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Andrew Huang [email protected]
爲了教學和未來匯森(huisen.cc)相關方案的推出，需要測試和應用大量藍牙外設。因此準備一系列相關文章來分析測試藍牙外設和應用。
這一篇是解釋一些基礎性的概念方便後理解。而這一些概念在隨後的應用中大量出現。
一.藍牙是什麼？
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藍牙是Nokia發明的短距無線通訊協議。具有體積小，低成本等特點，廣泛應用在手機，嵌入式設備之間的低速數據交換。
藍牙原意是bluetooth.名字源於於統一北歐的瑞典國王的名字Harald Bluetooth，由愛立信(Ericsson）所研發的一種短距離無線傳輸介面，並在
1998 年聯合 IBM、Intel、Nokia、Toshiba 五家廠商成立 Bluetooth SIG 藍牙聯盟（Bluetooth Special Interest Group）。而藍牙技術最主要的三個特性分別爲：無方向性、語音和資料的傳輸、及可以同時連結多個裝置。 取這個名字有統一短距離無線通訊的野心。但是短距離無線通訊技術更新發展非常之快，WiFi,UWB以及較新的Zigbee等技術不斷應用，不過藍牙仍然算應用廣泛的嵌入式設備。在市場上有大量藍牙外設。
藍牙採用2.4G 的FHSS頻段.使用2.402 GHz到2.480 GHz之中79個通道. , 最大是10米通訊矩離。藍牙的聯接分爲兩種類型異步無連接,(ACL)
和同步面向連接鏈路(SCO).其中sco針對音，視頻的數據。
藍牙採用主從通訊模式.即通訊只能發生主設備與從設備之間。每個設備採用一個48bit全球唯一的藍牙地址(BT_ADDR).
在一個嵌入式設備中，藍牙設備（IC）與CPU之間,它們之間的接口稱爲 HCI(Host Controller Interface
)
關於HCI有詳細解析
在host與bt device 的HCI主要三種數據包交互,分別command packet,event packet和data packet.
二.藍牙的協議
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在HCI接口之下，是傳輸層協議.由藍牙模塊實現。
Radio層是物理層的通訊協議，它採用2.4Ghz 頻段.
Baseband layer/Link Manager是藍牙鏈路層協議，
在HCI接口之上，是需要HOST來實現,它分別主要由嵌入式軟件實現.是我們後移植和開發的重點。
L2CAP Logical
Link Control and Adaptation Protocol 實現藍牙數據包分割和重組，信息傳遞服務質量,可以理解爲是藍牙的網絡層協議，主要在Linux主要由驅動來實現。
RFCOMM (Radio
Frenquency Communication protocol).在L2CAP提供的模擬串口接口。
在串口之上都是一些標準應用
OBEX是Object Exchange的簡稱，這個應用本來是IrDA?爲紅外傳輸制定的協議，但它並不限於特定的底層傳輸方式，可以運行於blueteeth、usb和tcp/ip其它多種協議之上。OBEX主要是會話層協議，同時也包括應用層部分功能。它可以傳輸任何對象，在手機中，通常用來傳輸文件、圖片、名片(Vcard)和日程(Vcal)等。
Service Discovery Protocol (SDP) 提供服務協商協議。藍牙設備用SDP向其它設備宣告自己支持的服務。
HCI只是提出一個抽象的邏輯接口，具體藍牙設備與CPU互聯還是需要特定的硬件方式.
最常見的是USB聯接，市面常見USB藍牙棒即是此類接口。
還有UART串口形式的藍牙設備。
另外一種接口是BCSP，是BlueCore
Serial Protocol的簡稱，是英國CSR公司的專用接口,相當於在HCI又增加一些控制命令，bluez中的bccmd就是用來調用其接口的。它的具體實現仍然是靠PCMIA和CF卡來實現。還有一般的串口也能支持BCSP接口，比如這一款。
PCMIA接口藍牙適配器
三.藍牙通訊過程
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兩個藍牙設備正常通訊需要經歷如下完整的四個階段
1.發現(Discover)
首先藍牙設備斷開聯絡進入搜索模式,它發送一個廣播信息給周圍10米的藍牙設備。
2.搜索(search)
這一階段在搜索10米可用的藍牙設備。
3.配對(Pair)
一但發現可用設備，則進入配對階段，雙方交換各自7個數字長的PIN碼（Personal Identification Number ）。這樣一是爲安全，二是區別不同設備
4.聯接(connect)
當配對成功後，通訊雙方進入聯接階段，兩個設備互相收發數據
這四個階段都需要軟硬件通力配合來完成。並按如下順序
四.常見的藍牙應用模式
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1.文件傳輸
通過SDP發送文件傳輸功能宣告，並通過OBEX來傳輸文件。
2.信息同步
兩臺設備交換通訊錄，郵件，日程等信息，有一種標準協議IrMC,它是 Infrared
Mobile Communications.它定義了利用Ir無線傳輸協議，最早用於紅外傳輸，因此而得名,後被移植到藍牙之上。
3.藍牙電話
撥號協議TCS-BIN通過L2CAP來完成，而音頻流繞開了L2CAP直接通訊
4.藍牙耳機
五.常見的藍牙設備
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除手機外。常見的藍牙設備有
USB藍牙棒
PCMIA接口藍牙設備。
SDIO接口（即SD卡接口）藍牙設備
