前言
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蓝牙低功耗(BLE)是蓝牙 4.0 规范的一部分,是一种令人兴奋的无线技术,它为移动应用开发人员提供了前所未有的外部硬件访问权限,并为硬件工程师提供了从各大移动操作系统访问其设备的简便可靠的途径。
本书旨在让读者对蓝牙低功耗有一个扎实、实用、高层次的了解:数据是如何组织的,设备之间是如何通信的,以及协议设计团队做出的关键设计决策和取舍。这将使您对蓝牙低功耗有足够的了解,从而能够自信地使用大多数现代嵌入式设备和移动操作系统上的高级 API,并在需要深入研究时,能够理解更深入的技术文档中的术语和命名规则。它还将阐明 BLE 区别于其他无线技术(如 WiFi、NFC、传统蓝牙、Zigbee 等)的一些具体优势和局限性。
经验丰富的嵌入式固件工程师在阅读本书后将能更好地深入了解现有的技术文档,移动应用开发人员也将更清楚地了解 BLE 设备中的数据组织方式以及如何与现有硬件进行通信。
本书的读者对象
本书主要面向两类读者:
- 移动应用开发人员
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首先,本书为移动应用开发人员提供了蓝牙低功耗的高层次概念概述,这些开发人员希望设计能够与外界物理设备对话的应用,但他们可能会发现官方的 2,600 页蓝牙核心规范 4.1 并不特别容易接受。
- 嵌入式工程师
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另一方面,本书也适用于从产品设计角度考虑蓝牙低功耗的传统嵌入式工程师。如果您需要快速了解 BLE 是什么和不是什么,本书应能帮助您快速评估其作为项目无线协议的优缺点。
如何使用本书
本书分为三个主要部分。
BLE 概述
前四章提供了蓝牙低功耗技术的高级概述,解释了数据是如何组织的以及它的主要局限性,同时还介绍了您在使用 BLE 时可能会遇到的所有关键概念:
- 第 1 章,导言
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第一章介绍蓝牙低功耗无线标准的基本概念。它简要介绍了理解该技术最重要元素所需的基本要素,并概述了目前可找到的不同规格和芯片配置。本章还介绍和解释了 BLE 的基本概念,如广播、连接和设备可以承担的不同角色。
- 第 2 章,协议基础
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本章重点介绍整个协议栈及其所属的不同实体。它概述了每个协议层及其基本功能,过滤了规范中与 BLE 应用开发人员不直接相关的细节。每一层都根据其在全局中所承担的角色进行描述,并特别关注其在现实生活场景中可能产生的影响。
- 第 3 章,GAP(广告和连接)
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本章介绍通用访问配置文件 (GAP),它管理广告流程和连接。它概述了允许设备使用广告数据包广播信息和使用连接交换数据进行交互的模式和程序。
- 第 4 章,GATT(服务和特性)
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本章概述了通用属性规范(GATT),该规范确定了 BLE 中用于表示和处理数据的层次和格式。它介绍了服务和特性的基本概念,以及允许连接设备相互交换数据的程序。
开发和测试工具
接下来的三章将介绍用于开发或测试支持 BLE 的应用程序或设备的实用工具(包括硬件和软件)。这些章节主要介绍低成本、易获取的工具,帮助您在不投入数千美元的情况下开始使用:
- 第 5 章,硬件平台
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本章向产品设计师概述了一些用于 BLE 外围设备或产品的最新嵌入式开发平台。
- 第 6 章,调试工具
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无论您是在设计自己的设备,还是在设计与现有硬件对话的应用程序,您都几乎肯定要花很多时间进行调试。调试无线设备的过程不同于纯软件开发。本章将介绍一些有用的调试工具,用于使用 BLE 并查看空中发送的实际内容。
- 第7章应用设计工具
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本章为使用 BLE 的移动应用开发人员介绍了一些关键工具。这些工具将帮助您快速测试和验证您的软件,如果您在设计过程的早期无法访问真实硬件,这些工具甚至可以模拟设备。 ...
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