蓝牙协议层
Ⅰ 基于CC2540的蓝牙BLE协议,用户自定义的函数是哪块
用户模式及协议栈
1.文件传输模式
文件传输模式提供两终端间的数据通信功能,可传输后缀为.xls、.ppt、.wav、.jpg和.doc的文件(但并不限于这几种),以及完整的文件夹、目录或多媒体数据流等,提供远端文件夹浏览功能。文件传输协议栈如图2所示。
完整的协议栈包括蓝牙专用协议(如连接管理协议LMP和逻辑链路控制应用协议L2CAP)以及非专用协议(如对象交换协议OBEX和用户数据报协议UDP)。设计协议和协议栈的主要原则是尽可能利用现有的各种高层协议,保证现有协议与蓝牙技术的融合以及各种应用之间的互操作,充分利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统。蓝牙技术规范的开放性保证了设备制造商可以自由地选用其专用协议或习惯使用的公共协议,在蓝牙技术规范基础上开发新的应用。
Android蓝牙系统分为四个层次,内核层、BlueZ库、BlueTooth的适配库、BlueTooth的JNI部分、Java框架层、应用层。下面先来分析Android的蓝牙协议栈。
Android的蓝牙协议栈采用BlueZ来实现,BlueZ分为两部分:内核代码和用户态程序及工具集。
内核代码主要由BlueZ核心协议和驱动程序组成;蓝牙协议实现在内核源代码net/bluetooth中,驱动程序位于内核源代码目录 driver/bluetooth中。用户态程序及工具集主要包括应用程序接口和BlueZ工具集,位于Android源代码目录externel /bluetooth(注:Android版本不一样,有的在externel/bluez目录下)中。
1、蓝牙协议栈
蓝牙协议栈的体系结构由底层硬件模块、中间协议层和高端应用层三部分组成。
一、底层硬件模块
组成:
链路管理协议(Link ManagerProtocol,LMP);
基带(Base Band,BB);
射频(Radio Frequency,RF)。
功能:
射频(RF)通过2.4GHz的ISM频段实现数据流的过滤和传输。
基带(BB)提供两种不同的物理链路,即同步面向连接链路(Synchronous Connection Oriented,SCO)和异步无连接链路(AsynchronousConnection Less,ACL),负责跳频和蓝牙数据,及信息帧的传输,且对所有类型的数据包提供不同层次的前向纠错码(Frequency Error Correction,FEC)或循环冗余度差错校验(CyclicRendancy Check,CRC)。
链路管理协议(LMP)负责两个或多个设备链路的建立和拆除,及链路的安全和控制,如鉴权和加密、控制和协商基带包的大小等,它为上层软件模块提供了不同的访问入口。
主机控制器接口(HostController Interface,HCI)是蓝牙协议中软硬件之间的接口,提供了一个调用下层BB、LMP、状态和控制寄存器等硬件的统一命令,上下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进行。
二、中间协议层
组成:
逻辑链路控制和适配协议(LogicalLink Control and Adaptation Protocol,L2CAP);
服务发现协议(ServiceDiscovery Protocol,SDP);
串口仿真协议(或称线缆替换协议RFCOMM);
二进制电话控制协议(TelephonyControlprotocol Spectocol,TCS)。
功能:
L2CAP位于基带(BB)之上,向上层提供面向连接的和无连接的数据服务,它主要完成数据的拆装、服务质量控制、协议的复用、分组的分割和重组,及组提取等功能。
SDP是一个基于客户/服务器结构的协议,它工作在L2CAP层之上,为上层应用程序提供一种机制来发现可用的服务及其属性,服务的属性包括服务的类型及该服务所需的机制或协议信息。
RFCOMM是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议,符合ETSI标准的TS07.10串口仿真协议,它在蓝牙基带上仿真RS-232的控制和数据信号,为原先使用串行连接的上层业务提供传送能力。
TCS定义了用于蓝牙设备之间建立语音和数据呼叫的控制信令(Call Control Signalling),并负责处理蓝牙设备组的移动管理过程。
三、高端应用层
组成:
点对点协议(Point-to-PointProtocol,PPP);
传输控制协议/网络层协议(TCP/IP);
用户数据包协议(UserDatagram Protocol,UDP);
对象交换协议(ObjectExchang Protocol,OBEX);
无线应用协议(WirelessApplication Protocol,WAP);
无线应用环境(WirelessApplication Environment,WAE);
功能:
PPP定义了串行点对点链路应当如何传输因特网协议数据,主要用于LAN接入、拨号网络及传真等应用规范。
TCP/IP、UDP定义了因特网与网络相关的通信及其他类型计算机设备和外围设备之间的通信。
OBEX支持设备间的数据交换,采用客户/服务器模式提供与HTTP(超文本传输协议)相同的基本功能。可用于交换的电子商务卡、个人日程表、消息和便条等格式。
WAP用于在数字蜂窝电话和其他小型无线设备上实现因特网业务,支持移动电话浏览网页、收取电子邮件和其他基于因特网的协议。
WAE提供用于WAP电话和个人数字助理(PersonalDigital Assistant,PDA)所需的各种应用软件。
2、android与蓝牙协议栈的关系
蓝牙系统的核心是BlueZ,因此JNI和上层都围绕跟BlueZ的沟通进行。JNI和android应用层,跟BlueZ沟通的主要手段是D- BUS,这是一套被广泛采用的IPC通信机制,跟Android框架使用的Binder类似。BlueZ以D-BUS为基础,给其他部分提供主要接口。
Ⅱ 蓝牙4.0传输速度多少
传输速度大概每秒195-215KB左右,最高,也就是每秒3MB,足够接收无损音质歌。
蓝牙 4.0 支持两种部署方式。
一种是双模式,另一种是单模式。单模式要比双模式使用起来更加方便、安全,受限制也没有双模式那么多,不管是单模式还是双模式,蓝牙 4.0 都比 3.0 的要耗能低,在技术的改进上,用电量远远低于 3.0 ,这就为客户提供了更多的方便,不用时刻担心没有电了。
蓝牙 4.0 不单单只是和手机连接,还可以与相机、 PC 等设备连接进行数据传输,而且速度并不比其他传输数据的方式慢,相反有的方式还不如蓝牙快,而且还要借助其他设备进行连接,蓝牙可以实现一对一传输,也可以实现一对多传输,并且不需要借助其他软件或者设备,只要双方设备上都有蓝牙就可以,在配对完成就可以进行传输。
(2)蓝牙协议层扩展阅读
技术细节
1.速度:支持1Mbps数据传输率下的超短数据包,最少8个八组位,最多27个。所有连接都使用蓝牙2.1加入的减速呼吸模式(sniff subrating)来达到超低工作循环。
2.跳频:使用所有蓝牙规范版本通用的自适应跳频,最大程度地减少和其他2.4GHz ISM频段无线技术的串扰。
3.主控制:更加智能,可以休眠更长时间,只在需要执行动作的时候才唤醒。
4.延迟:最短可在3毫秒内完成连接设置并开始传输数据。
5.范围:提高调制指数,最大范围可超过100米(根据不同应用领域, 距离不同)。
6.健壮性:所有数据包都使用24-bitCRC校验,确保最大程度抵御干扰。
7.安全:使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证
Ⅲ 蓝牙基带层定义了哪些蓝牙设备的状态
1.概述:
蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型(OSI/RM),从低到高地定义了蓝牙协议堆栈的各个层次。
SIG所定义的蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作。互操作的远端设备需要使用相同的协议栈,不同的应用需要不同的协议栈。但是,所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。
2.完整的蓝牙协议栈
完整的蓝牙协议栈如图1所示,不是任何应用都必须使用全部协议,而是可以只使用其中的一列或多列。图1显示了所有协议之间的相互关系,但这种关系在某些应用中是有变化的。
蓝牙协议体系中的协议
蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层:
核心协议:BaseBand、LMP、L2CAP、SDP;
电缆替代协议:RFCOMM;
电话传送控制协议:TCS-Binary、AT命令集;
选用协议:PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。
除上述协议层外,规范还定义了主机控制器接口(HCI),它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口。在图1中,HCI位于L2CAP的下层,但HCI也可位于L2CAP上层。
蓝牙核心协议由SIG制定的蓝牙专用协议组成。绝大部分蓝牙设备都需要核心协议(加上无线部分),而其他协议则根据应用的需要而定。总之,电缆替代协议、电话控制协议和被采用的协议在核心协议基础上构成了面向应用的协议。
3.蓝牙核心协议介绍
1)基带协议
基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。蓝牙的射频系统是一个跳频系统,其任一分组在指定时隙、指定频率上发送。它使用查询和分页进程同步不同设备间的发送频率和时钟,为基带数据分组提供了两种物理连接方式,即面向连接(SCO)和无连接(ACL),而且,在同一射频上可实现多路数据传送。ACL适用于数据分组,SCO适用于话音以及话音与数据的组合,所有的话音和数据分组都附有不同级别的前向纠错(FEC)或循环冗余校验(CRC),而且可进行加密。此外,对于不同数据类型(包括连接管理信息和控制信息)都分配一个特殊通道。
可使用各种用户模式在蓝牙设备间传送话音,面向连接的话音分组只需经过基带传输,而不到达L2CAP。话音模式在蓝牙系统内相对简单,只需开通话音连接就可传送话音。
2)连接管理协议(LMP)
该协议负责各蓝牙设备间连接的建立。它通过连接的发起、交换、核实,进行身份认证和加密,通过协商确定基带数据分组大小。它还控制无线设备的电源模式和工作周期,以及微微网内设备单元的连接状态。
3)逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)
该协议是基带的上层协议,可以认为它与LMP并行工作,它们的区别在于,当业务数据不经过LMP时,L2CAP为上层提供服务。L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务,它采用了多路技术、分割和重组技术、群提取技术。L2CAP允许高层协议以64k字节长度收发数据分组。虽然基带协议提供了SCO和ACL两种连接类型,但L2CAP只支持ACL。
4)服务发现协议(SDP)
发现服务在蓝牙技术框架中起着至关紧要的作用,它是所有用户模式的基础。使用SDP可以查询到设备信息和服务类型,从而在蓝牙设备间建立相应的连接。
4.电缆替代协议(RFCOMM)
RFCOMM是基于ETSI-07.10规范的串行线仿真协议。它在蓝牙基带协议上仿真RS-232控制和数据信号,为使用串行线传送机制的上层协议(如OBEX)提供服务。
5.电话控制协议
二元电话控制协议(TCS-Binary或TCSBIN)
该协议是面向比特的协议,它定义了蓝牙设备间建立语音和数据呼叫的控制信令,定义了处理蓝牙TCS设备群的移动管理进程。基于ITUTQ.931建议的TCSBinary被指定为蓝牙的二元电话控制协议规范。
AT命令集电话控制协议
SIG定义了控制多用户模式下移动电话和调制解调器的AT命令集,该AT命令集基于ITU TV.250建议和GSM07.07,它还可以用于传真业务。
6.选用协议
·点对点协议(PPP)
在蓝牙技术中,PPP位于RFCOMM上层,完成点对点的连接。
·TCP/UDP/IP
该协议是由互联网工程任务组制定,广泛应用于互联网通信的协议。在蓝牙设备中,使用这些协议是为了与互联网相连接的设备进行通信。
·对象交换协议(OBEX)
IrOBEX(简写为OBEX)是由红外数据协会(IrDA)制定的会话层协议,它采用简单的和自发的方式交换目标。OBEX是一种类似于HTTP的协议,它假设传输层是可靠的,采用客户机/服务器模式,独立于传输机制和传输应用程序接口(API)。
电子名片交换格式(vCard)、电子日历及日程交换格式(vCal)都是开放性规范,它们都没有定义传输机制,而只是定义了数据传输格式。SIG采用vCard/vCal规范,是为了进一步促进个人信息交换。
·无线应用协议(WAP)
该协议是由无线应用协议论坛制定的,它融合了各种广域无线网络技术,其目的是将互联网内容和电话传送的业务传送到数字蜂窝电话和其他无线终端上。
7.用户模式及协议栈
1)文件传输模式
文件传输模式提供两终端间的数据通信功能,可传输后缀为.xls、.ppt、.wav、.jpg和.doc的文件(但并不限于这几种),以及完整的文件夹、目录或多媒体数据流等,提供远端文件夹浏览功能。文件传输协议栈如图2所示。
2) 因特网网桥模式
这种用户模式可通过手机或无线调制解调器向PC提供拨号入网和收发传真的功能,而不必与PC有物理上的连接。拨号上网需要两列协议栈(不包括SDP),如图3所示。AT命令集用来控制移动电话或调制解调器以及传送其他业务数据的协议栈。传真采用类似协议栈,但不使用PPP及基于PPP的其他网络协议,而由应用软件利用RFCOMM直接发送。
3) 局域网访问模式
该用户模式下,多功能数据终端(DTs)经局域网访问点(LAP)无线接入局域网,然后,DTs的操作与通过拨号方式接入局域网的设备的操作一样,其协议栈如图4所示。
4) 同步模式
同步用户模式提供设备到设备的个人资料管理(PIM)的同步更新功能,其典型应用如电话簿、日历、通知和记录等。它要求PC、蜂窝电话和个人数字助理(PDA)在传输和处理名片、日历及任务通知时,使用通用的协议和格式。其协议栈如图5所示,其中同步应用模块代表红外移动通信(IrMC)客户机或服务器。
5) 一机三用电话模式
手持电话机有三种使用方法:第一,接入公用电话网,作为普通电话使用;第二,作为不计费的内部电话使用;第三,作为蜂窝移动电话使用。无线电话和内部电话使用相同的协议栈;语音数据流直接与基带协议接口,不经过L2CAP层,如图6所示。
6) 头戴式设备模式
使用该模式,用户打电话时可自由移动。通过无线连接,头戴式设备通常作为蜂窝电话、无线电话或PC的音频输入输出设备。头戴式设备协议栈如图7所示,语音数据流不经过L2CAP层而直接接入基带协议层。头戴式设备必须能收发并处理AT命令。
Ⅳ 蓝牙无线技术的Ⅳ、蓝牙协议堆栈
蓝牙协议堆栈依照其功能可分四层:
内核协议层(HCI、LMP、L2CAP、SDP) 线缆替换协议层(RFCOMM) 电话控制内协议层(TCS-BIN) 选用协容议层(PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE) 现今市面上贩售的商品,大多是1.2或2.0版本的制式,是一个使用低耗电量的无线电设备,利用一颗低价芯片,完成短距离(1至100米)的讯号发射与接收。
Ⅳ 2020年好用的游戏蓝牙耳机有哪些
2020年好用的游戏蓝牙耳机有哪些?
随着真无线耳机的普及,越来越多的消费者选择用它们取代有线耳机,蓝牙耳机已渐渐成为很多人日常通勤的标配。当然,消费者对耳机的需求也在持续升级,音质、延迟功能自然而然被纳入了选购的参考范畴。尤其现在生活水平的提高,娱乐消费方式发生了很大改变,手游成了大部分消遣放松的主要方式,这方面对于蓝牙耳机的延迟就更加重要了,下面总结了几款低延迟,游戏必备真无线蓝牙耳机,一起看看吧!
第一款:网易云音乐定制款——Music Pods
OPPO Enco W31搭载了双耳同传技术,手机发出的蓝牙信号能同时传到左右耳机,所以能做到更低的延时和更好的稳定性。而且搭配OPPO最新发布的手机Ace2使用的话,延时更加低至94ms,基本做到了接近有线耳机的体验,显著改善普通真无线耳机容易出现的游戏延迟问题,对于喜欢玩游戏的用户来说十分友好