Connectivity.

Presentation on theme: "Connectivity."— Presentation transcript:

1 Connectivity

2 P03 P04 P26 Index 万物互联 接入技术 诚迈科技创新应用

3 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。

4 Connecting Everything
多种接入方式共存

5 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

6 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

7 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。

8 ZigBee应用 结合ZigBee的GPRS无线数据传输网络

9 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

10 802.11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 MHZ 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

11 802.11ac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

12 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

13 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： （n-1）*5MHZ

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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？

19 嵌入式WIFI应用

20 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。

21 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

22 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

23 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

24 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…

25 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

26 低功耗蓝牙与传统蓝牙的兼容性

27 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”。

28 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；

29 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

30 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）

31 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。

32 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。

33 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。

34 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。

35 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。

36 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。

37 BLE中主从机建立连接过程

38 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

39 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

40 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

41 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

42 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

43 业务概述 物联网关-云服务架构

44 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：