1.【应用笔记】BLE 低功耗蓝牙技术｜协议栈简介
2.低功耗蓝牙协议(BLE)初探：了解BLE协议的蓝牙运作原理
3.BLE简介及原理
4.蓝牙低功耗（BLE）学习笔记_0
5.ESP32 BLE Client（蓝牙作为客户端）- 示例2
6.如何使用android原生BLE蓝牙进行操作?

【应用笔记】BLE 低功耗蓝牙技术｜协议栈简介

       应用笔记深入理解BLE低功耗蓝牙技术：协议栈详解

       低功耗蓝牙（BLE）技术，因其显著的源牙开源代节能特性，被广泛应用在各种物联网设备中。码蓝码其协议栈是蓝牙实现蓝牙通信的关键组件，包括硬件和软件两部分。源牙开源代硬件上，码蓝码bootstrap web源码下载需具备无线射频功能；软件上则通过协议栈指导数据交换，蓝牙常见的源牙开源代包含控制器、主机控制接口和主机等层次。码蓝码

       相较于传统蓝牙，蓝牙BLE在连接速度和功耗上有所优化。源牙开源代它工作在2.4GHz频段，码蓝码广播信道限制在特定频点，蓝牙通过减少广播频段和射频开启时间，源牙开源代显著降低功耗。码蓝码此外，BLE传输速率较低但数据量小，确保了长时间的低功耗连接。

       协议栈结构上，BLE包括物理层、链路层、主机控制接口以及主机相关的GAP、L2CAP、SM和ATT/GATT等。物理层处理无线通信，链路层负责连接管理和数据传输，GAP处理基本的连接过程，L2CAP负责数据分段和复用，SM保证安全，ATT负责数据的读写操作，而GATT则负责数据结构和访问的抗锯齿算法源码管理，确保设备间的兼容性和互操作性。

       在实际应用中，BLE的传输距离和速率会因版本更新而有所不同，但整体上，BLE以低功耗和高效能的特点，成为物联网设备的首选连接技术。

低功耗蓝牙协议(BLE)初探：了解BLE协议的运作原理

       低功耗蓝牙协议（BLE）是蓝牙4.0引入的一项革新技术，又称为蓝牙智能。相较于经典蓝牙，BLE的核心优势在于低功耗，使得物联网设备能长时间运行。现代智能手机内置的蓝牙芯片通常具备双模功能，既支持经典蓝牙又支持BLE，如需连续高带宽传输，经典蓝牙便派上用场，而智能手环、灯泡和门锁等低功耗设备则主要依赖BLE。

       蓝牙协议架构借鉴了OSI七层模型，但并非完全遵循。物理层负责无线数据的发送和接收，通过Baseband处理物理连接，确保信号有效传输。链路管理协议（LMP）则处理连接的建立、身份验证等逻辑层任务，如连接间隔和超时设置。L2CAP协议层负责数据分段和重组，高层协议则处理应用程序通信。

       BLE工作流程中，设备分为中心设备（如手机）和周边设备（如手环）。连接过程以广播方式进行，乐视源码输出中心设备通过SCAN_REQ信号寻找并接收周边设备的广播信息，确认设备兼容后发起连接请求。连接成功后，开始明文传输，随后进行配对生成短期密钥，加密数据后再进行安全传输。最后，通过绑定存储长期密钥，方便下次无须重复密钥生成过程。

       本文对BLE协议的基本原理进行了概述，后续将深入探讨物联网设备蓝牙协议的实际应用。

BLE简介及原理

       1. BLE（蓝牙低能耗）技术，也被称为蓝牙4.0，旨在实现移动智能设备与周边配件之间的低功耗持续连接。这一技术以其极低的能耗和超过米的有效传输距离而显著。

       2. BLE设备分为单模和双模两种类型。双模设备，也称为BR（Bluetooth Smart Ready），而单模设备简称为BLE或LE（Bluetooth Smart）。双模设备兼容传统蓝牙，能够与传统蓝牙和BLE设备通信，常用于支持双模的智能手机上。自Android 4.3和iOS 4.0版本起，智能手机开始支持BR，即双模设备。相比之下，单模设备仅能与BR和同样为单模的设备通信，无法与传统蓝牙设备通信。由于其低功耗和长待机特性，单模设备常用于智能手环等便携式智能设备。fd 抢任务 源码

       3. BLE技术中的B代表设备，P代表手机，PM代表低功耗管理。BLE的软件开发工具包（SDK）包含两个基本状态：广播状态和连接状态。在引入低功耗管理后，还增加了一个深睡眠状态（deepsleep state）。

        - BLE设备在开机后首先进入广播状态，不断发送广播信息以寻找配对的设备。

        - 当手机P发起连接请求时，设备B与P建立连接，并开始维持连接状态，同时进行数据通信。

        - 在连接状态时，连接可能会因以下三种情况之一而断开，设备B重新进入广播状态：

        - P检测到异常并发送停止命令，主动断开与B的连接。B在接收到停止命令后，断开连接并返回广播状态。

        - B向P发送停止命令，主动断开连接。

        - 由于B的射频（RF）接收异常或P发送的包异常，导致B长时间未收到包，触发了BLE的超时机制（supervision timeout），B因此断开连接并回到广播状态。

蓝牙低功耗（BLE）学习笔记_0

       应用层主要实现业务需求，运行软件以满足用户特定需求。

       主机层，即BLE协议栈，管理设备间通信，包含多个协议如L2CAP、zynq uboot源码详解Attribute Protocol、Security Manager Protocol、GATT、GAP和HCI上半部。通常，协议栈由软件实现，复杂度高，也有硬件协议栈，但不常见。

       对于IC设计者，主要关注控制器部分，负责数据包的打包与发送，接收端则负责信号接收与解包。其中包括Link层和物理层，发送端需在Link层打包数据包，物理层负责信号调制并射频发射。

       数据流处理过程如下图展示。加密后生成CRC码，白化后发送，接收端实现相反操作。关于Link层的简述到此结束，现在深入探讨物理层。

       物理层在2.4GHz频段规定个信道，包含三个广播信道。物理层采用GFSK调制方式。GFSK信号处理框图如下所示。信号首先进行编码，通过NRZ编码器获得NRZ码。

       NRZ序列相位存在不确定间断，频谱较宽，带外特性差。为限制带宽，需应用脉冲成型滤波器。BLE规定使用高斯滤波器，其冲击响应如下所示。通过matlab设计高斯滤波器，离散形式如下。

       设计参数包括BLE规定值0.5和根据滤波器复杂度与采样频率调整的后两个参数。

       高斯滤波器前后的波形对比如下。通过滤波器后，高频分量明显减少。

       频谱对比进一步说明，滤波后信号高频分量几乎被滤除。

       后续调制部分留待后续章节。FPGA实现时，matlab可生成HDL源码，实现简便。对于固定系数乘法的优化，参考过往bug记录。生成的HDL代码超过知乎限制，无法展示。

       仿真结果如图所示，NRZ信号被平滑处理。

       总结，BLE技术涉及应用层、协议栈、IC设计、物理层信号处理与FPGA实现。技术细节丰富，涉及加密、CRC、滤波器设计与仿真等关键步骤。参考文献提供了深入研究的起点。

ESP BLE Client（蓝牙作为客户端）- 示例2

       实现ESP作为蓝牙客户端的功能，需通过Arduino IDE编写程序，以下为详细步骤和示例代码。步骤包括：安装Arduino IDE与ESP支持、准备开发板、导入BLE库以及编写代码。首先，确保安装了Arduino IDE，并在其中添加ESP支持。随后，准备ESP开发板。接着，导入BLE库，为后续编程做准备。编写代码时，注意以下示例：通过ESP作为蓝牙客户端扫描、连接至服务端并收发数据。上传代码至ESP后，进行调试与测试，确保功能正常运行。

如何使用android原生BLE蓝牙进行操作?

       在处理物联网项目中，我们采用了BLE（低功耗蓝牙）技术，该技术支持Android 4.3及以上版本的手机。BLE是基于蓝牙4.0标准的，它有以下特点：

       1. 低功耗设计：

        - BLE仅使用三个广播通道，相较于传统蓝牙技术的至个频道，功耗更低。

        - 广播间隔时间从传统的.5毫秒缩短至0.6至1.2毫秒。

       2. 增强的传输距离：

        - 相较于传统蓝牙的2至米传输距离，BLE的有效传输距离可达到至米。

       3. 提高安全性：

        - BLE使用AES- CCM加密算法对数据包进行加密和认证。

       关于BLE蓝牙的更深入解析，您可以参考我的博客系列：“BLE4.0教程一 蓝牙协议连接过程与广播分析”。

       在Android应用程序中使用BLE蓝牙功能，首先需要添加必要的权限，并执行以下步骤：

       - 获取BluetoothManager实例：`BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);`

       - 获取BluetoothAdapter实例：`bluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();`

       接下来，需要检查蓝牙是否已打开。如果未打开，则应提示用户打开蓝牙设置，除了魅族手机外，其他设备通常会显示系统设置选项。

       在扫描设备的过程中，通常会设置设备过滤原则，以确保只搜索到需要的设备。例如，可以通过检查`scanRecord`中的`beacon`类型来过滤设备。

       建立连接后，需要及时进行读写操作。关键问题是在连接成功后的两秒内必须向设备写入一个值，否则设备可能会断开连接。操作包括：

       - 写入特征值：`gatt.writeCharacteristic(mCurrentcharacteristic);`

       - 读取特征值：`gatt.readCharacteristic(characteristic);`

       - 设置特征值通知：`bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(data, true);`

       在实际工作中，我们通常会使用第三方库来简化BLE操作，例如BlueToothKit。更多详细信息，请参阅我的另一篇博客：“android蓝牙入门知识和优秀蓝牙第三方库BluetoothKit的使用”。

...Ble蓝牙开发Demo示例–扫描,连接,发送和接收数据,分包解包(附源码...

       万物互联的物联网时代已经到来，低功耗蓝牙BLE（Bluetooth Low Energy）技术在推动这一进程中起着至关重要的作用。近期，我抽出时间整理了BLE蓝牙开发的要点。本文将详细介绍Android平台下BLE蓝牙通讯的客户端和服务端开发，包括扫描、连接、发送和接收数据、分包解包等环节，并提供完整的源码示例。

       在Android开发中，BLE蓝牙通讯涉及客户端和服务端两个主要部分。客户端负责开启蓝牙、扫描设备、建立连接、发送和接收数据。服务端则负责初始化广播数据、启动广播、配置服务以及处理客户端的连接请求。在开发过程中，常见的问题包括不同版本Android或不同手机之间的适配问题、避免BLE连接时的错误、以及处理单次写数据大小限制等。

       BLE协议基于GATT（Generic Attribute Profile），相关的类主要集中在`android.bluetooth`和`android.bluetooth.le`包中。这些类包括`BluetoothGattService`、`BluetoothGattCharacteristic`、`BluetoothGattDescriptor`和`BluetoothGatt`等。客户端的核心是`BluetoothGatt`，而服务端的核心是`BluetoothGattServer`和`BluetoothLeAdvertiser`。数据传输的核心则是`BluetoothGattCharacteristic`和`BluetoothGattDescriptor`。

       开发步骤将从客户端和服务端两个角度详细阐述。在开始蓝牙开发之前，需要在`AndroidManifest.xml`中声明必要的权限，并在代码中请求打开蓝牙。搜索BLE设备后，根据设备名称确定目标设备，并启动连接过程。连接成功后，通过`BluetoothGattCallback`进行数据通信。

       在通信过程中，可能会遇到数据分包和组包的需求，因为BLE单次写入数据限制为字节。解决这一问题的方法是定义分包协议，如将数据包和非数据包分开，并通过特定的序号来识别数据包的顺序。

       完整的开发流程包括定义通讯协议、封装发送和接收数据的接口、解析数据包以及进行业务逻辑处理。在实际开发中，还需要注意Android版本适配和不同ROM机型的权限问题。

       本文提供的源码示例已上传至CSDN，可供参考。开发者需要耐心分析问题，不断实践，以解决蓝牙开发中可能遇到的挑战。