BDSLETM Inside

Embedding Green Wireless, Enabling Long Life

蓝牙 4.0 技术及最新应用广州碧德电子科技有限公司

BDE Technology Co., Ltd.www.bdecomm.com

低功耗蓝牙技术低功耗蓝牙的市场

目录

蓝牙 4.0 应用BDE 简介

1.1 什么是低功耗蓝牙 低功耗蓝牙是蓝牙 4.0 的一部分，简称 BLE Bluetooth Low Energy

是一种近距离无线通信技术，主要用于 PAN 网络 Personal Area Network

BLE 的特点• 低功耗• 低延迟• 低吞吐量

使用领域• 娱乐、运动、健康• 家居自动化、安全、近距离通信• 医疗、工业、车载…

Master

Slave

Slave

Slave

1.2 BLE 与 WiFi/BT EDR 对比

1.3 不同蓝牙 Logo 的含义

Dual ModeSingle Mode Single Mode

BR/EDR 、 HSClassical Bluetooth

BLE

1.4 Bluetooth Low Energy 的优势Technical Specification Classic Bluetooth Bluetooth low energy

Distance/Range ~100 m (Class 1) ~50 mOver the air data rate 1-3 Mbit/s 1 Mbit/sApplication throughput 0.7-2.1 Mbit/s 0.2 Mbit/sActive slaves 7 unlimited

Security 56/128-bit and application layer defined 128-bit AES and application layer defined

Robustness Adaptive fast frequency hopping, FEC, fast ACK

Adaptive frequency hopping, Lazy Acknowledgement, 24-bit CRC, 32-bit Message Integrity Check

Voice capable Yes NoNetwork topology Scatternet Star

Discovery efficiency 32 channelsRF is on for 22.5ms

3 advertising channelsRF is on for 0.6ms to 1.2ms

Latency (from a non connected state to send data) 100 ms+ <3 ms

Peak current consumption <30 mA <15 mASleep current consumption 10uA 4uAAdvertising Data No YesMore Data bit No Yes. Enter Sleep mode quickly

Power consumption 1 as the reference 0.01 to 0.5 (depending on use case)

与 ZigBee 、 ANT 、２ .4GHz 技术相比最大优势在于与手机的互通性；与 Wi-Fi 技术相比最大的优势在于无需配置即可快速和手机进行点对点通讯。

1.5 Bluetooth Low Energy 协议栈Application

Generic Attribute Profile ( GATT )

Logical Link Control & Adaption Protocol( L2CAP )

Attribute Protocol( ATT )

GenericAccess

Protocol( GAP )

Application Controller Interface ( ACI )

Security Manager( SM )

Physical Layer ( PHY )

Host Controller Interface ( HCI )

Link Layer ( LL )

PUID

Rem

ote

cont

rol

Hea

rtra

te

Ther

mo

Bat

tery

St

attu

s

...

1.6 Profile&Services

一个标准的 Profile 至少由一个 Service组成； 一个 Service 至少由一个

Characteristic 组成； 每个 Characteristic 对应着一个相对应的 Value ； Value 就是一个 Profile 的实际数据；举例：Heart Rate Profile-Heart Rate Service （ HRS ）-Device Information Service （ DIS ）Proximity Profile-Link loss Service-Immediate Alert ServiceFind Me Profile-Immidiate Alert Service

1.6 Profile&Services

Bluetooth SIG adopted 31 BLE profiles and services

GATT-Based Specifications Adopted Versions

1 ANP Alert Notification Profile 1.02 ANS Alert Notification Service 1.03 BAS Battery Service 1.04 BLP Blood Pressure Profile 1.05 BLS Blood Pressure Service 1.06 CSCP Cycling Speed and Cadence Profile 1.07 CSCS Cycling Speed and Cadence Service 1.08 CTS Current Time Service 1.09 DIS Device Information Service 1.110 FMP Find Me Profile 1.011 GLP Glucose Profile 1.012 GLS Glucose Service 1.013 HIDS HID Service 1.014 HOGP HID over GATT Profile 1.015 HTP Health Thermometer Profile 1.016 HTS Health Thermometer Service 1.0

GATT-Based Specifications Adopted Versions

17 HRP Heart Rate Profile 1.018 HRS Heart Rate Service 1.019 IAS Immediate Alert Service 1.020 LLS Link Loss Service 1.021 NDCS Next DST Change Service 1.022 PASP Phone Alert Status Profile 1.023 PASS Phone Alert Status Service 1.024 PXP Proximity Profile 1.025 RSCP Running Speed and Cadence

Profile1.0

26 RSCS Running Speed and Cadence Service

1.0

27 RTUS Reference Time Update Service

1.0

28 ScPP Scan Parameters Profile 1.029 ScPS Scan Parameters Service 1.030 TIP Time Profile 1.031 TPS Tx Power Service 1.0

2011.711 个应用

规范2012.12

31 个应用规范

2013.1035 个应用

规范

1.8 Bluetooth Low Energy 仍在发展 核心标准发展趋势

11 个工作组致力于制定新的应用规范

1.8 Bluetooth Low Energy 仍在发展（续） 蓝牙 4.1 核心标准

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蓝牙 4.0 应用BDE 简介

2.1 Bluetooth Low Energy 生态环境 平台 BLE 支持情况 特点iOS

软件： iOS5 开始原生支持 BLE硬件： iPhone4s 及以上、 New iPad 及以上、 iPad mini

iOS7 发布 ANCS 服务原生支持 BLE HID

Android 软件： Android 4.3 （三星 4.2.1 摩托 4.1 ）硬件： 2012 年下半年发布的主流中高端 Androdi 手机

Android 4.3原生支持 BLE HID

WinPhone 软件： WinPhone8 代号 Apollo+ 的更新版本硬件： Lumia920 和 Lumia820

更新后将原生支持 BLE HID

Windows 软件： Windows 8硬件： 2012 年年底发布装载 win8 的主流超极本 原生支持 BLE HID

BlackBerry OS

软件：版本号不详硬件： BlackBerry 10 不详

Linux软件：装载 BLE 开源协议栈 BlueZ （http://www.bluez.org/）硬件：

工控领域、可运用于测量、仓储等已经成为电脑、平板、手机的标配；部分数码相机、车机、电视、机顶盒已经开始选配； 将来还有可能标配在路由器、家庭网关等设备上

Before iOS 5

iOS 5

iOS 6

不支持 BT4.0

支持 BT4.0 只支持主设备 应用程序 ( 蓝牙应用 )不可在后台运行 传统蓝牙通信需要做

MFI 认证 ( 语音通信除外 )

支持 BT4.0 同时支持主从角色 允许添加 Profile/

Service 应用程序 ( 蓝牙应用 )不可在后台运行 传统蓝牙通信需要做

MFI 认证 ( 语音通信除外 ) 在如蓝牙服务缓存、蓝牙 API 等细节上做了优化

iOS 7

支持 BT4.0 同时支持主从角色 允许添加 Profile/Service 应用程序 ( 蓝牙应用 ) 可在后台运行 开放了蓝牙认证 在如蓝牙服务缓存、蓝牙

API 等细节上做了优化 支持 BLE HID 增加基于 BLE 的

iBeacons 技术 增加 ANCS 的功能 多项细节优化：在系统设置中能直接搜索 BLE 设备等等

2.2 iOS 与 Bluetooth Low Energy

2.3 Android 与 Bluetooth Low Energy

Bluedroid 采用 HAL 不健全、 Bug多 无 AVRCP 1.3 不支持 BLE

1.1 1.5 1.6

2.0/2.1 2.2 2.3

3.0/3.1/3.2 4.0 4.1

Bluez 3.36/4.47/4.93 ，传统蓝牙 2.0+EDR/2.1+EDR/3.0

4.4 Kikat 2013 年 10 月 ？

Bluedroid AVRCP 1.3 支持 BLE 有 GATT

2012 年 10 月

2013 年 7 月

厂家提供开发包：博通、三星、 HTC ，但功能受限、不友好、效率低厂家提供开发包： Moto ，功能受限

Android 4.3 开启新的世界

HTC 、 Google 已发布 4.3 终端

2.4 蓝牙的市场前景

From ABI Research – Bluetooth Market Research, 6/21/2012

Bluetooth Device Shipments : 2000 to 2016 (Annual and Cumulative Totals)

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蓝牙 4.0 应用BDE 简介

3.1 BLE 激发创新应用风暴2012 年至今搭载 BLE 技术的智能设备开始疯狂增长 Kickstarter 、 indiegogo 、点名时间等众筹网站上几乎每个星期都可以看到一款新的智能设备使用

BLE 技术； 在 Kickstarter 上新的无线设备使用 BLE 技术的比例更是达到了 70% ；

3.1 激发创新应用风暴（续）

互联无处不在： 物联网 + 移动互联网激发重新构想3.1 BLE 激发创新应用风暴（续）

BLE 的简单易用技术门槛低； BLE 功耗上的优秀表现，让这些带传感器的智能设备长时间续航成为可能； 蓝牙是最方便与手机进行直连的无线通讯标准； 智能手机的普及移动互联网的发展，激发了全新的构想

3.2 HID 设备

更低的延迟、更低的功耗，带来更好的用户体验。

iOS7 / Android4.4 原生支持 键盘、支持多功能键、导航键 支持游戏控制

HID over GATT (HoG) service

Windows 8 原生支持 键盘、支持多功能键、导航键 鼠标 能配合 Windows 应用程序很好的工作 如： PPT 翻页…

3.3 智能手表 / 手环Apple Notification Center Service （ ANCS ）

通过 BLE 可以获取 Apple Notification Center 中的所有信息，无需开发 APP

Call Email SMS Facebook QQ 、微信…… .

仅通过 BLE 就能实现来电、日历、短信或第三方应用程序的消息提醒。 在智能手表 / 手环中非常实用的功能。 iOS7 中新增的功能，无需 MFI

3.3 智能手表 / 手环（续）Battery service / Time Service

iOS7 新增功能 iOS 作为 GATT Server 无需开发第三方 APP即可读取 iPhone的电量信息 无需开发第三方 APP即可读取 iPhone的时间，进行时间同步 在智能手表 / 手环中非常实用的功能。 无需 MFI

3.4 游戏手柄Game controller

iOS7 新增功能 让 iOS 成为一个游戏平台 解决触摸操控的用户体验问题 为游戏开发商和手柄制造商统一了接口

2 个摇杆 触摸板 8 个按键

巨大的市场需求 需要 MFI

3.4 iBeacons

1. Proximity App lists the

shop nearby

2. Check in Check in or

decline at first visit

Automatically Check In

4. Bill/Payment Select name and photo

to bill/payment

3. Location Shop notice “who is in my

store?” Return the ID and photo of

consumers, display on the POS

iOS7 新增功能 Apple 定义的微定位服务，通过 BLE 的 RSSI来判断距离，利用多个 BLE 基站进行定位 配合室内地图实现室内导航 利用 BLE广播可搭载有效数据包的特性，进行签到、身份识别、广告推送 无需 APP 运行， iPhone即可感应 iBeacons 设备

3.4 iBeacons （续）iBeacon 将与电商一起彻底改变零售业

2013.12.6 北美 254 个 Apple商店部署iBeacons

美国棒球联盟在 20 个球场部署 iBeacons Estimote 发布 Beacon Paypal ，……

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蓝牙 4.0 应用BDE 简介

BDE 创始人简介田军 博士先后毕业与中国科学院计算所 博士学位 佛罗里达大学 博士学位先后就职于黑莓、摩托罗拉现任 BDE CEO Bluetooth SIG BARB委员（ Bluetooth Architectural Review Board ）负责监管蓝牙架构规格，定义创建和维护蓝牙规格的相关流程，支持工作组的工作。

业界领先的低功耗蓝牙协议栈提供商 2008 年成立与美国，自主研发低功耗蓝牙协议栈（ 4.0 标准发布日期为 2010 年 7 月 7日）2011 年回国，国内总部设立在广州科学城，目前是广州开发区政府重点扶持企业。2012 年底 BDSLETM 协议栈已完成 Host subsystem 及 31 个 Profile & Service 的认证（目前已发布的数量为 35 个）QDID ： B020484

专注于低功耗蓝牙技术的整体解决方案提供商提供标准 BLE模组， BLE SOC芯片一体式，或 Processor + BLE Controller分离式解决方案；提供部分产品的专用集成电路或原型产品的完整解决方案；提供完成基于移动终端的、全业务的应用程序开发，实现端到端交付；

BDE 简介

谢 谢

演 讲 人： 朱忠磊 职务：深圳办事处经理 联系电话： 18665306866 Email ：zzhu@bdecomm.com

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