网站页面做成自适应优缺点,微信产品展示小程序,公司做网站的价格江阴,制作网页可以使用的网页元素包括BLE协议—协议栈基础 BLE协议栈基础通用访问配置文件层#xff08;Generic Access Profile#xff0c;GAP#xff09;GAP角色设备配置模式和规程安全模式广播和扫描 BLE协议栈基础
蓝牙BLE协议栈包含三部分#xff1a;主机、主机接口层和控制器。 主机#xff1a;逻辑链路… BLE协议—协议栈基础 BLE协议栈基础通用访问配置文件层Generic Access ProfileGAPGAP角色设备配置模式和规程安全模式广播和扫描 BLE协议栈基础
蓝牙BLE协议栈包含三部分主机、主机接口层和控制器。 主机逻辑链路控制及自适应协议层L2CAP安全管理层SM属性协议层ATT通用访问配置文件GAP通用属性配置文件层GATT 主机接口层主机控制接口HCI 控制器物理层PHY、链路层LL 控制器Controller 物理层Physical LayerPHYBLE在2400Mhz至2483.5 MHz的2.4GHz免授权频段ISM内工作。采用自适应跳频的高斯频移键控GFSK。BLE采用40个信道每个信道间隔为2MHz分为数据信道和广播信道广播信道占用3个用于发现设备、建立连接、广播数据数据信道占用37个用于已建立连接设备间的数据通信。建立连接的两个设备必须同一时间处于同一信道上才能通信。 其中37/38/39为固定广播信道其余为数据信道。 链路层Link LayerLL控制设备的射频状态让设备处于五种状态 Standby默认状态不进行收发。 Advertising广播状态在3个广播信道广播数据包同时监听和回复扫描者发送的扫描数据包。 Scanning扫描状态在3个广播信息监听广播数据包同时发送扫描数据包。 Initiating初始化状态在广播信道监听广播数据包从而发起连接。 Connection连接状态。发起连接的设备通过发送连接请求来回应广播设备如果广播设备接受连接请求那么广播设备与发起连接的设备将会进入连接状态。发起连接的设备称为主机Client接受连接请求的设备称为从机Server。
主机控制接口Host Controller Interface 主机控制接口Host-Controller InterfaceHCI为Host访问Controller提供一组标准的接口。 HCI主要完成3个任务
Host通过HCI发送命令给ControllerController通过HCI将事件发送给Host传递ACL Data(面向连接在连接通道上进行数据传输)
该接口层的实现可以是软件接口也可以是标准硬件接口比如UART、SPI、USB。
主机Host 逻辑链路控制和适配器协议Logical Link Control and Adaption ProtocolL2CAP为上层提供了多路复用、数据分段与重组服务并且支持逻辑端对端的数据通信。 安全管理层Security ManagerSM定义了配对和密钥分发的方法并为其他层提供了与对端设备进行安全连接和数据交换的功能。 属性协议层Attribute ProtocolATT定义了访问对端设备上数据的一组规则是GATT规范的基础也是低功耗蓝牙的基石。定义了Host端属性报文格式和报文类型。这一层的关键词是Attribute(属性)。一个属性其实就是一条数据属性是BLE数据提供单元也是蓝牙空中传播数据的最上层BLE开发过程中接触最多的就是这一层。 Attribute协议下文详解 通用属性配置文件层Generic Attribute ProfileGATT自己本身不提供数据而是将ATT层提供的属性组合起来构成的服务。通过ATT层可以读写对端设备的属性值各个属性之间有什么联系各个属性之间怎么组合起来的是由GATT层负责。服务是GATT层的关键字服务由属性组成。 一个BLE设备可以由多个服务组成使用UUID进行区分一个服务可以包含多个特征(characteristic)一个特征可以包含多个属性。GATT用来规范attribute中的数据内容并运用group分组的概念对attribute进行分类管理。 通用访问配置文件层Generic Access ProfileGAP定义了所有蓝牙设备的基础功能设备间发现、连接、配对绑定的流程蓝牙设备中四种角色广播和扫描响应报文的格式还有一些通用蓝牙参数定义比如设备地址、名称、配对秘钥和设备的外观特征值用于区分是什么设备手机还是电脑明确了作为一个低功耗蓝牙设备的基本需求包含哪些层级以及如何协同工作的。 规范了一些通用的蓝牙参数蓝牙设备地址、设备名称、配对秘钥、外观特征值。
通用访问配置文件层Generic Access ProfileGAP
GAP角色
GAP层定义了4种BLE角色
外围设备Peripheral可以发送广播并接受连接的设备在链路层中作为从机。中央设备Central可以扫描广播并发起连接的设备在链路层中作为主机。播报设备Broadcaster可以发送广播但不可接受连接的设备。观察设备Observer可以扫描广播但不可发起连接的设备。 链路层可以同时支持多个状态机 GAP层也支持一个设备同时作为多个GAP角色所以一个BLE设备通常可以同时充当主机和从机多主多从。
设备配置
GAP定义了4个设备配置参数
设备地址设备地址在协议栈内部指BD_ADDR小端数据格式。设备地址可以随机也可以固定。设备名称设备名称一般用于区分BLE设备最长可达248个字节支持UTF-8编码。设备外观设备外观是用于用户识别设备功能长度为两个字节。连接PIN码PIN码用于两个设备之间配对时使用为6位十进制整形数因此它的有效范围为000000-9999990x00000000 – 0x000F423F。使用时必须显示全部6位数字包括前导0。
模式和规程
GAP定义5套模式和规程设备通常运行在这5套模式和规程中
Broadcast mode and Observation procedure 广播模式和观察规程Discovery modes and procedures发现模式和规程Connection modes and procedures连接模式和规程Bonding modes and procedures 绑定模式和规程Periodic advertising modes and procedure周期性的广播模式和规程
安全模式
GAP定义了2种安全模式以及4种安全规程
安全模式1LE Security mode 1使用认证信息保证安全。安全模式2LE Security mode 2使用数字签名保证安全。
规程描述安全模式认证规程Authentication procedure执行认证和加密操作安全模式1授权规程Authorization procedure确认是否为某个操作提供授权安全模式1连接数据签名规程 Connection data signing procedure连接数据签名规程在未加密的连接中传输认证的数据。安全模式2认证已签名的数据规程 Authenticate signed data procedure认证已签名的数据规程校验带有前面的数据是否有效安全模式2
广播和扫描
广播和扫描在无线通信中是非常重要的一个技术点。在BLE中扫描和广播是通信的基础用户可以直接用扫描和广播进行数据的传输也可以在广播和扫描的基础上进行连接后点对点通信。 由于广播和扫描内容篇幅较长具体可以移步链接 BLE协议—广播和扫描 学习笔记有问题欢迎指出
