于蓝牙信号强度测量技术,可以实现对移动设备在室内的定位和追踪。
本文将介绍蓝牙室内定位的原理、应用场景、解决方案以及一些实际案例。
蓝牙室内定位原理蓝牙室内定位原理是通过测量蓝牙信号的强度来确定设备的位置。
这种定位技术主要利用了蓝牙信号的衰减特性,即信号在经过物体时会发生衰减。
衰减的程度与距离、障碍物的材质和数量等因素有关。
通过测量设备到蓝牙信号源的距离,可以近似计算出设备的位置。
蓝牙室内定位通常使用三边定位、指纹地图或融合定位等算法来实现。
三边定位是基于三个蓝牙信号源的强度测量来计算设备位置的方法。
指纹地图是事先收集一些参考点的蓝牙信号强度数据,并建立一个地图数据库。
当设备需要定位时,通过比对设备测量到的信号强度数据与数据库中的指纹进行匹配,从而确定设备位置。
融合定位是将蓝牙室内定位与其他定位技术(如Wi-Fi和惯性传感器)相结合,提高定位的准确性和稳定性。
蓝牙室内定位应用场景蓝牙室内定位具有广泛的应用场景。
以下是一些典型的应用场景:商场导航在大型商场中,顾客往往会在众多的商铺之间迷路。
通过在商场内部安装蓝牙信号源,可以为顾客提供商场导航服务,帮助顾客快速找到目标商铺。
办公室定位在大型办公楼中,员工往往需要在不同的楼层和房间之间移动。
通过在办公室内安装蓝牙信号源,可以实时追踪员工的位置,提高办公效率。
室内定位营销在商场、超市等场所,可以根据顾客的位置信息,向其发送相关的优惠信息、推广活动等,增加销售量和客户满意度。
仓库管理在大型仓库中,蓝牙室内定位可以用于实时追踪货物的位置,提高仓库管理效率和准确性。
蓝牙室内定位解决方案蓝牙室内定位的解决方案包括硬件和软件两个方面。
硬件方案蓝牙室内定位的硬件方案主要包括蓝牙信号源的安装和部署。
蓝牙信号源可以是专用的蓝牙信标设备或已有的蓝牙设备(如Wi-Fi路由器或智能灯具)。
基于iBeacon的智能导览系统的设计与实现吴栋淦【摘要】运行在移动互联网设备上的传统智能导览系统体验性不佳.文中介绍了一种使用iBeacon技术的智能导览系统.该技术能让移动互联网设备靠近iBeacon设备时进行响应.iBeacon设备使用低功耗蓝牙技术与移动互联设备进行数据传输.【期刊名称】《贵阳学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(009)004【总页数】5页(P9-13)【关键词】智能导览系统;iBeacon;低功耗蓝牙【作者】吴栋淦【作者单位】福建信息职业技术学院,福建福州350003【正文语种】中文【中图分类】TP393.080 引言随着技术的发展,现在不少旅游区、产品发布会和博物馆陆续引入了智能导览系统,使用户获得更好的参观体验。
目前国内主流的智能导览系统主要分为两种类型:专用的导览系统和以移动互联网设备为载体的通用导览系统。
专用的导览系统是一种软硬件定制的设备,能够自动感应、自动讲解,参观者携带导览系统进入区域后,使用无线射频技术来自动感应,不受到参观路线的限制,该类型系统在2010年上海世博会被广泛应用。
以移动互联网设备为载体的通用导览设备以软件形式存在,一般在手机、平板电脑上使用,参观过程中一般使用GPS进行室外景点定位(GPS 无法进行室内定位),也可以通过扫描景点的二维码来获得景点的介绍和讲解,该类型的导览系统体验性明显不如专用型的导览系统。
本文介绍了一种基于iBeacon的智能导览系统,充分结合了移动互联网设备的优势,实现室内外景点自动感应和自动讲解,使用过程无需人工干预。
1 iBeacon简介iBeacon是2013年美国苹果公司发布的室内定位系统,本质上是一个低功耗蓝牙设备。
iBeacon使用低功耗蓝牙技术进行近距离的数据通信,当用户的移动互联网设备靠近iBeacon时可以感应到信号并进行相应的操作。
蓝牙模块是移动互联网设备的标准配置,具备非常大的潜在用户基数。
低功率、可携式无线装置的市场快速扩张,而低功耗蓝牙 4.0 规格正是开发此类系统的关键要素。
本文将探讨Laird Wireless、connectBlue 和Bluegiga 等制造商的4.0 规格模组,如何透过开发环境(如CSR 提供的环境)运用在穿戴式和低功率医疗设备的开发。
穿戴式运算逐渐受到关注,因此低功耗蓝牙 4.0 的低功耗连线能力开拓了可携式健身系统至智慧型篮球等众多装置的市场。
日常用品,如手表、腕带、手套,甚至是牙刷都更新采用蓝牙无线技术,因此能撷取数据并回传到智慧型手机或平板装置的应用程式。
运动和健身追踪器在2013 年的穿戴式装置市场出货率中占了96%,而ABI Research 也预测2014 年搭载Bluetooth Smart 的此类装置出货量将达到3,200 万。
对於穿戴式或运动装置而言,使用小型或充电式电池供电非常重要,并且必须能使用单一电池运作嵌入式链路数年,这就是市场逐渐采用Bluetooth Smart 的原因;此需求必须在设计中纳入一些硬体和软体层面的考量。
Bluetooth Smart 的重要性在於能搭配智慧型手机或平板装置的应用程式使用。
尽管低功耗蓝牙使用跟以往传统蓝牙相同的2.4 GHz ISM 频带频率,却采用更简易的高斯频移通讯协定,能降低功耗。
并且也使用更小的2 MHz 通道以及直接序列展频(DSSS) 调变。
此组合的结果就是低功耗和传统蓝牙之间并无法直接相容。
但对开发人员来说,这不会构成问题,所有通过蓝牙相容认证的晶片与模组皆可采其中一种模式运作,旧款装置运行传统蓝牙,DSSS 款式则运行Bluetooth Smart。
原本「Bluetooth Smart Ready」代表双模式装置,通常是笔电或智慧型手机,其硬体同时相容於传统和低功耗蓝牙周边,而「Bluetooth Smart」标签则代表仅有低功耗蓝牙的装置。
Bluetooth Smart 采用40 个2 MHz 通道达到低功率优势,提供1 Mbit/s 链路位元率以及270 kbit/s 应用传输率。
1概述该文档的目的是为了给出TI simpleLink 低功耗蓝牙cc2640无线MCU软件开发工具的概述,从而开始创建一个智能蓝牙的定制应用。
该文档也提供了低功耗蓝牙的特性的介绍,在本文档中,低功耗蓝牙特指BLE。
然而,这些不能作为BLE完整的技术规格的替代。
阅读蓝牙内核规范来了解更多的细节,或者是TI BLE wiki页中提供的一些介绍资料。
1.1介绍4.1版本的蓝牙规范允许两种无线技术系统:基本频率和低功耗蓝牙。
BLE系统设计用来一次发送非常小的数据包,所以比BR设备消耗更少的电量。
可以支持BR和BLE的设备就是双模式设备,运行在Bluetooth® Smart Ready下。
在蓝牙无线技术系统中的典型应用,一台移动智能手机或者笔记本电脑就是双模式设备。
设备只制成BLE的就是单模式设备,运行在Bluetooth® Smart下。
这些单模式设备同城用在优先考虑低功耗的应用场景中,比如那些基于纽扣电池的设备。
1.2BLE 协议栈基础BLE协议栈属性如下所示:BE协议栈(就是简称协议栈)由两个部分组成:控制器和主机。
这两个部分经常独立实现,这就将主机和控制器设备与蓝牙的BR设备区分开了。
任何配置和应用都位于GAP 和GATT层的上面。
物理层(PHY)是一个1Mbps适配调频的GFSK接收器,操作在公开的2.4GHz带宽上的。
链路层(LL)控制设备上的RF的状态,设备会处于五种当中的一种状态:就绪、广播、扫描、初始化、连接。
广播者发送数据不需要连接,扫描者监听广播。
初始者就是一个设备响应一个广播者的连接请求。
如果广播者接受连接,那么广播者和初始者就都处于连接状态。
当一台设备处于连接状态,他将处于两种角色当中的一种,主机或从机。
初始化连接的设备就成了主机,而接受请求的就变成了从机。
主机控制接口(HCI)层,提供了一种控制器和主机之间的通讯手段的标准接口。
该层也可以通过一个软件接口或者一个硬件接口如UART,SPI,或者USB来实现。
WH-BLE102说明书文件版本:V1.0.3产品特点●与USR-BLE100功能及封装相兼容●支持BLE 4.2协议,向下兼容●平均200uA低功耗广播模式,平均500nA休眠模式,多种唤醒方式●主从一体,快速切换●多种配置方式,串口AT指令,透传A T指令●支持1对多广播模式,内置iBeacon协议●支持Mesh组网,快速实现蓝牙自组网络●蓝牙转UART数据传输● 1.7V~3.6V单电源供电●超远的传输距离,模块对传最大发射功率下可达100米,手机对模块最大发射功率下可达140米●支持128bit格式UUID修改,可与其他厂家模块通信目录WH-BLE102说明书 (1)1.快速入门 (4)1.1.模块测试硬件环境 (5)1.2.数据传输测试 (5)2.产品概述 (8)2.1.产品简介 (8)2.2.模块基本参数 (8)2.3.硬件描述 (9)2.4.应用领域 (12)2.5.尺寸描述 (12)3.产品功能 (13)3.1.工作模式 (13)3.1.1.主设备模式 (14)3.1.2. 从设备模式 (15)3.1.3.广播模式 (16)3.1.4.Mesh组网模式 (17)3.2.打包机制 (18)3.3.iBeacon协议 (19)3.4.低功耗模式 (21)3.5.密码配对验证 (22)3.6.数据传输加密 (23)3.7.断线重连 (23)3.8.指示灯状态 (23)3.9.AT指令配置 (24)3.9.1.串口AT指令 (24)3.9.2.透传AT指令 (25)3.9.3.AT指令概述 (25)3.10.AT指令集 (26)4.联系方式 (27)5.免责声明 (28)6.更新历史 (29)1.快速入门WH-BLE102模块是一款超低功耗蓝牙4.2模块,可用于点对点数据透明传输及加密传输,用户无需关心传输协议,只需要进行简单的设置就可以进行通讯。
本模块主从一体,用户既可以使用两个模块设置一主一从进行数据透传,还可以根据标准的BLE协议开发手机APP进行连接通讯。
Swift中如何进行Bluetooth蓝牙编程iOS开发中,Bluetooth蓝牙技术在各种应用中扮演着重要的角色。
而对于Swift开发者来说,如何进行Bluetooth蓝牙编程是一个必备的技能。
本文将介绍Swift中如何进行Bluetooth蓝牙编程,帮助开发者更好地掌握这一技术。
### 1. 导入CoreBluetooth框架在Swift中进行Bluetooth蓝牙编程,首先需要导入CoreBluetooth 框架。
CoreBluetooth框架提供了基本的API,可以让开发者方便地进行蓝牙通讯。
```swiftimport CoreBluetooth```### 2. 创建Central Manager在进行Bluetooth蓝牙通讯之前,首先需要创建一个CBCentralManager对象。
CBCentralManager是中心设备管理器,负责扫描周围的外围设备并与之通讯。
```swiftvar centralManager: CBCentralManager!centralManager = CBCentralManager(delegate: self, queue: nil)```### 3. 扫描周围的外围设备使用CBCentralManager对象进行外围设备的扫描。
可以通过设定不同的选项和过滤条件来定位需要连接的外围设备。
```swiftfunc centralManagerDidUpdateState(_ central: CBCentralManager) {if central.state == .poweredOn {centralManager.scanForPeripherals(withServices: nil, options: nil)} else {print("Bluetooth not available.")}}func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDiscover peripheral: CBPeripheral, advertisementData: [String : Any], rssi RSSI: NSNumber) {print("Discovered \()")// 连接外围设备centralManager.connect(peripheral, options: nil)}```### 4. 连接外围设备当扫描到需要连接的外围设备后,可以调用CBCentralManager的connect方法来连接外围设备。
低功耗蓝牙协议介绍低功耗蓝牙协议(Low Energy Bluetooth,LE Bluetooth)是一种专门为了在低功耗环境下进行无线通信而设计的蓝牙协议。
它有助于实现设备之间的低功耗通信,使得蓝牙技术更加灵活和适用于更广泛的应用领域。
本文将详细介绍低功耗蓝牙协议的原理、特点以及在实际应用中的具体使用。
原理低功耗蓝牙协议基于蓝牙4.0标准,它的设计目标是在设备之间进行短距离通信时尽可能地降低功耗。
为了实现低功耗通信,低功耗蓝牙协议采用了以下几种技术:1.频率跳变:低功耗蓝牙设备采用频率跳变的方式来减少对某一频段的依赖,从而避免频谱拥堵问题,并提高通信的稳定性和可靠性。
2.快速连接和数据传输:低功耗蓝牙协议实现了快速连接和数据传输的能力,使得设备在进行通信时能够以更快的速度完成连接和数据传输的过程,从而减少了通信的时间和功耗。
3.低功耗睡眠模式:低功耗蓝牙设备在没有进行通信时,可以进入低功耗睡眠模式,以降低功耗。
当设备需要进行通信时,可以通过唤醒信号快速从睡眠模式中恢复。
4.广播模式:低功耗蓝牙设备可以以广播的方式发送自己的信息,其他设备可以监听这些广播信息并进行相应的操作。
这种方式可以减少设备之间的交互次数,从而降低功耗。
特点低功耗蓝牙协议相比传统蓝牙协议具有以下几个特点:1.低功耗:低功耗蓝牙协议在设计上考虑了尽可能降低设备功耗的问题,通过采用频率跳变、低功耗睡眠模式等技术,成功地将蓝牙技术应用于低功耗环境中。
2.快速连接:低功耗蓝牙协议支持快速连接和数据传输,使得设备能够在短时间内完成连接和数据传输的过程,从而提高了通信的效率。
3.简单性:低功耗蓝牙协议相对于传统蓝牙协议来说更加简单,在实际应用中更易于实现和使用。
4.兼容性:低功耗蓝牙协议与传统蓝牙协议是兼容的,可以实现低功耗蓝牙设备与传统蓝牙设备之间的互联互通。
5.低成本:由于低功耗蓝牙协议相对较为简单,所以设计和制造低功耗蓝牙设备的成本也较低。
QT蓝⽛开发1.要使⽤qt蓝⽛模块, 项⽬的 .pro要声明使⽤2.有了lambda函数后,不⽤再⼀个个声明和创建具名槽函数的感觉挺好,就是代码成⼀坨了3.虽然说是低功耗蓝⽛,但还是要记得⽤完后断开和外设店连接,之前忘记断开,⼀晚上⼀个纽扣电池的点就被耗光了4.1. 搜寻附近全部的蓝⽛设备2. 根据搜寻出的蓝⽛设备信息,筛选出要连接的蓝⽛设备进⾏连接3. 建⽴连接后,去获取该蓝⽛设备等services列表,根据约定好的服务uuid筛选出⾃⼰需要的服务4. 发现对应的服务后,根据约定好的服务下characteristic特性id,创建特征对象,并监听特征对象内容的变化5. 向客户端特征配置对象写⼊特征⽣效消息,开始接收外围蓝⽛设备。
bluedevice.h:#ifndef BLUEDEVICE_H#define BLUEDEVICE_H#include <QObject>#include<QBluetoothDeviceDiscoveryAgent>#include<QBluetoothDeviceInfo>#include<QBluetoothUuid>#include<QBluetoothServiceInfo>#include<QLowEnergyController>#include<QLowEnergyService>#include<QLowEnergyDescriptor>class BlueDevice: public QObject{Q_OBJECTpublic:BlueDevice();QString getAddress(QBluetoothDeviceInfo device) const;private:QList<QBluetoothDeviceInfo> device_list; //存放搜索到到蓝⽛设备列表QBluetoothDeviceDiscoveryAgent *m_deviceDiscoveryAgent; //设备搜索对象QLowEnergyController *m_controler; //单个蓝⽛设备控制器QLowEnergyService *m_service; //服务对象实例};#endif// BLUEDEVICE_Hbluedevice.cpp:#include "bluedevice.h"#include <QDebug>#include<QTimer>BlueDevice::BlueDevice() {qDebug() << "enter bludedevice constructor....";m_deviceDiscoveryAgent = new QBluetoothDeviceDiscoveryAgent(this);m_deviceDiscoveryAgent->setLowEnergyDiscoveryTimeout(5000);//每次发现新设备时触发connect(m_deviceDiscoveryAgent, &QBluetoothDeviceDiscoveryAgent::deviceDiscovered, this ,[this]() {qDebug() << "find a new bluebooth device";});//蓝⽛设备搜索完成后,筛选出⽬标设备进⾏连接,并进⾏相关信号与槽函数的绑定connect(m_deviceDiscoveryAgent,&QBluetoothDeviceDiscoveryAgent::finished, this, [this]() {device_list = this->m_deviceDiscoveryAgent->discoveredDevices();//遍历显⽰设备详情QList<QBluetoothDeviceInfo>::iterator it;for(it=device_list.begin(); it != device_list.end(); it++) {// 外围蓝⽛设备对象QBluetoothDeviceInfo tmp_device = *it;QString device_name = tmp_();//qDebug() <<"device name:::" << device_name;//qDebug() << "device address:::" << this->getAddress(tmp_device);//打印搜索出来的全部低功耗蓝⽛if (tmp_device.coreConfigurations() & QBluetoothDeviceInfo::LowEnergyCoreConfiguration) {qDebug() << " low Energy device ....";qDebug() <<"22222device name:::" << device_name;}//正则匹配⽬标设备,QString pattern_str = "^Eric.*"; //qt中正则匹配任意个字符,需要使⽤.*⽽不是*QRegExp rx(pattern_str);if(!rx.exactMatch(device_name)) {continue;}qDebug() <<"device name:::" << device_name;qDebug() << "device address:::" << this->getAddress(tmp_device);// 创建蓝⽛设备控制器对象m_controler = new QLowEnergyController(tmp_device, this);// 监听⽬标设备连接成功消息,连接成功后,搜索⽬标设备等服务列表connect(m_controler, &QLowEnergyController::connected, this, [this](){qDebug() << "m_controler connected ......";//必须要在连接建⽴后执⾏开始寻找service的函数//之前调试,就是因为没有在设备连接后主动请求获取服务列表信息,后续监听便没有触发m_controler->discoverServices();});// 监听发现服务消息,如果服务的uuid 为约定好的要使⽤服务类型,则进⾏后续处理connect(m_controler,&QLowEnergyController::serviceDiscovered, this, [this](QBluetoothUuid serviceUuid) { if(serviceUuid == QBluetoothUuid( quint16(0xffd0))) { //我们⽤的服务类型是0xffd0对应的uuid//发现匹配的服务后,使⽤控制器对象创建服务对象m_service = m_controler->createServiceObject(serviceUuid,this);if(m_service) {// 服务对象创建成功后,坚挺服务状态变化,如果状态变成已发现,则进⾏后续服务下特征对象获取connect(m_service,&QLowEnergyService::stateChanged, this, [this]() {qDebug() << "service state change" << m_service->state() << ",||||||";//发现服务, 建⽴characteristic对象实例if(m_service->state() == QLowEnergyService::ServiceDiscovered) {QLowEnergyCharacteristic hrChar = m_service->characteristic(QBluetoothUuid(quint16(0xfff6)));if(!hrChar.isValid()) {qDebug() << "characteristic fff6 error:::";}// 设置特征对象可⽤//enable the chracteristic notification by write 0x01 to client characteristic configurationQLowEnergyDescriptor m_notificationDesc = hrChar.descriptor(QBluetoothUuid::ClientCharacteristicConfiguration);if (m_notificationDesc.isValid()) {if(hrChar.properties() & QLowEnergyCharacteristic::Notify) {qDebug() << "";}m_service->writeDescriptor(m_notificationDesc, QByteArray::fromHex("0100"));}}});// 通过监听特征对象的变化,不断获得鞋垫压⼒数据。
低功耗蓝牙自动配对技术与实现费晓强,邵佳炜,殷义勋捷普科技(上海)有限公司,上海200233摘要:阐述了低功耗蓝牙(BLE,BluetoothLowEnergy)应用的配对技术,以及如何在没有选择的情况下实现BLE设备和移动应用程序之间自动配对的机制㊂研究了几种自动配对技术,以及它们的优缺点㊂由于BLE实现方法在Android和iOS上有所不同,本文还讨论了如何在Android和iOS平台上实现BLE自动配对的不同㊂我们提出了一种在Android和iOS平台上实现BLE自动配对的独特方法,文章最后介绍了一些数据,以说明相关实现方法的效率和稳定性㊂关键词:蓝牙;自动配对;移动应用中图分类号:TP872;TN9250引言蓝牙低功耗(BLE)正迅速成为当今最常用的无线应用之一㊂它用于在小于约10m的短距离设备之间传输数据/信息㊂参与BLE通信的两个设备之一称为Master或Central,另一个称为Slave或Peripheral㊂通常,在Master和Slave可以进行BLE通信之前,有两个强制过程和另一个可选过程,分别是广播过程(强制)㊁配对过程(强制)和绑定过程(可选)㊂1低功耗蓝牙配对过程1.1广播过程在广播过程中,Master也被称为Observer,它监听来自Slave设备的可连接广播包,Slave设备在此过程中也被称为Advertiser㊂通过广播过程,Observer可以发现Advertiser,以获得Advertiser的MAC地址㊁名称和其他定制数据㊂例如,在Android或iOS手机的蓝牙系统设置中,您可能会找到手机附近的蓝牙设备列表㊂该列表是由手机作为Observer,成功处理来自附近的Advertiser的广播包㊂广播包具有以下格式(见图2):(1)广播包包含许多广播结构,其总长度固定为31个字节(0可用于填充非重要的数据)㊂(2)广播结构包含3个部分:长度㊁类型和数据㊂图1㊀设备广告和发现图2㊀广播包的数据结构(3)数据包中至少应包含以下信息:设备标志:类型0x01设备名称:类型0x08或0x09㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用电子技术作者简介:费晓强,捷普科技(上海)研发中心,研发总监;邵佳炜,捷普科技(上海)研发中心,软件经理;殷义勋,捷普科技(上海)研发中心,高级软件工程师㊂图3㊀最小广播包的数据结构如果仅包含这两个结构,则设备名称应ɤ26个字节㊂自定义数据可以包含在类型为0xFF的结构中㊂1.2配对和绑定过程在Observer发现Advertiser后,它们就可以直接建立未加密的连接,然后通过此连接进行配对㊂在此过程中,两个BLE设备交换其配置并确定他们将如何设置安全连接设备信息,以便建立安全链接㊂因此配对可以创建一个仅在连接的生命周期内持续的安全链接,而绑定实际上以共享安全密钥的形式创建永久关联(也称为绑定),将在以后的连接中使用,直到任何一方决定删除它们㊂但只有在配对过程中交换绑定需要求时,才会在配对过程后,进行绑定㊂在配对和绑定过程中,Master也称为Initiator,Slave称为Responder㊂图4㊀配对和绑定蓝牙设备执行配对有JustWorks㊁NumericComparison㊁PasskeyEntry㊁OutofBand(OOB)四种方法,而使用哪种方法取决于配对前交换配置信息㊂1.3通信配对成功后,安全链接已建立,主服务器和从服务器可以正常交换数据/信息,如图5所示㊂图5㊀基于安全链接的数据通信2自动配对概述如上所述,在两个BLE设备成功进行通信的典型和传统场景中,BLE会面临一些缺点,例如:(1)需要用户从列表中选择所需的从设备,有时列表可能有点长;(2)需要用户输入PIN码才能完成BLE配对㊂为了改善用户体验,有必要消除用户干预以加速建立BLE连接㊂在本文中,我们提出了一些辅助技术手段来加速BLE连接㊂我们在本文中称这种使用特定的辅助技术/方法来完成BLE配对并建立连接的过程,为自动配对或自动BLE配对过程㊂在本文中,我们还限制了用户场景的讨论,其中支持蓝牙的智能手机(iOS/Android)作为Master,其他定制开发的BLE设备作为Slave㊂在后文,此场景称为MDS,即Mobile⁃DeviceScenario㊂在某个MDS中,我们定义自动配对以满足以下要求:(1)通过手机/应用程序能自动精准选择所需要连接的蓝牙设备;(2)自动执行手机/应用程序和蓝牙设备的BLE配对过程;(3)最好能在手机上自动启动相应的应用程序㊂2.1自动选择设备在一般的MDS中,手机端通常使用BLE广播过程来发现附近的其他所有BLE设备,并且需要用户选择需要连接的设备㊂自动配对将通过BLE广播过程或辅助方法获取设备的MAC地址和名称,然后根据设计规则检查名称以自动确定设备是否目标设备㊂这消除了用户从很长的设备列表中选择正确设备的过程,提升了用户的使用体验㊂应用电子技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2.2自动BLE配对在MDS中,自动配对将通过在特定辅助方法上交换认证信息或自动计算认证信息来简化手机和蓝牙设备之间的认证配对过程,消除了用户输入PIN码的需要㊂2.3自动启动应用程序自动配对最好能在手机上启动相应的应用程序以提供良好的用户体验㊂例如,用户拿电话扫描或触摸设备以交换信息,对应的应用程序能自动启动㊂图6㊀自动配对过程3常见的自动配对方法根据自动配对定义和要求,有一些常用的方法来实现自动配对,例如:(1)唯一设备名称过滤法;(2)特殊设备名称编码过滤法;(3)设备名称校验和过滤法㊂3.1唯一设备名称过滤法在某些项目中,每个BLE设备应具有唯一的BLE设备名称,并且名称的长度小于26个字符㊂在这种情况下,可以使用唯一设备名称过滤方法来实现自动配对㊂设备的唯一名称可以用文本或QR码的形式打印在设备的表面或包装盒上㊂每次,当用户获得此中设备并且应用程序自动或手动启动时,用户可以通过键盘输入设备名称或应用程序扫描QR码,以事先获取可进行合法连接的设备名称㊂当设备开机时,它将广播具有唯一名称的广告包㊂如果名称与App已经获得并保存的名称之一匹配,则App将与设备建立未加密的连接㊂因此,用户可以通过唯一名称过滤器自动选择设备㊂建立连接后,App将采用特殊的函数,根据设备名称计算PIN码,并通过连接将PIN码发送给设备,当设备收到PIN码时,它使用App相同的函数,基于自己的名称计算对应的PIN码㊂然后设备检查这两个PIN码㊂如果这两个PIN码相同,则设备和应用程序将使用此PIN码加密连接,否则设备将拒绝连接㊂因此,无须手动输入PIN码即可自动建立安全连接㊂图7㊀唯一设备名称自动配对过程成功自动配对后,手机和设备将在后台执行绑定过程,以便下次使用时保存链接密钥㊂3.2特定设备名称编码过滤法在某些项目中,每个BLE设备应具有唯一的设备名称,该名称具有特定的名称编码方案,并且名称的长度也小于26个字符㊂例如,每个名称由固定前缀和序列号组成,例如 JBLTest_001 ,其中 JBLTest_ 是每个名称的固定前缀㊂应用程序仅允㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用电子技术许与这些设备建立BLE连接,这些设备将在BLE通告数据包中广播其名称㊂在这种情况下,特殊设备名称编码方案也事先在App中实现㊂当App启动时,它将扫描BLE广告包并自动通过特殊名称编码方案过滤设备㊂在应用程序扫描设备并且其设备名称符合特殊名称编码方案后,自动配对的剩余过程就如3.1所述的 唯一设备名称过滤法㊂图8㊀特定设备命名规则的自动配对过程3.3设备名称校验和过滤法在某些项目中,每个BLE设备应具有唯一的设备名称,并使用其名称和名称的校验组成广播数据包㊂应用程序仅允许与这些设备建立BLE连接,这些设备将在BLE广播数据包中广播其名称和名称对应的校验码㊂在这种情况下,计算名称校验码的算法是固定的,并在App中预先构建㊂当App启动时,它将扫描BLE广告包并提取设备名称及其校验码,然后App本身将根据提取的名称计算校验和,并自动通过这两个校验和过滤设备㊂扫描设备并且其名称校验码正确后,自动配对的剩余过程就像上面描述的过程一样㊂3.4唯一设备名称过滤法计算名称校验码所使用的特定方法取决于项目的具体情况㊂该方法需要注意的一点是,校验和的长度必须足够短,例如小于4个字节㊂可以考虑Parity㊁CRC㊁ByteXOR这三种简单方法㊂图9㊀设备名称校验的自动配对过程4BLEApp开发在MDS中,App可以在iOS或Android上运行,因此很多BLE项目都需要开发iOSBLEApp和AndroidBLEApp㊂从App开发的角度来看,iOSApp开发和AndroidApp开发之间存在很大差异㊂在iOS和Android上开发BLE自动匹配App,需要根据不同的系统,以下技术需求必须采用对应系统相应的实现技术:启动BLE设备扫描从广播包中直接提取数据发送PIN码选择配对类型自动启动App应用电子技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀5使用NFC标签自动配对NFC(近场通信)技术是飞利浦和索尼为非触摸识别开发的互联技术㊂作为标准化的短程和高频无线通信技术,NFC技术的工作频率为13.56MHz,通信距离小于10cm㊂与其他射频识别(RFID)技术相比,NFC具有读写距离非常短的特点㊂然而,这种看似不利的局面本身限制了潜在黑客的监控和攻击,并具有更高的安全性㊂NFC技术可以用作实现自动配对的辅助方法,以增强MDS中的用户体验㊂用户可以通过手机触摸配备NFC标签的BLE设备,方便快捷地读取MAC地址㊁设备名称等参数,然后应用程序直接与设备建立BLE连接以自动执行配对㊂图10㊀基于NFC标签的自动配对过程使用NFC自动配对的过程:(1)选择所需的蓝牙设备;(2)安全地连接到蓝牙设备;(3)在电话上启动相应的应用程序㊂5.1设备选择发现BLE设备通常在广播过程中使用广播包来发现电话附近的设备㊂NFC可以通过提供与特定蓝牙设备相关的BLE地址和其他可选参数来消除广播过程,从而简化发现过程㊂这消除了用户从很长列表中选择适当设备的需要㊂结果是更无缝的无线用户体验㊂5.2快速安全地连接NFC可以通过在NFC链路上交换认证信息来简化两个蓝牙设备之间的认证配对的过程㊂可以通过NFC链路交换信息(PIN码或TK值)以直接用作OOB配对过程的一部分㊂这消除了等待广告包建立LL连接然后交换能力的需要㊂结果是配对过程快速而安全㊂5.3启动应用程序NFC可用于在手机上启动应用程序㊂例如,用户将他们的NFC手机扫描到另一个NFC设备以交换联系信息㊂在NFC扫描操作时启动应用程序是基于不同的手机平台,有不同的实现方式㊂在某些情况下, 触摸 甚至可以允许用户选择要执行的应用程序㊂5.4用于自动配对的NDEF消息NDEF(NFC数据交换格式)消息是二进制格式,用于包含在NFC设备/标签之间交换的数据㊂NDEF消息由一个或多个NDEF记录组成,每个NDEF记录包含Flag,Lengths,Type,ID和Payload㊂NFC读取器可以从另一个NFC标签整体读取DNEF消息㊂NDEF消息结构见图11㊂NDEF记录布局见图12㊂5.4.1自动配对的NDEF记录格式对于BLE设备,带外数据格式用于OOB配对㊂如果OOB数据保存为NDEF记录的有效负载,并且当手机触摸设备/标签时,嵌入在NDEF记录中的OOB数据将通过NFC链接读取,然后它们将直接执行OOB配对㊂在NFC标签中,用于BLEOOB数据交换的有效载荷格式可以是广播广告包的格式,其在1.1广播处理中描述㊂在本节中,将此广告数据包简称为AD㊂在该广告包格式的OOB有效载荷中,每个AD结构包括1字节的AD长度字段,AD类型字段和AD数据字段㊂Length值是ADType和ADData字段中的总字节数㊂总OOB数据长度由记录有效负载长度定义㊂保存BLE自动配对的OOB有效负载的NDEF记录具有以下布局,见图13㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用电子技术图11㊀NDEF的消息结构图12㊀NDEF的消息记录的结构图13㊀自动配对的NDEF消息记录的格式㊀㊀标签的NDEF记录示例见图14㊂5.4.2应用记录在NDEF消息中在Android4.0中,Android手机可以在触摸NFC标签时自动启动应用程序以获取包含Android应用程序记录(AAR)的NDEF消息㊂AAR记录必须满足以下属性:TNF应该是100b,这是外部类型,类型应该是android.com:pkg ,和Payload应该是应用程序包名称在iPhoneX中,手机在后台标签读取模式下扫描NFC标签后,系统会通过查找具有以下属性值的NFCNDEFPayload对象来检查标签的NDEF消息以获取URI记录:TNF应该是001b,这是众所周知的类型类型等于 UPayload应该是应用程序的通用链接或支持的URL方案㊂因此,建议自动配对的最小NDEF消息符合以下布局,以便与iOS和Android兼容,见图15㊂应用电子技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图14㊀自动配对的NDEF消息记录的实例图15㊀自动配对的NDEF消息布局图16㊀几种自动配对方案对比5.5iOS上的NFC自动配对iPhone上的NFC具有以下限制:iPhoneNFC仅适用于NFC读取模式;只有iPhone7,iPhone8,iPhoneX或更高版本支持NFC;iPhoneX及更早版本的设备不支持背景NFC标签读取;启动App,通过MAC地址连接BLE设备㊂5.6Android上的NFC自动配对启动App,通过MAC地址连接BLE设备㊂6结论根据以上对自动配对的不同方法的分析,我们可以总结图16中每种方法的优缺点㊂因为如今NFC手机越来越流行,NFC标签非常便宜,强烈建议使用NFC标签方法实现自动配对以改善用户体验㊂参考文献[1]喻宗泉.蓝牙技术基础[M].北京:机械工业出版社,2006.[2][英]海登.低功耗蓝牙开发权威指南[M].陈灿峰.刘嘉,译.北京:机械工业出版社,2014.[3]欧阳骏.蓝牙4.0BLE开发完全手册 物联网开发技术实战[M].北京:化学工业出版社,2013.[4]王长青.Android智能穿戴设备开发指南[M].北京:人民邮电出版社,2015.[5]TonyGaitatzis.BluetoothLowEnergyiniOSSwift[Z].2019.㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用电子技术。
低功耗蓝牙(BLE)模块RSBRS02AA硬件规格书信驰达科技有限公司更新日期:2019年07月30日目录目录 (2)概述 (3)版本更新记录 (4)模块参数 (5)模块引脚定义 (6)PCB封装尺寸 (8)原理框图 (9)参考原理图 (10)模块命名规则 (11)RF测试报告 (12)布局建议 (13)推荐操作条件 (14)回流焊条件 (15)静电放电警示 (16)联系我们 (17)附录:模块射频参数测试报告 (18)概述深圳信驰达该款蓝牙模块是基于公司RS02A1芯片研发的低功耗蓝牙(BLE)射频模块,可广泛应用于短距离无线通信领域。
具有功耗低、体积小、传输距离远、抗干扰能力强等特点。
模块配备高性能蛇形天线;模块采用邮票半孔形式硬件接口设计。
该模块可用于开发基于蓝牙4.2(BLE,低功耗蓝牙)的消费类电子产品、手机外设产品等,能提高操作的可靠性;提高信号的传输距离和抗干扰性;还能实现解决不同电子产品间的互操作问题,电池寿命也可显著延长。
为客户产品与智能移动设备通讯提供快速的BLE解决方案。
信驰达RSBRS02AA模块成为注重电池使用寿命、小型尺寸和简便实用性的各类应用的理想选择。
●版本更新记录模块参数VDD=3.3V,TA=25°C(除非另有说明),在RSBRS02AA模块参考设计包括外部匹配元件下测量。
模块引脚定义如图1显示的是模块的引脚图,表1为其各引脚定义。
图1模块引脚定义表1引脚定义PCB封装尺寸模块尺寸为15.1*11.2*1.65mm。
如图2为模块尺寸图,模块厚度为1.65±0.2mm。
1.8mm图2模块尺寸图原理框图如图3显示的是模块的原理框图。
图3原理框图RS02A1CHIPGPIO16MHz Filter and matcingPWR FilterPCB ANTENNARESET参考原理图如图4所示为模块的参考原理图。
图4模块参考原理图模块命名规则在产品开发周期的指定阶段,RF-Star指定命名模块的名称以及各部分的编号。
python蓝牙编程代码一、介绍Python蓝牙编程Python是一种通用的编程语言,可用于开发各种类型的应用程序,包括蓝牙应用程序。
Python蓝牙编程可以让开发者利用Python语言轻松地创建和控制蓝牙设备。
这些设备可以是传感器、智能家居设备或其他类型的无线设备。
在本文中,我们将介绍如何使用Python编写蓝牙应用程序。
我们将涵盖以下主题:1. 蓝牙概述2. Python与蓝牙3. Python蓝牙库4. Python蓝牙代码示例二、蓝牙概述蓝牙是一种无线通信技术,可实现短距离数据传输。
它最初是为了取代串行电缆而设计的,并且现在广泛应用于各种类型的电子设备中。
在传输数据时,使用两个不同的频段:2.4 GHz和5 GHz。
这些频段分别称为ISM频段(工业、科学和医学)和U-NII频段(未许可使用)。
ISM频段被广泛使用,而U-NII频段则主要用于高速数据传输。
三、Python与蓝牙Python是一种流行的编程语言,具有简单易学、可读性高、可扩展性强等特点。
由于Python是一种通用的编程语言,因此可以轻松地与各种类型的设备进行通信,包括蓝牙设备。
Python提供了许多库和工具,可用于创建蓝牙应用程序。
这些库和工具使开发者能够轻松地创建和控制蓝牙设备。
四、Python蓝牙库Python有几个库可以用于创建和控制蓝牙应用程序。
以下是其中一些库:1. PyBluez:PyBluez是一个Python蓝牙库,它提供了一个简单易用的接口,可用于在Windows和Linux上创建和控制蓝牙设备。
PyBluez支持多种协议,包括RFCOMM、L2CAP和SDP。
2. LightBlue:LightBlue是一个Python蓝牙库,它提供了一个简单易用的接口,可用于在Mac OS X上创建和控制蓝牙设备。
LightBlue 支持RFCOMM协议。
3. Bluepy:Bluepy是一个Python蓝牙低功耗(BLE)库,它提供了一个简单易用的接口,可用于在Linux上创建和控制BLE设备。
万方数据
低功耗蓝牙设备的iOS应用开发
作者:罗显松
作者单位:南海东软信息技术职业学院计算机科学与技术系 广东佛山528225
刊名:
中国电子商务
英文刊名:Discovering Value
年,卷(期):2013(14)
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3.Bin Yu Bluetooth Low Energy (BLE) based mobile electrocardiogram monitoring system
4.Sina-Dutch Biomed.& Inf.Eng.Scb
5.Lisheng Xu;Yongxu Li Information and Automtion (ICIA)
6.Xiaoyu Cheng Group Communication Application on the Apple iOS without Infrastructure
7.Wireless smartphone communication for medical telemetry systems
8.Asili,Mustafa;Topsakal,Erdem Department of Electrical and Computer Engineering
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11.Broadcom公司官网
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14.Texas Instruments CC2540/41 Bluetooth,(R) Low Energy Software Developer's Guide v1.3.1,Texas Instruments CC2540/41
引用本文格式:罗显松低功耗蓝牙设备的iOS应用开发[期刊论文]-中国电子商务 2013(14)。