蓝牙4.0技术及最新应用

EmbeddingGreenWireless,EnablingLongLife蓝牙4.0技术及最新应用低功耗蓝牙技术低功耗蓝牙的市场目录蓝牙4.0应用BDE简介1.1什么是低功耗蓝牙低功耗蓝牙是蓝牙4.0的一部分，简称BLEBluetoothLowEnergy是一种近距离无线通信技术，主要用于PAN网络PersonalAreaNetworkBLE的特点•低功耗•低延迟•低吞吐量使用领域•娱乐、运动、健康•家居自动化、安全、近距离通信•医疗、工业、车载…MasterSlaveSlaveSlave1.2BLE与WiFi/BTEDR对比1.3不同蓝牙Logo的含义DualModeSingleModeSingleModeBR/EDR、HSClassicalBluetoothBLE1.4BluetoothLowEnergy的优势TechnicalSpecificationClassicBluetoothBluetoothlowenergyDistance/Range~100m(Class1)~50mOvertheairdatarate1-3Mbit/s1Mbit/sApplicationthroughput0.7-2.1Mbit/s0.2Mbit/sActiveslaves7unlimitedSecurity56/128-bitandapplicationlayerdefined128-bitAESandapplicationlayerdefinedRobustnessAdaptivefastfrequencyhopping,FEC,fastACKAdaptivefrequencyhopping,LazyAcknowledgement,24-bitCRC,32-bitMessageIntegrityCheckVoicecapableYesNoNetworktopologyScatternetStarDiscoveryefficiency32channelsRFisonfor22.5ms3advertisingchannelsRFisonfor0.6msto1.2msLatency(fromanonconnectedstatetosenddata)100ms+3msPeakcurrentconsumption30mA15mASleepcurrentconsumption10uA4uAAdvertisingDataNoYesMoreDatabitNoYes.EnterSleepmodequicklyPowerconsumption1asthereference0.01to0.5(dependingonusecase)与ZigBee、ANT、２.4GHz技术相比最大优势在于与手机的互通性；与Wi-Fi技术相比最大的优势在于无需配置即可快速和手机进行点对点通讯。1.5BluetoothLowEnergy协议栈ApplicationGenericAttributeProfile(GATT)LogicalLinkControl&AdaptionProtocol(L2CAP)AttributeProtocol(ATT)GenericAccessProtocol(GAP)ApplicationControllerInterface(ACI)SecurityManager(SM)PhysicalLayer(PHY)HostControllerInterface(HCI)LinkLayer(LL)PUIDRemotecontrolHeartrateThermoBatteryStattus...1.6Profile&Services一个标准的Profile至少由一个Service组成；一个Service至少由一个Characteristic组成；每个Characteristic对应着一个相对应的Value；Value就是一个Profile的实际数据；举例：HeartRateProfile-HeartRateService（HRS）-DeviceInformationService（DIS）ProximityProfile-LinklossService-ImmediateAlertServiceFindMeProfile-ImmidiateAlertService1.6Profile&ServicesBluetoothSIGadopted31BLEprofilesandservicesGATT-BasedSpecificationsAdoptedVersions1ANPAlertNotificationProfile1.02ANSAlertNotificationService1.03BASBatteryService1.04BLPBloodPressureProfile1.05BLSBloodPressureService1.06CSCPCyclingSpeedandCadenceProfile1.07CSCSCyclingSpeedandCadenceService1.08CTSCurrentTimeService1.09DISDeviceInformationService1.110FMPFindMeProfile1.011GLPGlucoseProfile1.012GLSGlucoseService1.013HIDSHIDService1.014HOGPHIDoverGATTProfile1.015HTPHealthThermometerProfile1.016HTSHealthThermometerService1.0GATT-BasedSpecificationsAdoptedVersions17HRPHeartRateProfile1.018HRSHeartRateService1.019IASImmediateAlertService1.020LLSLinkLossService1.021NDCSNextDSTChangeService1.022PASPPhoneAlertStatusProfile1.023PASSPhoneAlertStatusService1.024PXPProximityProfile1.025RSCPRunningSpeedandCadenceProfile1.026RSCSRunningSpeedandCadenceService1.027RTUSReferenceTimeUpdateService1.028ScPPScanParametersProfile1.029ScPSScanParametersService1.030TIPTimeProfile1.031TPSTxPowerService1.02011.711个应用规范2012.1231个应用规范2013.1035个应用规范1.8BluetoothLowEnergy仍在发展核心标准发展趋势11个工作组致力于制定新的应用规范1.8BluetoothLowEnergy仍在发展（续）蓝牙4.1核心标准低功耗蓝牙技术低功耗蓝牙的市场目录蓝牙4.0应用BDE简介2.1BluetoothLowEnergy生态环境平台BLE支持情况特点iOS软件：iOS5开始原生支持BLE硬件：iPhone4s及以上、NewiPad及以上、iPadminiiOS7发布ANCS服务原生支持BLEHIDAndroid软件：Android4.3（三星4.2.1摩托4.1）硬件：2012年下半年发布的主流中高端Androdi手机Android4.3原生支持BLEHIDWinPhone软件：WinPhone8代号Apollo+的更新版本硬件：Lumia920和Lumia820更新后将原生支持BLEHIDWindows软件：Windows8硬件：2012年年底发布装载win8的主流超极本原生支持BLEHIDBlackBerryOS软件：版本号不详硬件：BlackBerry10不详Linux软件：装载BLE开源协议栈BlueZ（）硬件：工控领域、可运用于测量、仓储等已经成为电脑、平板、手机的标配；部分数码相机、车机、电视、机顶盒已经开始选配；将来还有可能标配在路由器、家庭网关等设备上BeforeiOS5iOS5iOS6不支持BT4.0支持BT4.0只支持主设备应用程序(蓝牙应用)不可在后台运行传统蓝牙通信需要做MFI认证(语音通信除外)支持BT4.0同时支持主从角色允许添加Profile/Service应用程序(蓝牙应用)不可在后台运行传统蓝牙通信需要做MFI认证(语音通信除外)在如蓝牙服务缓存、蓝牙API等细节上做了优化iOS7支持BT4.0同时支持主从角色允许添加Profile/Service应用程序(蓝牙应用)可在后台运行开放了蓝牙认证在如蓝牙服务缓存、蓝牙API等细节上做了优化支持BLEHID增加基于BLE的iBeacons技术增加ANCS的功能多项细节优化：在系统设置中能直接搜索BLE设备等等2.2iOS与BluetoothLowEnergy2.3Android与BluetoothLowEnergyBluedroid采用HAL不健全、Bug多无AVRCP1.3不支持BLE1.11.51.62.0/2.12.22.33.0/3.1/3.24.04.1Bluez3.36/4.47/4.93，传统蓝牙2.0+EDR/2.1+EDR/3.04.4Kikat2013年10月？BluedroidAVRCP1.3支持BLE有GATT2012年10月2013年7月厂家提供开发包：博通、三星、HTC，但功能受限、不友好、效率低厂家提供开发包：Moto，功能受限Android4.3开启新的世界HTC、Google已发布4.3终端2.4蓝牙的市场前景FromABIResearch–BluetoothMarketResearch,6/21/2012BluetoothDeviceShipments:2000to2016(AnnualandCumulativeTotals)低功耗蓝牙技术低功耗蓝牙的市场目录蓝牙4.0应用BDE简介3.1激发创新应用风暴（续）互联无处不在：物联网+移动互联网激发重新构想3.1BLE激发创新应用风暴（续）BLE的简单易用技术门槛低；BLE功耗上的优秀表现，让这些带传感器的智能设备长时间续航成为可能；蓝牙是最方便与手机进行直连的无线通讯标准；智能手机的普及移动互联网的发展，激发了全新的构想3.4iBeacons（续）iBeacon将与电商一起彻底改变零售业2013.12.6北美254个Apple商店部署iBeacons美国棒球联盟在20个球场部署iBeaconsEstimote发布BeaconPaypal，……低功耗蓝牙技术低功耗蓝牙的市场目录蓝牙4.0应用BDE简介BDE创始人简介田军博士先后毕业与中国科学院计算所博士学位佛罗里达大学博士学位先后就职于黑莓、摩托罗拉现任BDECEOBluetoothSIGBARB委员（BluetoothArchitecturalReviewBoard）负责监管蓝牙架构规格，定义创建和维护蓝牙规格的相关流程，支持工作组的工作。业界领先的低功耗蓝牙协议栈提供商2008年成立与美国，自主研发低功耗蓝牙协议栈（4.0标准发布日期为2010年7月7日）2011年回国，国内总部设立在广州科学城，目前是广州开发区政府重点扶持企业。2012年底BDSLETM协议栈已完成Hostsubsystem及31个Profile&Service的认证（目前已发布的数量为35个）QDID：B020484专注于低功耗蓝牙技术的整体解决方案提供商提供标准BLE模组，BLESOC芯片一体式，或Processor+BLEController分离式解决方案；提供部分产品的专用集成电路或原型产品的完整解决方案；提供完成基于移动终端的、全业