《蓝牙BLE智能》课件.pptVIP

*******************蓝牙BLE智能蓝牙BLE智能技术正在改变我们的生活方式，为智能家居、可穿戴设备和医疗保健等领域带来前所未有的可能性。什么是蓝牙BLE？蓝牙低功耗蓝牙低功耗(BluetoothLowEnergy,BLE)是一种无线通信技术，专为低功耗和小型设备而设计。简化协议BLE使用简化的协议栈，减少了数据传输的延迟和功耗，使其适用于小型和低功耗应用。广泛应用BLE技术已广泛应用于智能家居、可穿戴设备、医疗保健、工业自动化等领域。BLE的发展历程11994年蓝牙技术诞生，最初用于无线连接设备。22001年蓝牙1.0标准发布，支持数据传输和语音通话。32004年蓝牙2.0标准发布，提升了数据传输速度和安全性。42010年蓝牙4.0标准发布，引入BLE，实现低功耗和更低成本。52016年蓝牙5.0标准发布，进一步提升传输速度和范围。62020年蓝牙5.2标准发布，引入更精准定位功能。BLE的特点低功耗BLE是一种低功耗无线技术，旨在延长电池寿命。它使用低功耗传输方案，并采用智能电源管理策略。低成本与传统的蓝牙技术相比，BLE的芯片和模块成本更低，使其更适合于各种应用场景。体积小BLE设备的尺寸可以很小，使其可以集成到各种小型设备中，例如可穿戴设备、传感器等。安全性BLE采用加密技术，确保数据传输的安全性，保护用户的隐私和数据安全。BLE的应用场景智能家居智能门锁、智能照明、智能家电等可穿戴设备智能手环、智能手表、运动追踪器医疗健康血糖仪、血压计、心率监测器工业自动化传感器网络、资产追踪、工业控制BLE的工作原理广播BLE设备以广播的形式发出信号，提供自身信息，如设备名称、服务等。扫描其他设备可以扫描周围的广播，发现目标设备。连接扫描到的设备可以通过连接请求建立连接，开始数据传输。数据传输通过ATT协议进行数据传输，发送和接收数据。蓝牙5.0的新特性更高的传输速率蓝牙5.0将数据传输速率提高到2Mbps，是蓝牙4.2的2倍，更适合高速数据传输应用，比如高清音频和视频流。更远的传输距离蓝牙5.0的传输距离扩展到4倍，最远可达800米，适用于更大范围的连接场景，比如智能家居和工业自动化。更高的广播容量蓝牙5.0支持8倍的广播容量，可以广播更多数据，更适用于大量设备的场景，比如智能门锁和智能停车场。更低的功耗蓝牙5.0优化了功耗管理，进一步降低了功耗，延长了设备的续航时间，更适合可穿戴设备和物联网应用。BLE网络拓扑结构BLE网络拓扑结构主要分为三种：星型、网状和点对点结构。星型结构：中心节点与周边节点一一连接，适用于简单的应用场景。网状结构：多个节点之间相互连接，可实现更广泛的覆盖范围。点对点结构：两个节点之间直接连接，用于数据传输。广播模式与连接模式蓝牙BLE设备可以通过广播模式发送信息，以便其他设备发现它们。连接模式用于建立两个BLE设备之间的双向通信，以交换数据。BLE设备角色中央设备主动发起连接，控制周边设备，通常是手机或电脑。周边设备被动等待连接，接受中央设备的控制，通常是传感器或执行器。从发现到连接的过程1发现设备扫描周围的蓝牙设备2建立连接与目标设备进行配对3数据传输通过连接传输数据ATT协议与GATT架构ATT协议ATT（AttributeProtocol）定义了BLE设备之间通信的底层协议，负责传输属性数据。GATT架构GATT（GenericAttributeProfile）提供了一个标准化的框架，用于组织和管理BLE设备的属性信息。Service与CharacteristicServiceService是BLE设备提供的一组功能的集合。每个Service都包含一个唯一的UUID，用于标识它。例如，一个心率传感器设备可能提供一个名为“HeartRateService”的Service。CharacteristicCharacteristic是Service中的一项特定数据或功能。它也包含一个唯一的UUID，并可以具有不同的属性，例如读/写权限和通知能力。使用蓝牙SDK开发BLE应用1选择合适的SDK根据平台和需求选择合适的SDK。2创建BLE设备配置设备角色，并定义服务和特性。3实现通信逻辑处理连接、数据传输和断开连接等操作。4测试和调试使用调试工具进行测试，确保功能正常。蓝牙安全机制配对通过配对过程建立信任关系，确保设备之间的连接安全。加密使用AES-128加密算法对数据进行加密，防止数据被窃取。身