Connectivity

P03 P04 P26 Index 万物互联 接入技术 诚迈科技创新应用

IOT 万物互联 全面感知 可靠传递 智能控制 利用RFID,传感器,二维码以及其他感知设备随时随地采集各种动态对象，全面感知世界。 物联网 (IOT: Internet Of Things)的概念在1999年已经提出，又名传感网，他的定义很简单：把所有物品 通过传感器设备与互联网连接起来，实现智能化识别与管理。 利用RFID,传感器,二维码以及其他感知设备随时随地采集各种动态对象，全面感知世界。 物联网的特点： 全面感知 IOT 可靠传递 智能控制 利用以太网，无线网，移动网将感知的信息进行实时准确的传送。 对物体实现智能化的管理以及控制，真正的达到人与物的沟通。

Connecting Everything 多种接入方式共存

接入技术对比 传输距离 吞吐量 功耗 10,000+ Range (m) Technology Zigbee WiFi BLE Bluetooth 10 100 Li-Ion Coin Cell AAA RFID BLE Bluetoot h Zigbee WiFi Technology <250 kbps <2 Mbps 20 Mbps BLE Zigbee Bluetooth WiFi Technology

Why ZigBee? ZigBee是一种短距离，基于IEEE802.15.4协议的低功耗的无线传输技术，以良好安全性著称。 ●短距离范围 ●数据流量较小的业务 ZigBee工作在2.14GHz,868Mhz,915Mhz

ZigBee网状网络 网状网络具有强大的功能，可以通过多级跳的方式来通信；网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备，可以从几十米到几公里扩展；具有自组织，自愈功能。

ZigBee应用 结合ZigBee的GPRS无线数据传输网络

Why WIFI? 超过25亿个无线单元已经部署在市场 从2011年开始每年超过10亿台的增速 基础设施完善、稳定，直接接入Internet

802.11协议演进 第1代 第3代 第5代 802.11a 工作在5GHZ 最高速率2Mb/s 802.11g 工作在2.4/5GHZ 802.11ac 带宽从20-40-80-160MHZ 最高速率>1Gb/s 802.11b 工作在2.4GHZ 最高速率11Mb/s 802.11n 采用MIMO OFDM 最高速率300Mb/s 第2代 第4代

802.11ac技术特征 1.相邻信道合并，带宽从20M最高提升到160M 2.波速成形，定向信号的传输和接收，最大提升天线效率 3.多用户收入输出，降低干扰，同一时刻多终端可以同时工作 4.RTS/CTS机制优化，在高密度部署的情况下，显著提升信道传输效率

WIFI-信道 无线信道特点: 无线信道类似于车道 无线信道不是独占的，而是所有通信AP共同占有的 相同信道上工作的AP会降低吞吐量

WIFI-2.4G信道的分布 每个信道的带宽为22M，每个国家能够使用的信道是不一样的 只有3个信道是相互不重叠的：1,6,11（或者2,7,12…） 1-13信道频率： 2412 + （n-1）*5MHZ

WIFI-5G信道的分布 每个国家使用的5G信道很不相同信道不完全连续 每个信道的带宽为20M,不相互重叠

WIFI-功率 WIFI设备发射功率的单位为mW或dBm dBm为一个相对值，是以1mW相比的对数值 WIFI产品的一般射频设计电路框图 不同的速率能够使用的最大功率不同

无线站点接入三步走（扫描，认证，关联） 1.扫描：获取周围AP的信息（SSID，加密方式，速率） 2.认证：open or wep,wpa,wpa2 3.关联：成为AP关联的站点 只有完成关联后，STA与AP之间才能开始用户数据传输

传统WIFI软件架构 1.需要有一颗强大应用处理器 2.提供足够的资源运行操作系统 3.能够运行TCP/IP网络协议栈 4.运行客户应用程序

WIFI驱动架构以及移植要点 1.Wifi驱动的架构是什么？ 2.Wifi驱动是如何绑定到主机？ 5.在Android系统下进行wifi移植开发涉及哪些方面？

嵌入式WIFI应用

嵌入式WIFI-让现有产品更方便的与世界连接 在空调的控制面板通过UART/SPI接口与现有WIFI技术相连，实现空调远程控制 串口wifi模块采用UART接口，内置IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口到无线网络之间的转换，使得传统的串口设备可以进行智能控制。

嵌入式WIFI-让现有产品更方便的与世界连接 嵌入式WIFI快速方便让传统设备接入Internet 1 开销非常小，极具成本优势 2.快速集成现有产品

Why BT? Commonly used in cell phones, computers and cars Using 2.4GHz - unlicensed frequency - used globally Application throughput up to 2Mbps Used to transfer data or stream audio

应用场景 Low Power Sensors Music BLE（ Bluetooth low energy ） 低功耗：1 year+ 续航时间 一粒纽扣电池 低速率：小于 100Kbps 数据传输速率 Classic Bluetooth A2DP Profile高品质音乐传输 最高可达 3Mbps数据传输速率

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…

不同蓝牙Logo的含义 BR/EDR、HS BLE Single Mode Dual Mode Single Mode Classical Bluetooth BLE Single Mode Dual Mode Single Mode

低功耗蓝牙与传统蓝牙的兼容性

低功耗蓝牙-ATT与GATT协议(1) Attribute Protocol (ATT):ATT针对BLE设备的运行进行了优化。为此，它会尽可能的使用更少的字节数据。每一个属性都通过UUID来唯一确定。UUID就是一个标准128位格式的字符串ID，用于唯一确定一个信息。属性通过ATT协议格式化为characteristics和services后进行传输。 Generic Attribute Profile（GATT）：GATT profile是一种关于发送和接收简短数据片段的一般规范，这种简短数据片段例如在BLE的连接上众所周知的“attribute（属性）”等。当前所有低功耗应用程序的profile都基于GATT。 Characteristic：一个characteristic中包含一个值，以及0个或多个用于描述characteristic值的descriptor。可以将characteristic认为是一种类型，类似于一个类。 Descriptor：Descriptor（描述符）中定义的属性用于描述一个characteristic值。例如，一个descriptor可以为一个characteristic的值指定一个在可接受范围内的可读性描述，或者为一个characteristic的值指定一个计量单位。  Service：一个service是一个characteristic的集合。例如，你可以持有一个名为“心率监视器”的service，它包含的characteristic例如“心率测量”。

低功耗蓝牙-ATT与GATT协议(2) GATT Clinent/server 架构 服务设备提供数据，客户端使用这些数据； 服务端通过操作属性的方式，提供数据访问服务； 一个设备可能同时做为一个客户端和服务端，而两个设备上的属性不会相互影响；

BLE工作的信道 BLE工作在2.4G,每个信道带宽2M一共有40个信道.三个广播信道，37个数据信道

Bluetooth Low Energy体系结构 协议栈的实现方式采用分层的思想，控制器部分包括：物理层、链路层，控制接口层. 主机部分包括：裸机链路控制及自适应协议层、安全管理层、属性协议层、通用访问配置文件层（GAP），通用属性配置文件层（GATT）

BLE体系结构-控制器 物理层（PHY） RF 规格特性 -运行在 2.4GHz ISM band (此频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要机构 使用，属于Free License，无需授权许可，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)， 并 且不要对其它频段造成干扰即可) -GFSK 调制方式（高斯频移键控） -40 频道 2MHz 的通道间隙 *3 个固定的广播通道 *37 个自适应自动调频数据通道 LL 层 RF 控制层，控制芯片工作在 standby（准备）、advertising（广播）、scanning（监听/扫描），initiating（发起连接）、connected（已连接）这五个状态中的一种。五种状态的切换描述为：advertising（广播）不需要连接就可以发送数据（告诉所有人，我来了），scanning（监听/扫描）来自广播的数据，initiator（发起人）将携带 connection request（连接请求）来响应广播者，如果 advertiser（广播者）同意该请求，那么广播者和发起者都会进入已连接状态，发起连接的设备变为 master（主机），接收连接请求的设备变为 slave（从机）。 HCI 层 通信层，向 host 和 controller 提供一个标准化的接口。该层可以由软件 api 实 现或者使用硬件接口 uart、spi、usb 来控制。

BLE体系结构-主机 L2CAP 层 相当于快递，将数据打包，可以让客户点对点的通信。 SM 层 安全服务层，提供配对和密钥的分发，实现安全连接和数据交换。 ATT 层 ATT 环境中，允许设备向另外一个设备展示一块特定的数据，称之为“属性”，展示“属性”的设备称为服务器，与之配对的设备称为客户端。链路层状态（主机和从机）与设备的 ATT 角色是相互独立的，也就是说，主机设备可以是 ATT 服务器，也可以是 ATT客户端。从机也一样。 GATT 层 从名字就能看出，GATT 是在 ATT 上面的一层结构，定义了使用 ATT 的服务框架，GATT 规定了配置文件（鼎鼎有名的 profile）的结构，在 BLE 中，所有被 profile 或者服务用到的数据块都称为“特性，characteristic”两个建立连接的设备之间的所有数据通信都是通过 GATT 子程序处理，应用程序和 profile 直接使用 GATT 层，在后面具体的代码中，我们会经常见到 GATT。

蓝牙规范 profiles Bluetooth的一个很重要特性，就是所有的Bluetooth产品都无须实现全部的Bluetooth规范。为了更容易的保持Bluetooth设备之间的兼容，Bluetooth规范中定义了Profile。 Profile定义了设备如何实现一种连接或者应用，你可以把Profile理解为连接层或者应用层协议。

GATT的 profiles层次结构 为了实现用户的应用，profile 通常有一个或者多个“Services”组成 一个service 包含某个特征值“characteristic values”（例如，在一个温度采集设备中，通常会包含一个温度的特征值）。 每一个特征值必须有占用一个特征声明结构，其中包括他的其他特性，它是服务端和客户端共享的读写空间，这个特征值可以包含一个可选的描述（descriptor 字串），来指示这个特征值的含义。

蓝牙基本规范（1） 在所有的Profile中，有四种是基本的Profile，这些Profile会被其它的Profile使用，它们包括GAP/SDAP/SPP/GOEP Profile。 GAP Profile: Generic Access Profile，该Profile保证不同的Bluetooth产品可以互相发现对方并建立连接。 一般访问应用规范（GAP）定义了蓝牙设备如何发现和建立与其他设备的安全（或不安全）连接。它处理一些一般模式的业务（如询问、命名和搜索）和一些安全性问题（如担保），同时还处理一些有关连接的业务（如链路建立、信道和连接建立）。GAP规定的是一些一般性的运行任务。因此，它具有强制性，并作为所有其它蓝牙应用规范的基础。 SDAP Profile: Service Discovery Application Profile，通过该Profile，一个Bluetooth设备可以找到其它Bluetooth设备提供的服务，以及查询相关的信息。

蓝牙基本规范（2） SPP全称Serial Port Profile，定义了如何在两台BT设备之间建立虚拟串口并进行连接。 在两台pc通过SPP连接 GOEP Profile: Generic Object Exchange Profile，通用对象交换。这个Profile的名字有些费解，它定义的是数据的传输，包括同步，文件传输，或者推送其它的数据。可以理解为与内容无关的传输层协议，可以被任何应用用来传输自己定义的数据对象。

BLE中主从机建立连接过程

互联无处不在： 物联网+移动互联网激发重新构想 BLE 激发创新应用 互联无处不在： 物联网+移动互联网激发重新构想 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

诚迈物联网业务 业务概述 云服务 物联网关 移动客户端 智能设备和传感器 提供基于Intel平台的物联智能网关设备和配套的智能设备、传感器、移动客户端、云服务整体产品解决方案 具有多种无线接入、统一用户界面、远程控制、智能情景（M2M，IFTTT）等业务模块和功能 通过物联网关实现端到云、云到端、端到端的全新智慧生活用户体验

基于Edison/Curie平台的智能模块 业务概述 业务概述 基于Edison/Curie平台的智能模块 基于Edison/Curie平台的智能模块 Intel® BYT CR Gateway Intel® Edison Smart Things & Sensors BLE GROVE GROVE GROVE Temp/Hum Sensor PIR Motion Sensor Servo Light

基于Intel BYT CR 四核处理器平台，支持Android和Windows系统 支持Wi-Fi，BLE，ZigBee等无线连接 业务概述 诚迈-物联网关 智能传感 其他 智能园艺 智能控制 智能照明 智能安保 基于Intel BYT CR 四核处理器平台，支持Android和Windows系统 支持Wi-Fi，BLE，ZigBee等无线连接 支持多屏互动协议，包括DLNA， Miracast，Wi-Di等

物联网关-移动客户端 业务概述 统一用户界面，自动适应手机和平板屏幕，响应式导航 全面预置各种设备的控制界面、状态显示界面模板 支持安卓和苹果系统

业务概述 物联网关-云服务架构

ArcherMind Technology (Nanjing) CO., Ltd. 万物互联，机遇无限！ 诚迈科技（南京）股份有限公司 ArcherMind Technology (Nanjing) CO., Ltd. 总部： 中国 · 南京 地址：中国江苏省南京市雨花区软件大道180号南海生物科技园1-A2 邮编：210012 网址： www.archermind.com