BLE的案例
干貨｜BLE入門談：從空中數據收發理解BLE（下）
>從空中數據收發理解BLE（上）" data-itemshowtype="0" tab="innerlink" data-linktype="2">點此查看>>從空中數據收發理解BLE（上）在使用帶BLE功能的MCU進行應用開發的時候，需要先熟悉BLE的API. 然而，各廠家的BLE API風格差異很大，要比不同器件平臺硬件驅動庫HAL之間的差別更大。底層無線電部分的硬件，各家自有獨立的設計（硬件寄存器也不一定開放），況且BLE協議棧有很大一部分是軟件實現，它不光涉及無線電部分，還需要定時器和中斷管理、電源管理，甚至用到動態內存分配。于是要用BLE通信，協議棧部分幾十上百kB的代碼占用是很常見的（有的平臺把API實現放到ROM里能省部分），但難處在于不容易預測它的軟件行為，如一個API調用的執行時間、什么時候會用回調函數、什么時候需要切換低功耗模式等等。每當接觸一個新的BLE MCU平臺時，對BLE API的學習時間要遠多于GPIO、UART這些基礎硬件。如果對BLE技術缺乏認識，學習這些API更容易一頭霧水。
BLE協議棧包含的內容太多了，一下弄明白太難。作為MCU應用開發，又不一定需要了解那么多，只要能實現需要的數據通信就夠了。跟手機用BLE通信會麻煩一點，但如果是MCU和MCU之間通信呢？用過NRF24L01嗎？它的空中數據包和BLE的數據包很相似，因為協議簡單了，沒有BLE的Profile, Service那些概念，對MCU工程師友好很多。
BLE應用如果只做一個beacon的話，就是只管定期發出數據，不需要建立連接的那種，其實是用不著協議棧的，甚至可能BLE API都不用到——這么說是不是一下子簡單了？
展開 干貨｜BLE入門談：從空中數據收發理解BLE（上）
BLE是Bluetooth Low Energy的縮寫，即低功耗藍牙，是藍牙規范的一個子集，從藍牙4.0版本開始引入。BLE技術成功地適應了物聯網時代那些需要少量無線數據傳輸，并對功耗很敏感的設備的需求。目前已經有為數不少的MCU器件將BLE無線收發電路集成于片內，還保持了MCU的低功耗特性，實現了單芯片的物聯網解決方案。
近幾年我通過論壇的活動，陸續接觸過NXP、ST、TI、ON Semi支持BLE的MCU產品，深感BLE的門檻不低。要設計一個充分發揮BLE優點的作品，需要對這一技術有比較全面的了解。學習理解BLE也需要一個過程，如果每次僅僅是把現有的例子拿來改一改，獲得的經驗很有限。從什么切入點開始學習比較好？也許不同的人習慣不同。我打算從MCU硬件工程師的角度提供一些參考，就有了這篇文章的構思。
在MCU上使用BLE，目的不外乎發送數據，或者是接收數據。為什么BLE入門難？對比下最簡單的：UART、SPI，和稍微復雜一點的I
2
C、CAN這些——它們都是有線連接（廢話），發送方對接收方有一個單獨（至少在傳輸時候是獨占）的、可靠（正常情況下發出1/0就收到1/0）的數據通道；并且數據傳遞之前主機先發出請求，或者數據自身就帶有請求標志。再看BLE，數據通過無線電波發出，接收者要判斷天線收到的電波里面有沒有給自己的信號，再從有效的信號里解調出數據……復雜程度已經不可比擬了。雖然芯片上的無線功能模塊已經把調制解調工作做了，但它的工作指令仍然是軟件下達的。
BLE要用無線電波傳遞信息，就是將數據編碼，調制到射頻信號中發射。
展開 HS6621CM-C是一款集成32 bit CPU、Flash和Audio的BLE/2.4G 的多模無線SoC芯片
HS6621CM-C是一款集成32 bit CPU、Flash和Audio的BLE/2.4G 的多模無線SoC芯片，內置64kB SRAM、512kB Flash以及GPIO、SPI、I2C、UART、語音ADC，SAR ADC等多種接口與設備，在單顆芯片上集成了各種2.4GHz物聯網標準所需的所有特性和功能， 32pin 5x5 QFN封裝；
架構特征如下：
1. 內置32位ARM? Cortex?-M4F, 芯片主頻可達48MHz
2. 內置64kB SRAM, 512kB Flash
3. BLE/2.4GHz RF收發器可配置工作在1Mbps標準兼容的BLE模式、2Mbps增強的BLE模式、125/500kbps BLE模式、和私有1Mbps、2Mbps模式，所有模式都支持FSK/GFSK/調制
4. BLE Mesh：支持128/256個節點組網，同時可控制8/16個分組，支持超過200個節點無延遲開關控制和實時狀態更新
5. 豐富的外設和接口：17個GPIO、2*SPI（Master/Slave）、I2C（Master/Slave）、I2S、UART、16bit語音ADC，12bit GPADC
6. 高性能數字麥克風、Codec (I2S)、模擬麥克風輸入，PWM聲音頻輸出;
芯片內部框圖如下
應用場景
適用于各種人機交互和物聯網設備，如可穿戴設備、智能遙控器、智能玩具以及智能家居設備等
展開 國產BLE 5.0 低功耗藍牙射頻模塊-RSBRS02ABR
由工采網代理的RSBRS02ABR是一款基于RS02A1-B芯片研發的低功耗藍牙（BLE）射頻模塊，模塊采用郵票半孔形式硬件接口設計；具有低功耗、小體積、遠傳輸距離和強抗干擾能力等特點，并配備高性能蛇形天線；適用于各種短距離無線通信應用。
相較于進口芯片藍牙模塊，
RSBRS02ABR
RSBRS02ABR不僅滿足性能要求，還具有更低的價格優勢；它擁有豐富的指令和多樣的功能，包含多條AT指令集，開放大量可配置參數，例如自定義廣播數據、自定義廣播UUID、修改透傳UUID、配對自動連接等，能夠滿足大部分應用場景需求。
此外，它還具有直驅功能，通過App在對應通道寫入指令，實現對部分IO的直接控制。用戶還可以根據特定需求進行定制開發。
RSBRS02ABR模塊可用于開發基于藍牙4.2（BLE）的消費類電子產品和手機外設產品，能提高操作可靠性、信號傳輸距離和抗干擾性，解決不同電子產品互操作問題，同時顯著延長電池壽命。該模塊為客戶提供快速的BLE解決方案，是注重電池壽命、小尺寸和簡便實用性的理想選擇。
（1）模塊參數：
（2）Beacon功能：
（3）防劫持加密：可以有效防止被非授權移動設備連接到此模塊，協議提供了密碼通道來實現迷得提交修改和取消服務。
（4）直驅模式下支持：
（5）應用場景：
1）電子煙：可調節功率輸出:20-80W；無需按鍵或開關；聲控快速開關。
2）智能玩具：BUILT WITHCC3200+TOF；高質量無線通訊；智能布局；超低功耗；CEC認證
3）智能門鎖：BLE或BLE加無線網關控制、安全保證、HTTP協議及云加密算法；手機程序操控；云端遠程。
展開 
基于無線藍牙BLE5.1通信的藍牙溫度振動模組-MTV4.0
功能特點：
藍牙協議支持BLE5.1；
工作溫度范圍-40℃~+85℃，可根據應用場景定制測溫范圍；
低成本，BLE內置MCU控制溫度采集、存儲和按鍵；
溫度采集頻率1min/次（軟件可配置），數據通過藍牙傳輸到手機以及后臺；
支持藍牙斷點本地緩存/續傳功能，可存儲2000條數據信息；
可提供定制化開發設計；
內嵌三軸1024點FFT頻率分析算法，可同時分析三軸振動頻率變化趨勢。
技術參數：
溫度測量
- 典型精度：±0.5℃@-10℃~+85℃
- 分辨率：16bit
- 測量范圍：-70℃~+150℃
振動測量范圍：X/Y/Z 三軸振動加速度
可選量程：±2/±4/±8/±16g(默認±4g)
加速度分辨率：0.1mg
測量精度：1mg
頻率分辨率：默認配置0.1Hz，調整采樣頻率，較高可達0.01Hz
較高采樣頻率：1.6KHz
較低采樣頻率：12.5Hz
頻率分析：內嵌三軸1024點FFT頻率分析算法，可同時分析三軸振動頻率變化趨勢
監測頻率：默認1min間隔，可發現異動主動推送
通信接口：BLE5.1
較大通信距離：50米
電壓范圍：2V~5.5V
工作溫度范圍：-55℃～+125℃
平均功耗：<20μA@3V
模組尺寸：Φ24mm
展開 【見多識廣】藍牙為啥叫“藍”牙，不叫“白”牙活“黑”牙？
目前，我們使用的藍牙共有兩種類型，傳統藍牙和BLE（Bluetooth Low Energy）。傳統藍牙使用點對點的通信方式，這種通信方式是一種持續保持連接的方案，一般用于數據量比較大的場景，如藍牙耳機、音響等音頻設備用的就是這種連接方式。
BLE是低功耗藍牙技術。與傳統藍牙相比，BLE最大的優點是搜索與連接速度非常快、功耗低。BLE完成一次連接（掃描設備、建立連接、發送數據等）只需要大約3ms，任務完成后就會迅速切換到“非連接”狀態，最大程度上降低了功率消耗。
但是，BLE物理帶寬只有1M，數據傳輸速率低，所以BLE一般用于實時性要求高、但數據包非常小的設備，如鍵盤、遙控器等。
這里再說以下目前主流藍牙設備正在使用的BLE5.0。2016年，藍牙技術聯盟提出了全新的藍牙技術標準——BLE5.0。主要針對低功耗設備，有著更廣的覆蓋范圍和相較現在四倍的速度提升。此外，還加入了室內定位輔助功能，結合Wi-Fi可以實現精度小于1米的室內定位。
而在速度方面，BLE5.0的傳輸速度上限為24Mbps,是之前BLE4.2版本的兩倍，傳輸級別更是達到無了損級別。工作距離方面，BLE5.0的有效工作距離可達300米，是之前BLE4.2版本的4倍。除此之外，還添加了導航功能，可以實現1米的室內定位。最后為應對移動客戶端需求，BLE5.0功耗更低，且兼容老的版本。
還是以“Metro大都會”為例，這款軟件使用的就是BLE技術。
展開 藍牙為什么叫“藍”牙，而不叫“白”牙？
目前，我們使用的藍牙共有兩種類型，傳統藍牙和BLE（Bluetooth Low Energy）。
傳統藍牙使用點對點的通信方式，這種通信方式是一種持續保持連接的方案，一般用于數據量比較大的場景，如藍牙耳機、音響等音頻設備用的就是這種連接方式。
BLE是低功耗藍牙技術。與傳統藍牙相比，BLE最大的優點是搜索與連接速度非常快、功耗低。BLE完成一次連接（掃描設備、建立連接、發送數據等）只需要大約3ms，任務完成后就會迅速切換到“非連接”狀態，最大程度上降低了功率消耗。
但是，BLE物理帶寬只有1M，數據傳輸速率低，所以BLE一般用于實時性要求高、但數據包非常小的設備，如鍵盤、遙控器等。
這里再說以下目前主流藍牙設備正在使用的BLE5.0。2016年，藍牙技術聯盟提出了全新的藍牙技術標準 —— BLE5.0。主要針對低功耗設備，有著更廣的覆蓋范圍和相較現在四倍的速度提升。此外，還加入了室內定位輔助功能，結合Wi-Fi可以實現精度小于1米的室內定位。
而在速度方面，BLE5.0的傳輸速度上限為24Mbps，是之前BLE4.2版本的兩倍，傳輸級別更是達到無了損級別。工作距離方面，BLE5.0的有效工作距離可達300米，是之前BLE4.2版本的4倍。除此之外，還添加了導航功能，可以實現1米的室內定位。最后為應對移動客戶端需求，BLE5.0功耗更低，且兼容老的版本。
還是以“Metro大都會”為例，這款軟件使用的就是BLE技術。
展開 藍牙：為啥叫“藍”牙，不叫“白”牙？
目前我們使用的藍牙共有兩種類型，傳統藍牙和BLE(Bluetooth Low Energy)。傳統藍牙使用點對點的通信方式，這種通信方式是一種持續保持連接的方案，一般用于數據量比較大的場景，如藍牙耳機、音響等音頻設備用的就是這種連接方式。
用藍牙耳機聽歌，靠的就是傳統藍牙的連接方式 | 東方IC
BLE是低功耗藍牙技術。與傳統藍牙相比，BLE最大的優點是搜索與連接速度非常快、功耗低。BLE完成一次連接(掃描設備、建立連接、發送數據等)只需要大約3ms，任務完成后就會迅速切換到“非連接”狀態，最大程度上降低了功率消耗。但是BLE物理帶寬只有1M，數據傳輸速率低，所以BLE一般用于實時性要求高、但數據包非常小的設備，如鍵盤、遙控器等。
這里再提下目前主流藍牙設備正在使用的BLE5.0。2016年，藍牙技術聯盟提出了全新的藍牙技術標準——BLE5.0。主要針對低功耗設備，有著更廣的覆蓋范圍和相較現在四倍的速度提升。此外還加入了室內定位輔助功能，結合Wi-Fi可以實現精度小于1米的室內定位。
而在速度方面，BLE5.0的傳輸速度上限為24Mbps,是之前BLE4.2版本的兩倍，傳輸級別更是達到無了損級別。工作距離方面，BLE5.0的有效工作距離可達300米，是之前BLE4.2版本的4倍。除此之外，還添加了導航功能，可以實現1米的室內定位。最后為應對移動客戶端需求，BLE5.0功耗更低，且兼容老的版本。
低功耗藍牙技術一般用于藍牙鍵盤等設備 | 東方IC
還是以“Metro大都會”為例，這款軟件使用的就是BLE技術。
展開 TI藍牙芯片被爆有漏洞，數百萬設備面臨風險
以色列資安業者Armis 本周揭露，由德州儀器（Texas Instruments，TI）所生產的低功耗藍牙（Bluetooth Low Energy，BLE）晶片含有兩個重大的安全漏洞，成功開采相關漏洞的駭客將可入侵企業網路，掌控無線AP或散布惡意程式，包括思科、Meraki與Aruba的無線AP都采用了含有漏洞的藍牙晶片，讓全球數百萬個企業AP拉警報。
Armis將所發現的漏洞命名為BLEEDINGBIT，第一個BLEEDINGBIT漏洞影響型號為CC2640及CC2650的TI BLE晶片，成功的開采可能造成BLE堆疊的記憶體損毀，可進一步危害AP的主系統，并取得AP的完整控制權，不論是思科或Meraki的AP都采用了這兩款晶片。
第二個BLEEDINGBIT漏洞則是藏匿在型號為CC2540的TI BLE晶片中，該晶片具備無線韌體下載（OAD）功能，以方便韌體更新，雖然該功能主要作為開發工具，但技術上來說仍是個后門，將允許近距離駭客存取并安裝惡意韌體。
研究人員表示，此一OAD功能的預設配置并未含有安全機制，無法區隔可靠或可疑的韌體更新，讓駭客得以濫用該功能并借以滲透企業網路。
Armis執行長Yevgeny Dibrov指出，BLEEDINGBIT讓駭客可無聲無息地入侵企業網路，還能破壞網路區段，對企業安全而言無疑是記警鐘。
TI已經修補了第一個漏洞，而思科、Meraki與Aruba也都在周四（11/1）釋出安全更新，Armis則仍在評估BLEEDINGBIT漏洞所影響的范圍。
展開 詳解國產藍牙芯片的工作原理以及應用領域
藍牙芯片分類：根據藍牙傳輸標準劃分，藍牙芯片可分為經典藍牙芯片及BLE（低功耗藍牙）。
①經典藍牙芯片采用SBC編碼格式，常被用于傳輸音頻、文件等場景，功耗較高。
②BLE芯片采用LC3編碼格式，常被用于設備匹配、數據同步、定位等場景，具有低功耗及低延遲優勢。
藍牙設備系統架構：藍牙設備由藍牙主機和藍牙模塊組成。
1、藍牙模塊包括無線射頻單元、基帶與鏈路控制單元、鏈路管理單元、主機控制器和藍牙音頻五個功能模塊。
2、藍牙主機包括主機控制接口、高層協議和應用程序三個功能模塊。
藍牙芯片是一種低成本、短距離、可互操作的無線數傳技術,其原理是在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段進行傳輸。現主流的協議版本有:BLE5.0,BLE5.1,BLE5.2。
TWS藍牙無線耳機都會帶有一個充電盒的設計,不僅可以收納耳機還兼顧著耳機充電的作用,深受用戶的青睞。TWS耳機充電倉相當于一個小型的移動電源,通過USB-C等數據接口為耳機通過電源。
藍牙模塊是用于短距離無線通信的一種集藍牙功能的PCBA板材，分為藍牙數據模塊和藍牙語音模塊。藍牙模塊是指用于無線網絡通信的集成藍牙功能的芯片基礎電路集合，大致可分為數據傳輸模塊。
基于BP1048B2藍牙音頻語音芯片在交通燈提示語音更換的應用解析：
一、產品市場：目前針對語音播報這塊,大部分語音在出廠時已寫好,有客戶提出新的需求,對原始音頻再做處理,目前已有的做到。
二、工作原理
市面上的藍牙芯片層出不窮,藍牙是實現物聯網產品的重要傳輸硬件,多數用于:藍牙音響、藍牙耳機、藍牙電子賀卡等等。
BP1048B2是一款用于藍牙MP3播放的藍牙芯片,多數用于藍牙連接的車載音響等眾多藍牙設備產品,是一款工業級,低成本高效率的立體聲無線傳輸芯片,BP1048B2藍牙芯片,具有集成度高,體積小等優勢。
展開 資深工程師逆向分析蘋果AirTag
3個廣播通道 (37,38,39) 上6-7mA BLE TX。~4ms總事件長度。每2000毫秒發生一次
1毫秒/格（水平）。1mA/格（垂直）。
精確查找
在~25mA時出現5ms寬的尖峰，然后在~4mA時出現50ms的基極電流。每30毫秒BLE連接事件。
50毫秒/格（水平）。5mA/格（垂直）。精確查找在0秒時激活，在0.4秒時禁用。
應用在藍牙耳機領域的國產藍牙芯片
藍牙芯片分類：根據藍牙傳輸標準劃分，藍牙芯片可分為經典藍牙芯片及BLE（低功耗藍牙）。
①經典藍牙芯片采用SBC編碼格式，常被用于傳輸音頻、文件等場景，功耗較高。
②BLE芯片采用LC3編碼格式，常被用于設備匹配、數據同步、定位等場景，具有低功耗及低延遲優勢。
工采網代理的一款國產藍牙芯片 - BP1048B2是用于藍牙MP3播放的藍牙芯片,多數用于藍牙連接的車載音響等眾多藍牙設備產品,是一款工業級,低成本高效率的立體聲無線傳輸芯片,BP1048B2藍牙芯片,具有集成度高,體積小等優勢。
藍牙芯片是一種低成本、短距離、可互操作的無線數傳技術,其原理是在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段進行傳輸。現主流的協議版本有:BLE5.0,BLE5.1,BLE5.2。
藍牙是與物聯網產品的主要發展方針,無論是車載音頻還是寵物喂食器,當機器連接藍牙后,不僅可以實現音頻上的傳輸,還可以通過手機控制。藍牙耳機接收數字信號，并通過藍牙耳機內部的數模轉換芯片，把它轉換成人耳能聽懂的模擬信號;將模擬信號進行放大，需要用到耳機內部的信號放大芯片;耳機單元接收放大后的信號并發出。
藍牙芯片 - BP1048B2特點：
1、高性能32位RISC內核，較高頻率288MHz，支持DSP指令，集成FPU支持浮點運算
2、FFT加速器：較大支持1024點復數FFT/IFFT運算，或者是2048點的實數FFT/IFFT運算
3、集成320KB SRAM， 32KB I-Cache， 32KB D- Cache
4、內置16Mbit FLASH，存儲代碼及數據
這是來自工采網代理的國產藍牙芯片，廣泛應用在藍牙K歌寶、藍牙便攜式音箱、藍牙拖箱、藍牙SoundBar、包頭式藍牙耳機、各類藍牙音頻和語音應用產品等等領域。
展開 采用32位RISC雙核架構的高性能雙核低功耗無線音頻SoC芯片-BP2668Ax
電氣特性：
DSP處理芯片 - BP2668Ax的特性：
音頻：
4路32位AudioADC：SNR ≥ 105dB，采樣率8kHz~384kHz
4路32位AudioDAC：SNR ≥ 120dB，采樣率8kHz~384kHz
支持模擬麥克風（單端/差分）、PDM數字麥克風接口
支持直驅16Ω/32Ω耳機
2個全雙工I2S/TDM接口，較多支持32通道音頻流
S/PDIF接口支持HDMI ARC，DSD接口支持DSD64~DSD512
無線連接：
藍牙6.0：雙模，支持BR/EDR/BLE及BLE Audio
2.4GHz無線音頻：GFSK/DQPSK調制，延時低至5ms以內
較大發射功率13dBm，接收靈敏度較高-97dBm（BLE 1M）
封裝和工作溫度：
QFN68（8mm x 8mm）
環境工作溫度：-40℃到 85℃
配套的音效處理算法：
音頻編解碼：MP3、WMA、APE、FLAC、AAC等
音效算法：回聲消除（AEC）、噪聲抑制、人聲激勵、移頻防嘯叫、卡拉OK混響
綜合音效：3D環繞、虛擬低音、參量均衡器（EQ）、動態范圍壓縮（DRC）
開發工具鏈完善，提供基于Eclipse的IDE、GCC編譯器、FreeRTOS支持，以及圖形化音效設計和在線調音工具，助力客戶快速完成產品開發。
展開 高性能能32位RISC內核+低功耗藍牙音頻應用處理器-BP1532B2
結構示意圖：
藍牙芯片 - BP1532B2的特性：
音頻處理：
3路24bit Audio-ADC，SNR≥97dB
Audio ADC支持9種采樣率：8KHz / 11.025KHz / 12KHz / 16KHz / 22.05KHz / 24KHz / 32KHz / 44.1KHz / 48KHz
支持1路模擬麥克風，單端或差分輸入，帶AGC功能
支持2路數字麥克風
支持1路模擬LINE-IN輸入
2路24bit DAC，SNR≥105dB，支持13種采樣率：8KHz / 11.025KHz / 12KHz / 16KHz / 22.05KHz / 24KHz / 32KHz / 44.1KHz / 48KHz / 88.2KHz / 96KHz / 176.4KHz / 192KHz
支持直驅16Ω或32Ω耳機，較大輸出功率40mW
1個全雙工I2S，8~192KHz采樣率，較大有效位寬32bits，并支持4通道TDM模式
2個S/PDIF接口，支持接收和發送（雙工），支持HDMI音頻和ARC
藍牙功能：
雙模藍牙V5.3，支持藍牙BR，EDR和BLE
支持BLE Audio，包括CIS和BIS
支持藍牙Piconet和Scatternet組網協議
較大發射功率8dBm，支持class1、class2、class3
接收靈敏度（典型值）：
DH1：-92dBm
2DH5：-92dBm
BLE 1M：-95dBm
BLE 2M：-92dBm
支持A2DP/AVRCP/HFP/HSP/OPP/HID/SPP/ PBAP/GATT/SM等協議
支持PLC (Package Loss Concealment)
2.4GHz無線音頻：
采用GFSK制式雙向鏈路通信
展開 PHY6235 在多彩聲光標簽中的作用
l 與廣泛使用的 BLE 低功耗藍牙相比，設備兼容性可能相對較低。
l 在實際應用中，需要根據具體的環境和需求進行優化調整，以確保最佳的通信性能。
綜上所述，PHY6235 憑借其獨特的特性在智能家居、工業自動化、物聯網等領域具有廣泛的應用前景。然而，在使用過程中也需要考慮其私有協議帶來的開發難度和設備兼容性等問題。
