蓝牙协议分析

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1、蓝牙协议分析翻锞念2014-06-2320:061534人阅读评论(1)收藏举报目录⑺[+]1-AZA—V*1•刖gfi1994年由爱立信推岀至今，蓝牙技术已经走过了20个岁川。从最初的BluetoothVI.0,到如今的BluetoothV4.0(最新的为V4.1，2013年底发布)，经历了近9个版本的修订后，发展为当前的状况。说实话，如今的蓝牙4.0，简直是一个大杂烩：BK/EDK沿用旧的蓝牙规范；LE抄袭802.15.4;AMPS接使用802.11。而这一切的13的，就是以兼容性和易用性为基础，在功耗和

2、传输速率之间左右为难。蜗蜗以为，这丼不足优雅的设计。不过没关系，存在即合理。因此蜗蜗就开出了这样一个专题，希望能够将蓝牙技术上上下下的知W,整理出來，以便奋:加深P己对蓝牙技术的理解的冋吋，能够给从事蓝牙和关丄作的读者一点启发。本文是这个专题的第一篇文章，主要基丁•蓝牙4.0规范(Core_V4.0.pdf),描述蓝牙技术的基本概念。2.蓝牙技术的概述2.1两种蓝牙技术：BasicRate(BR)和LowEnergy(LE)蓝牙协议包括两种技术:BasicRate(简称BR)和LowEnergy(简称LE)。

3、这两种技术，都包括搜索(discovery)管理、连接(connection)管理等机制,但它们是不能互通的！这也是蜗蜗抱怨蓝牙协议不优雅的原因之-。厂商要么实现这两种技术屮的一种，这时就只能和同样实现丫这个技术的设备互通，而不能和实现另外一种技术的没备互通。如果厂商要确保能和所冇的蓝牙没备互通，那么就只能时实现W种技木，而不去管是否真的需要，这样就能碰到什么人说什么话了！2.1.1BasicRate(BR)BasicRate足正宗的蓝牙技术，可以包括可选(optional)的EDR(EnhancedData

4、Rate)技术，以及交替使用的(Alternate)的MAC(MediaAccessControl)层和PHY层扩展(简称AMP)。说着真拗口，不过通过背后的应川场景，就好理解了：蓝牙诞•:之初，使用的是BR技术，此时蓝牙的理论传输速率，只能达到721.2Kbps。在那个年代，56Kbps的Modem就是高人上了，这个速度可以说是惊为天人了啊！但是科技变化太快了，BR技术转眼就过时了。那怎么办呢?缝缝补补•下，增强速度呗，EnhancedDataRate就出现了。使用EDK技术的蓝牙，理论速率可以达到2.1M

5、bps。这-•次的升级换代，还算优雅，因为没冇改变任何的硬件架构、软件架构和使用方式上的改变。也许你也猜到了，EDR又落伍了，看看人家WIFI(WLAN),儿十Mbps,上百Mbps,咱们才2.1Mbps,也太寒酸了吧！那怎么办呢？蓝牙组织想了个坏主意：哎，WIFI!把你的物理层和MAC层借我川用卩贝！这就是AMP(AlternateMACandPHYlayerextension)。艾玛,终于松口7气丫，我们可以达到24Mbps了。不过呢，由干蓝牙自身的物理e和AMP技术差异太明显了，这次扩展只能足交替使用（

6、Alternate）的，也就是说，有我（BR/EDR）没你（AMP）。嗯！不优雅！埋个问题：只能交荇使用，那它们怎么切换呢？蜗蜗会在后续的内容屮，根裾流蓝牙芯什的解决方案，来探讨一下该问题。【注1:细心的读者可能会注意到，这里特别强调了optional和alternate这两个字眼，这是蓝牙Spec的原话。它意味着,BR和EDR是可以同吋存在的,但BR/EDR和AMP只能二选一。】2.1.2LowEnergy（LE）上而所讲的BR技术的进化路线，就是传输速率的加快、加快、再加快。能量是守忻的，你想传的更快，代

7、价就是消耗更多的能量。而有很多的应用场景，并不关心传输速率，反而非常关心功耗。这就是BluetoothLE（称作蓝牙低功耗）产生的背景。LE技木相比BK技术，差异非常大，或者说就是两种不同的技术，凑巧都加一个“蓝牙”的前缀而已。后面我们会详细的解释这种差异，以及LE的行为特征。2.2蓝牙系统的组成蓝牙系统的组成，涉及到BluetoothApplication、BluetoothCore、BluetoothHost、BluetoothController等词汇，不知道足因为对英文理解的歧义，还足因为蓝牙规范本身

8、定义的歧义，蜗蜗理解这些词汇吋感觉冇点别扭。因此特意亦这个章节中，对和关概念及其背C•的意义进行说明。BluetoothApplicationHostluetoothCorePrimaryControllerMultipleSecondaryControllers上阁描述了蓝牙系统的组成，我们需耍注意如下特点：1）中所描述的蓝牙系统的组成部分，如BluetoothCore和BluetoothAppl