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| 书 名: | 【正版】低功耗蓝牙开发权威指南 [图书]|3770259 |
| 图书定价: | 69元 |
| 作 者: | (英)Robin Heydon |
| 出 版 社: | 机械工业出版社 |
| 出版日期: | 2014/6/1 0:00:00 |
| ISBN 号: | 9787111469216 |
| 开 本: | 16开 |
| 页 数: | 235 |
| 版 次: | 1-1 |
| 作者：（英国）海登（Robin Heydon） 译者：陈灿峰 刘嘉 Robin Heydon，毕业于英国曼彻斯特大学计算机科学专业，是CSR公司负责蓝牙技术标准化的标准架构师，也是制定低功耗蓝牙技术标准的超低功耗工作组的联合主席。自2007年起推动低功耗蓝牙技术标准的制定工作，因其贡献卓著。2010年他入选了蓝牙技术联盟名人堂。 |
| 《低功耗蓝牙开发权威指南》通过与经典蓝牙作对比，详尽介绍了将深入影响下一次无线技术革命的低功耗蓝牙技术的产生、设计、工作原理及其良好的节能、抗干扰特性和灵活、简单的开发特点。本书分为四个部分，分别阐述了低功耗蓝牙技术及其控制器、主机的工作原理，以及应用程序的设计开发，适合从事低功耗蓝牙产品开发工作的工程师、应用程序开发人员、设计师或市场营销人员等各类读者阅读。 |
《低功耗蓝牙开发权威指南》 译者序 前言 第一部分 综 述 第1章 什么是低功耗蓝牙技术 2 1.1 设备类型 4 1.2 设计目标 5 1.3 术语 6 第2章 基本概念 8 2.1 纽扣电池 8 2.2 时间即能量 9 2.3 昂贵的内存 10 2.4 非对称设计 10 2.5 为成功而设计 11 2.6 凡事皆有状态 12 2.7 客户端–服务器架构 12 2.8 模块化架构 13 2.9 十亿只是个小数目 14 2.10 无连接模型 14 2.11 范式 14 2.11.1 客户端–服务器架构 14 2.11.2 面向服务的架构 15 第3章 低功耗蓝牙的体系结构 19 3.1 控制器 20 3.1.1 物理层 20 3.1.2 直接测试模式 20 3.1.3 链路层 21 3.1.4 主机/控制器接口 22 3.2 主机 22 3.2.1 逻辑链路控制和适配协议 22 3.2.2 安全管理器协议 23 3.2.3 属性协议 23 3.2.4 通用属性规范 24 3.2.5 通用访问规范 25 3.3 应用层 25 3.3.1 特性 26 3.3.2 服务 26 3.3.3 规范 26 3.4 协议栈划分 27 3.4.1 单芯片解决方案 27 3.4.2 双芯片解决方案 28 3.4.3 三芯片解决方案 28 第4章 新的使用模型 30 4.1 存在检测 30 4.2 广播数据 31 4.3 无连接模式 31 4.4 网关 32 第二部分 控 制 器 第5章 物理层 36 5.1 背景 36 5.2 模拟调制 36 5.3 数字调制 38 5.4 频段 39 5.5 调制 40 5.6 射频信道 41 5.7 发射功率 41 5.8 容限 42 5.9 接收机灵敏度 42 5.10 通信距离 42 第6章 直接测试模式 45 6.1 背景 45 6.2 收发机测试 46 6.2.1 测试报文格式 46 6.2.2 发射机测试 47 6.2.3 接收机测试 47 6.3 硬件接口 48 6.3.1 串口 48 6.3.2 命令与事件 48 6.4 使用HCI的直接测试模式 50 第7章 链路层 51 7.1 链路层状态机 51 7.1.1 就绪态 52 7.1.2 广播态 53 7.1.3 扫描态 53 7.1.4 发起态 54 7.1.5 连接态 55 7.1.6 多状态机 55 7.2 报文 57 7.2.1 广播与数据报文 57 7.2.2 白化 57 7.3 报文结构 59 7.3.1 比特序与字节 60 7.3.2 前导 60 7.3.3 接入地址 60 7.3.4 报头 61 7.3.5 长度 61 7.3.6 净荷 63 7.3.7 循环冗余校验 63 7.4 信道 63 7.4.1 跳频 66 7.4.2 自适应跳频 66 7.5 设备发现 68 7.5.1 通用广播 69 7.5.2 定向广播 69 7.5.3 不可连接广播 70 7.5.4 可发现广播 70 7.6 广播 70 7.7 建立连接 71 7.7.1 接入地址 72 7.7.2 CRC初始化 72 7.7.3 发送窗口 72 7.7.4 连接事件 73 7.7.5 信道图 74 7.7.6 睡眠时钟精度 74 7.8 发送数据 74 7.8.1 数据报头 75 7.8.2 逻辑链路标识符 75 7.8.3 序列号 76 7.8.4 确认 76 7.8.5 更多数据 77 7.8.6 使用序列号和更多数据的例子 77 7.9 加密 79 7.9.1 AES 79 7.9.2 加密净荷数据 80 7.9.3 消息完整性校验 81 7.10 管理连接 82 7.10.1 连接参数更新 83 7.10.2 自适应跳频 84 7.10.3 启动加密 85 7.10.4 重启加密 87 7.10.5 版本交换 87 7.10.6 功能交换 89 7.10.7 终止连接 90 7.11 鲁棒性 90 7.11.1 自适应跳频 90 7.11.2 强CRC 92 7.12 为低功耗优化 93 7.12.1 短报文 93 7.12.2 高比特率 94 7.12.3 低开销 95 7.12.4 确认机制 96 7.12.5 单信道连接事件 96 7.12.6 亚速率连接事件 97 7.12.7 离线加密 98 第8章 主机/控制器接口 99 8.1 介绍 99 8.2 物理接口 99 8.2.1 UART 99 8.2.2 3线UART 100 8.2.3 USB 101 8.2.4 SDIO 102 8.3 逻辑接口 102 8.3.1 HCI信道 102 8.3.2 命令数据包 102 8.3.3 事件数据包 103 8.3.4 数据包 104 8.3.5 命令流控 105 8.3.6 数据流控 106 8.4 控制器的配置 106 8.4.1 重置控制器为已知状态 106 8.4.2 读取设备地址 107 8.4.3 设置事件掩码 107 8.4.4 读取缓冲区大小 108 8.4.5 读取控制器支持的功能 109 8.4.6 读取控制器支持的状态 109 8.4.7 随机数 110 8.4.8 加密数据 110 8.4.9 设置随机地址 111 8.4.10 白名单 112 8.5 广播和观察 112 8.5.1 广播 112 8.5.2 被动扫描 114 8.5.3 主动扫描 115 8.6 发起连接 116 8.6.1 与白名单设备发起连接 116 8.6.2 与单一设备发起连接 118 8.6.3 取消连接请求 118 8.7 连接管理 119 8.7.1 更新连接 119 8.7.2 更新信道映射图 120 8.7.3 交换功能列表 121 8.7.4 交换版本信息 121 8.7.5 加密连接 122 8.7.6 重启加密 123 8.7.7 终止连接 125 第三部分 主 机 第9章 逻辑链路控制和适配协议 128 9.1 背景 128 9.2 L2CAP信道 130 9.3 L2CAP数据包结构 130 9.4 低功耗信令信道 131 9.4.1 命令拒绝 132 9.4.2 连接参数更新请求和响应 132 第10章 属性 135 10.1 背景 135 10.1.1 精简协议 136 10.1.2 无所不在的数据 136 10.1.3 数据与状态 137 10.1.4 几种常见的状态 137 10.1.5 状态机 138 10.1.6 服务和规范 139 10.2 属性 142 10.2.1 属性概述 143 10.2.2 属性句柄 143 10.2.3 属性类型 143 10.2.4 属性值 144 10.2.5 数据库、服务器和客户端 145 10.2.6 属性许可 145 10.2.7 接入属性 147 10.2.8 原子操作和事务 148 10.3 分组 149 10.4 服务 150 10.4.1 扩展服务 151 10.4.2 其他服务的重用 153 10.4.3 结合服务 153 10.4.4 首要还是次要 154 10.4.5 即插即用的客户端应用 156 10.4.6 服务声明 157 10.4.7 包含服务 158 10.5 特性 159 10.5.1 特性声明 159 10.5.2 特性数值 161 10.5.3 描述符 161 10.6 属性协议 164 10.6.1 协议消息 165 10.6.2 交换MTU请求 165 10.6.3 查找信息请求 166 10.6.4 按类型值查找请求 167 10.6.5 按类型读取请求 168 10.6.6 读取请求 168 10.6.7 大对象读取请求 168 10.6.8 多重读取请求 169 10.6.9 按组类型读取请求 169 10.6.10 写入请求 169 10.6.11 写入命令 169 10.6.12 签名写入命令 169 10.6.13 准备写入请求与执行写入请求 170 10.6.14 句柄值通知 171 10.6.15 句柄值指示 171 10.6.16 错误响应 171 10.7 通用属性规范 173 10.7.1 发现规程 174 10.7.2 发现服务 174 10.7.3 特性发现 175 10.7.4 客户端发起规程 176 10.7.5 服务器发起规程 178 10.7.6 属性协议数据单元（ATT PDU）到GATT规程的映射 178 第11章 安全 180 11.1 安全概念 180 11.1.1 认证 180 11.1.2 授权 181 11.1.3 完整性 181 11.1.4 机密性 182 11.1.5 隐私 182 11.1.6 加密引擎 182 11.1.7 共享机密 182 11.2 配对和绑定 185 11.2.1 配对 185 11.2.2 配对信息交换 185 11.2.3 认证 186 11.2.4 密钥分配 187 11.2.5 绑定 188 11.3 数据签名 188 第12章 通用访问规范 189 12.1 背景 189 12.1.1 初次发现 190 12.1.2 建立初始连接 191 12.1.3 服务特性 191 12.1.4 长期关系 192 12.1.5 重连 192 12.1.6 私有地址 193 12.2 GAP角色 193 12.3 模式和规程 194 12.3.1 广播模式和观察规程 195 12.3.2 可发现性 195 12.3.3 可连接性 197 12.3.4 绑定 199 12.4 安全模式 200 12.5 广播数据 201 12.5.1 标识 202 12.5.2 服务 202 12.5.3 本地名称 203 12.5.4 发射功率等级 203 12.5.5 从设备连接间隔范围 203 12.5.6 服务请求 203 12.5.7 服务数据 203 12.5.8 制造商指定数据 203 12.6 GAP服务 204 12.6.1 设备名特性 204 12.6.2 外观特性 204 12.6.3 外围设备隐私标识 204 12.6.4 重连地址 205 12.6.5 外围设备首选连接参数 205 第四部分 应 用 第13章 中央设备 208 13.1 背景 208 13.2 发现设备 208 13.3 连接设备 209 13.4 这个设备能做什么 210 13.5 通用客户端 211 13.6 与服务交互 211 13.6.1 可读特性 212 13.6.2 控制点 212 13.6.3 状态机 213 13.6.4 通知和指示 214 13.7 绑定 214 13.8 变更服务 215 13.9 实现规范 216 13.9.1 定义规范 216 13.9.2 查找服务 217 13.9.3 查找特性 217 13.9.4 使用特性 217 13.9.5 规范安全 217 第14章 外围设备 219 14.1 背景 219 14.2 仅广播 219 14.3 可发现 220 14.4 可连接 220 14.5 公开服务 221 14.6 特性 221 14.7 安全事项 222 14.8 为低功耗优化 222 14.8.1 可发现广播 224 14.8.2 绑定 224 14.8.3 可连接广播 224 14.8.4 定向广播 225 14.8.5 已连接 225 14.8.6 保持连接还是断开 226 14.9 优化属性 227 第15章 测试和质量鉴定 229 15.1 启动项目 229 15.2 选择功能 231 15.3 一致性检查 232 15.4 生成测试计划 232 15.5 建立合规文件夹 232 15.6 鉴定测试 233 15.7 鉴定设计 234 15.8 合规声明 234 15.9 产品名录 234 15.10 结合组件 235 |
| 《电子与嵌入式系统设计译丛:低功耗蓝牙开发权威指南》是学习低功耗蓝牙官方标准文档不可或缺的参考手册，适合每一位正在考虑、规划低功耗蓝牙产品开发，或者将该技术纳入工作体系的技术专家或决策者。 |
| 第一部分综 述第1章 介绍低功耗蓝牙技术及其设计目标。第2章 讨论低功耗蓝牙体系结构的设计基础。第3章 介绍低功耗的主要系统架构，包括控制器、主机及其之上的应用层。第4章 描述低功耗技术使能新的使用模型。第1章什么是低功耗蓝牙技术如果我能看得更远的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。—艾萨克·牛顿（Isaac Newton）低功耗蓝牙是一种全新的技术，是当前可以用来设计和使用的功耗最低的无线技术。作为经典蓝牙的扩展，低功耗蓝牙沿用了蓝牙商标，并且借鉴了很多父辈的技术，然而，由于针对的设计目标和市场领域均与经典蓝牙有所不同，低功耗蓝牙应被视为一种不同的技术。经典蓝牙的设计目的在于统一全球各地的计算和通信设备，让手机与笔记本电脑互相连接。不过事实证明，蓝牙最为广泛的应用还是音频传输，比如将音频从手机传到蓝牙耳机。随着技术的成熟，越来越多的蓝牙应用进入人们的视线，包括立体声音频流、汽车从手机下载电子书、无线打印和文件传输。由于每一个新的应用都要求更多带宽，因此，随着时间的推移，越来越快的无线电技术不断地加入蓝牙系统中。1.0版蓝牙为基本码率（Basic Rate，BR），最大物理层数据速率为1 Mbps（兆比特每秒）；2.0版本为增强码率（Enhanced Data Rate，EDR），其物理层数据传输率增至3Mbps；3.0版本引入Alternative MAC PHY （AMP，交替射频技术），利用IEEE 802.11实现了高达数百Mbps的物理层数据速率。低功耗蓝牙选择了完全不同的方向：并非只是增加可达的数据传输速率，而是从尽可能降低功耗方面进行优化。这意味着，也许你无法获得很高的传输速率，但是可以将连接保持数小时或数天的时间。这一选择非常有趣，显然，大部分有线和无线通信技术还在马不停蹄地提升速率，如表1-1所示。对于那些由纽扣电池供电的设备，经典蓝牙并不能真正达到它们的低功耗要求。理解了这一点，就不难明白选择新方向的原因。然而，在充分考虑低功耗的相关要求时，还有一点必须考虑到，即低功耗蓝牙应被设计成满足极大规模部署的要求，以便用于迄今尚未装备无线技术的装置。要实现极大的规模，就必须要有极低的成本。就好像射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）通过一个价格较高的扫描装置获得能量，然而其标签本身的成本极低，从而获得了大量的部署。表1-1 始终增长的速率调制解调器 以太网 Wi-Fi 蓝牙V.21 0.3kbps 802.3i 10Mbps 802.11 2Mbps V1.1 1MbpsV.22 1.2kbps 802.3u 100Mbps 802.11b 11Mbps V2.0 3MbpsV.32 9.6kbps 802.3ab 1000Mbps 802.11g 54Mbps V3.0 54MbpsV.34 28.8kbps 802.3an 10 000Mbps 802.11n 135Mbps V4.0 0.3Mbps因此，从低成本的需求方面审视低功耗蓝牙的系统设计尤为重要。实现低成本的设计有三个关键因素：1. ISM频段无论从设计的角度还是从使用的角度出发，2.4GHz ISM频段对无线技术而言都是个糟糕的频段。该频段无线电传播特性差，能量极容易被各类物体吸收，尤其是水，而人体主要是由水构成的。尽管有许多显著的不利因素，但不可否认，该无线电频谱的优势是在全世界可以免许可、自由地使用。当然，“免交租金”的标志意味着其他技术一样能够使用该频段，包括绝大部分的Wi-Fi信号。不过，免许可并非等同于毫无约束，使用该频段仍然要遵守相当多的规则，主要是限制设备的输出能量和范围。当然，与许可频谱的高昂费用相比，这些限制就显得微不足道了。因此，选择使用ISM频段能够降低成本。2. IP许可当Wibree（超低功耗蓝牙）技术发展成熟，考虑将其并入已有的无线标准工作组时，诺基亚原本有多种选择方案。比如加入Wi-Fi联盟，该联盟也在2.4GHz ISM频段制定标准化技术。然而，鉴于蓝牙组织拥有较高的声誉和优厚的专利许可政策，他们最终选择了蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，BT SIG）。与其他采取FRAND政策的兴趣小组或联盟相比，蓝牙技术联盟的政策使得蓝牙设备的专利许可成本大为降低。而许可成本的降低使得每件设备的成本也显著降低。3. 低功耗设计一款低成本设备的最好方法就是减少制作这个设备所需的原料，比如电池。电池越大，电池盒就越大，这样又会增加成本。替换一节电池的花费，不仅指消费者需要购买新的电池，而且替换本身也包含了因设备暂时无法使用带来的机会成本。如果设备由第三方维护，比如作为家庭警备管理系统的一部分，换电池还需额外的劳动力成本。因此，设计有关低功耗的技术也是在降低各种成本。这里不妨做个脑力实验，如果只花一毛钱就能买一个兆瓦特级的电池，那事情会变得多么不同？很多设备能容纳更大的电池，例如键盘或者鼠标内部很容易装下几节AA电池。然而生产商们却倾向于使用AAA电池，并不是因为它们更小，而是因为它们的原料成本更低，降低了设备的总成本。因此，低功耗的基础设计就是以纽扣电池—这种最小、最便宜并且最容易购买的电池类型作为能量来源。这意味着我们无法令低功耗蓝牙实现很高的数据传输速率，或是将其用于大量数据的传输或者数据流传输。这一点或许是经典蓝牙与低功耗蓝牙的最大区别。下一节将就该问题进行详细讨论。1.1 设备类型低功耗蓝牙技术可以构建两种类型的设备：双模设备和单模设备。双模设备既支持经典蓝牙又支持低功耗蓝牙。单模设备只支持低功耗蓝牙。当然，还有第三种类型—仅支持经典蓝牙的设备。由于双模设备支持经典蓝牙，所以能与现有的数以亿计的蓝牙设备通信。双模设备是一类新的设备，要求为主机和控制器分别提供新的软件和硬件（包括固件）。因此，现有的经典蓝牙控制器或主机无法通过升级实现低功耗蓝牙。不过，大部分的双模控制器只是简单地替换了经典蓝牙的控制器的某些部分，这使得手机、电脑和其他设备的设计人员能够较快地用双模控制器替换现有的经典蓝牙控制器。仅支持低功耗蓝牙的单模设备不支持经典蓝牙，无法与现有的蓝牙设备通信，但可以与其他单模设备或者双模设备通信。出于降低功耗的目的，这些新型的单模式设备进行了大量优化，可用于通过纽扣电池供电的元器件。由于单模设备不支持头戴式耳机、立体声音乐或较高的文件传输速率，无法将其用于当今经典蓝牙使用的大部分领域。表1-2展示了彼此间能相互通信的蓝牙设备类型以及蓝牙设备连接之后使用的无线电技术。单模设备能够与其他的低功耗单模设备通信，也能与支持低功耗的双模设备通信。双模设备能够与其他双模设备或使用BR/EDR的经典蓝牙设备通信。单模设备无法与经典蓝牙设备通信。表1-2 单模、双模和经典蓝牙的兼容性 单模 双模 经典单模 LE LE 无双模 LE 经典 经典经典 无 经典 经典1.2 设计目标评论一种技术，一个首先浮现的问题是设计者是如何优化该技术的。大多数技术通常具有一定的适用性，也会有一两项显著的优势。而了解这些优势对于加深对该技术的理解将大有裨益。对于低功耗蓝牙而言，答案非常简单。它的设计目标就是实现最低的能耗。蓝牙SIG的一个独特之处在于该组织制定并控制从物理层到应用程序的所有层次。SIG在一个合作、开放、由商业驱动的标准化模式下运行，在过去的十多年间不断优化无线规范的制定流程，使得蓝牙规范在发布之后不但可以立即使用，而且具有互通性、鲁棒性以及极高的质量。在设计之初，低功耗蓝牙的目标在于尽可能创造一种最低功率的、短距离的无线技术。为了实现这一目标，低功耗蓝牙技术对体系结构的每一层都进行了优化，以降低执行任务所需的能耗。例如，与经典蓝牙相比，低功耗蓝牙对于物理层的无线电参量要求有所放宽，意味着发送或接收数据时可以使用更低的功率。同样，链路层为了加快重连速度、提升数据广播的效率也进行了优化，这使得连接的保持变得不那么重要。此外，低功耗蓝牙对主机内各协议也做了优化，主要是为了减少从连接建立到应用程序完成数据发送所需的时间。这一切的优化只有依靠同一团队在同一时间完成所有的系统设计才有可能实现。蓝牙技术最初的设计目标并未被人们遗忘，主要包括以下几个方面：全球操作低成本鲁棒性短距离低功耗全球操作，需要一个在世界范围内都能使用的无线频段。2.45GHz频段是目前唯一一个可实现低成本、大批量制造的频段。该频段之所以可用，是因为它对天文学家、手机运营商或其他商家来说并没有什么吸引力。不幸的是，正如其他的“免费午餐”那样，当人人都想分一杯羹时，拥挤就在所难免。当然还有其他一些可用的无线频段，比如60GHz ISM频段，但从低成本的角度来看并不适用； 800/900MHz区间的频段也可使用，但由于不同的国家或地区对具体使用频率的定义和使用规定各有不同，同样缺乏可操作性。低成本的设计目标很有意思，因为它意味着系统应该尽可能做到简洁、高效。举个例子，尽管可以在低功耗蓝牙加入分散网（scatter net）或完整的网状网（mesh）支持，但这要求有更多的内存和处理能量来维护网络，从而增加了成本。所以，低功耗蓝牙系统在进行低成本优化时，并没有涉及在学术界广泛研究的网络拓扑学。低功耗蓝牙使用的2.45GHz频段已经非常拥挤，仅仅考虑标准的技术就包括：经典蓝牙、低功耗蓝牙、IEEE 802.11、 IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、 IEEE 802.11n以及 IEEE 802.15.4。另外，许多私有的无线电同样使用这个频段，包括X10视频中继器、无线警报、键盘和鼠标等。许多其他设备也会在该频段发射噪声，例如街灯和微波炉。因此，除非沿用经典蓝牙的自适应跳频技术，否则设计一个能在各种干扰下全天候工作的无线设备将是不可能完成的任务。自适应跳频不仅有助于迅速确定干扰源，从而在未来灵活地规避，而且能从无线电波干扰引发的丢包中迅速恢复。任何无线技术只有具备这样的鲁棒性才能从拥挤的无线频段里脱颖而出。鲁棒性还包括检测和纠正比特误码的能力，这类错误通常由背景噪声而引起。少数短距离无线标准使用长循环冗余校验（CRC），但大部分标准做了折中，使用较短的CRC校验码。优良的设计应在校检能力和发送校验信息所需的时间之间取得平衡。短距离实际上存在一些问题。比如，如果想得到一个低功耗的系统，就必须尽可能降低传输功率以减少用于信号传输的能量。类似地，我们必须在接收方保持较高的灵敏度，才能减少从一大片噪声中采集设备的无线信号时所消耗的能量。在这里，“短距离”真正的含义在于低功耗蓝牙网络并不是一个蜂窝基站系统，而是一个个人局域网。蓝牙的最初设计目标在设计低功耗时并没有太多改变，只是后者将能量的消耗目标降低了一到两个数量级。经典蓝牙的设计目标是能够实现长达几天的待机以及实现若干小时的与头戴耳机通话，而低功耗蓝牙的设计目标是让测量气温或测量你的步行距离的传感器能够工作几年时间。1.3 术语和许多高技术领域一样，在低功耗蓝牙方面工作的人们用他们自己的语言来描述一些技术特征和规范。本节列举了那些具有特殊意义的术语，并给出了解释。自适应跳频（Adaptive Frequency Hopping，AFH） 一种使用某个频率子集的技术，使设备可以避免其他非自适应技术使用该频率（比如Wi-Fi接入点）。体系结构（architecture） 低功耗蓝牙的设计方案。频段（band） 参看无线频段（radio band）。跳频（frequency hopping） 两个设备之间使用多个频率通信。某一时刻只用一个频率，各频率按照确定的顺序依次使用。层（layer） 系统中实现一个具体功能的部分，例如物理层负责无线电操作。系统中每一层都是根据上层或下层抽象而来的。链路层并不需要知道有关无线电功能的所有细节；逻辑链路控制层和适配层（L2CAP）不需要知道关于链路层如何工作的所有细节。这一抽象概念对管理复杂系统而言至关重要。主设备（master） 微微网中协调与其他设备的操作的一台复杂设备。微微网（piconet） 单词pico和network两个单词的缩写。pico是SI的前缀之一，表示10–12。这个词源自意大利语piccolo，意思是微小的。因此，piconet是一个非常微小的网络。一个微微网包括唯一的一个主设备以及一个或多个从设备，主设备负责协调与本微微网中的所有其他从设备的操作。无线频段（radio band） 无线电波通过频率或波长进行划分。不同的无线电波具有不同的规则和使用方法。当某一范围内的无线电频率以同一规则组合起来时，该频率的集合就被称为一个无线频段。从设备（slave） 与主设备一起工作的简单设备。这些设备通常是用途单一的设备。Wi-Fi 一种为高传输率而设计的补充无线技术，用于计算机等复杂设备的互联网接入。 |
| 有时候，一项难能可贵的新技术的出现能够改变世界，AM广播、电视和无线互联网便是这样的例子。作为一项可广泛植入各类产品、围绕微型电池设计、可持续工作数年的技术，低功耗蓝牙已然站在了下一次无线技术革命的最前沿。本书详尽地解释了这项技术是如何产生、如何设计以及如何工作的。作者Robin Heydon是低功耗蓝牙领域的顶尖专家，曾参与低功耗蓝牙的标准规范制定、互操作性测试以及培训工作。本书适合从事低功耗蓝牙产品开发工作的各类读者，例如工程师、应用程序开发人员、设计师或者市场营销人员。对工程师来说，这本书涵盖了系统工作的完整细节，从物理无线电到设备的发现、连接和提供接口。对应用程序开发人员来说，这本书有助于其理解低功耗蓝牙对应用程序所施加的限制，此外本书还提供了关于设计目标和实现具体需求的详细介绍。对设计师来说，本书包含的信息将让你了解关于设计低功耗蓝牙无线产品的特殊问题，比如产品需要如何工作，选择多大的电池才能实现你的想法等。对其他想了解该技术的人来说，这本书提供了低功耗蓝牙的许多背景材料，包括为什么要设计该技术，试图实现的设计目标是什么，以及一些将会颠覆你对无线技术及其实现方式的看法的相关知识。全书共分为四个部分：第一部分为技术概述，包括用于指导低功耗蓝牙开发的基本概念，系统的体系结构（无线电、各种协议层、应用层），以及新技术带来的新使用模式。第二部分详细介绍了控制器（无线电芯片）的工作原理。产品设计人员需要将该硅芯片植入自己的终端产品中。该部分涵盖了无线电、直接测试模式和链路层，此外还介绍了如何使用上层协议栈（或称主机）与控制器进行交互。第三部分深入阐述了主机（软件栈）的工作原理，涉及各主要协议背后的概念和细节，这些协议主要用于公开设备的属性。该部分还介绍了安全模型，以及两台设备之间如何进行连接、绑定或相互关联。第四部分讨论了产品或应用程序开发人员需要考虑的所有设计因素。首先着眼于与中央设备有关的问题，接着是外围设备的问题，最后讨论了任何蓝牙产品上市前的最后一步，即测试和认证。如果阅读本书后，读者还想了解更多关于低功耗蓝牙的相关知识，以下列出一些可供参考的资料。标准规范可以在蓝牙技术联盟网站www.bluetooth.org中找到。如果想查找有关低能耗蓝牙的开发信息，可以访问开发者网站developer.bluetooth.org，上面有关于特性（characteristic）的详细信息。本书作者也有一个网站www.37channels.com ，在那里可以看到针对本书或者低功耗蓝牙的一些常见问题。致谢感谢以下各位的帮助和支持，使得本书得以顺利完成。Katherine Heydon多次从头到尾翻阅全文，并就内容提出了建设性的批评意见。Jennifer Bray第一个鼓励我撰写本书，并给予了我时间和空间来完成此项工作。感谢Addison-Wesley出版团队的所有成员，尤其是Bernard Goodwin、Elizabeth Ryan、Michelle Housley和Gary Adair，感谢文字编辑Bob Russell以及其他所有促成本书的幕后人员。感谢Nick Hunn多次与我讨论如何才能更好地交流低功耗技术的想法。Zo Hunn为本书设计了梦幻般的封面。Andy Glass不断询问本书的完成时间，并提供了很好的审查意见。Steve Wenham长期忍受我各种天马行空般的低功耗蓝牙的改进想法。英国航空公司几乎总是给我一个前排带有隔板的座位，让我得以在许多的长途航班中使用我的蓝牙键盘和鼠标。这本书可能是在30 000英尺的平均高度撰写完成的。感谢蓝牙技术联盟社区，他们在全员会议、蓝牙测试活动（UnPlugFest）和各种工作组会议中提出了许多问题，正是这些问题让我明确了哪些概念是最难解释的，本书的基本框架和内容也由此受益。 |
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