蓝牙技术｜蓝牙耳机防丢功能原理介绍

据Counterpoint全球可穿戴设备（TWS）市场预测2021-2023，全球TWS（真无线立体声耳机）市场预计到2021年将同比增长33％，达到31亿部。根据Counterpoint全球可穿戴设备（TWS）2020年第四季度的市场追踪数据显示，尽管受到疫情引发的经济下滑影响，但2020年仍TWS同比增长了78％。由于中低价位市场的强劲表现，该市场略微超出了2020年的最初年度估计，达到233亿部。

如今许多人由于丢失一个蓝牙耳机，从而买一对新的蓝牙耳机，伦茨 科技 推出蓝牙耳机防丢方案，使大家可以自己寻找丢失的蓝牙耳机，避免蓝牙耳机的丢失。

蓝牙耳机防丢功能原理：

手机与蓝牙耳机之间基于蓝牙52协议进行无线通信，以通信时的信号强度（RSSI）为参考，再加上一些列的滤波算法，最终基本上实现测量手机与蓝牙耳机之间的距离。在通过RSSI测量距离的基础上，再通过用户设定的丢失报警条件后，实现和搜集与蓝牙耳机的丢失报警功能。通过手机或蓝牙耳机上的按键可以控制对方发书声音来达到寻味功能。

防丢寻找：

手机和蓝牙耳机之间的相对距离超出警戒范围，立即报警。同时可通过手机寻找蓝牙耳机。

功能强大，性能稳定：

具有距离可调节（0—50）米，具有防丢，寻找，警音提示（或附带振动功能），自动省电功能，采用先进的AES128编码技术，性能可靠稳定。

伦茨 科技 蓝牙BLE52防丢器方案

伦茨 科技 采用蓝牙BLE52技术，具有低功耗、双向防丢、自动报警等优点。然而市场上该类产品种类繁多、层出不穷，但其核心构成一般包括：蓝牙52芯片、蓝牙芯片辅助电路、蓝牙天线、蜂鸣器、开关、电源等。

功能说明：Ble52超低功耗芯片、TSSOP16、FLASH 256K，内部空间64K、支持外挂EEPROM耗芯片。

伦茨 科技 拥有自主研发无线射频和低功耗蓝牙BLE52芯片并具有全球知识产权，针对AIoT物联网领域和个人消费者，提供蓝牙主控全集成芯片的「软硬件共性」解决方案及核心器件，配套全方位APP软件平台定制开发。所设计的蓝牙芯片方案应用于智能穿戴设备、蓝牙室内导航、智能家居、医疗 健康 、运动建身、数据传输、远程控制、个人外设及AIoT物联网等场景。

最新推出搭载高性能低功耗32位处理器的蓝牙芯片ST17H66（SOP16），支持Bluetooth LE、SIG MESH多功能的Bluetooth 52。

关键参数：

在物联网产业中，蓝牙或许是无线通讯应用中最好的选择，原因是基于蓝牙技术受众面广阔，以低功耗、智能化、低成本等特性，在物联网应用市场中占据主要核心位置。目前已被广泛应用于智能家居、智能穿戴设备、消费电子、智慧医疗和汽车设备在内的所有物联网智能产品中。

小尺寸、低功耗、高性能的无线模块为物联网（IoT）带来了无处不在的连接，让传感器数据能够快速的采集更多终端设备数据，并通过透明传输将数据完整的发送到云端、服务器端，让用户能够实时的获得精准的生产、管理数据，并以此为依据，优化整个系统。

蓝牙模块透明传输的基本架构

一、智能门锁：基于BLE蓝牙模块的智能门锁，在现有的电子门锁中，增加低功耗蓝牙模块，用户可以通过智能手机的APP实现对门锁的解锁、控制，无需繁琐的门卡、钥匙，更加智能便捷。适用于居家、酒店、民宿等环境；用户可通过手机APP给房客远程注册，生成打开门锁的密码，通过短信的方式下发到房客的手机；客人可以通过密码打开云锁，进入房间看房或入住，在到达租赁期限后密码失效，房客完成退租和缴费。

二、智能照明：基于BLE蓝牙模块的智能照明，在LED灯中加入BLE蓝牙模块，用户可以通过智能手机的APP实现对LED灯的开关、亮度、颜色以及模式进行控制；可实现一对一，一对多，多对多等控制模式，只需在手机上安装一个APP，即可实现灯光的智能控制更加方便灵活，同时支持遥控器设备。适用于居家、酒店、办公环境、咖啡厅等环境；只要保持LED灯通电，然后配合APP，即可通过智能手机随心控制LED灯，从而实现对LED灯的明暗度，色彩，开关及场景等远程 *** 控。

三、环境探测：基于BLE蓝牙模块的环境探测，内置BLE蓝牙模块的温湿度计，BLE蓝牙模块实时采集温湿度数据，并通过蓝牙网关将数据进行上传，用户可以直接在手机APP上查看数据，并通过手机对家用空气净化器下发调整温度、湿度的控制指令。可实现一对一，一对多等数据采集模式，只需在手机上安装一个APP，即可实现各个房间的温湿度数据采集，及空气调节。适用于家居、商场、博物馆、办公场所、医院、月子中心、养老院等对室内空气有要求的环境。基于BLE蓝牙模块的智能环境探测，通过检测到的数值高与低，自动帮助室内清新空气质量。

四、智能窗帘：基于BLE蓝牙模块的智能窗帘，在传统的窗帘上接入电路，把家用电压转换成直流低电压给BLE蓝牙控制模块供电，通过BLE蓝牙模块控制电路中的电机的工作状态。用户可以通过智能手机的APP实现对窗帘的开、关。适用于家居、办公场所、医院月子中心、养老院等对光线比较敏感的环境。基于BLE蓝牙模块的智能窗帘，通过把电机与轨道相结合，安装更简单， *** 作更简单，外观更漂亮，使用寿命更久远。

BLE蓝牙模块：

1什么是蓝牙40，蓝牙其它标准又是什么？

详细描述：低功耗蓝牙(Low Energy; LE)，又视为Bluetooth Smart或蓝牙核心规格40版本。其特点具备节能、便于采用，是蓝牙技术专为物联网(Internet of Things; IOT)开发的技术版本。所以它最主要的特点是低功耗，普及率高。现在所说的蓝牙设备，大部分都是在说40设备，ble也特指40设备。 在40之前重要的版本有 21版本-基本速率／增强数据率(BR/EDR) 和 30 高速蓝牙 版本，这些统称为经典蓝牙。40还有41和42的小版本，其中42版本对传输速率做了进一步他提升，提高了25倍，苹果从iphone6开始使用42，最新的蓝牙标准为蓝牙50，其中最大的特点连接范围扩大了4倍，速度又提高了2倍，无连接数据广播能力提高了8倍，增加了蓝牙组网的能力。

2蓝牙开发必须知道的概念。

211 central和peripheral：
蓝牙应用开发中，存在两种角色，分别是central和peripheral(pə’rɪfərəl) ,中文就是中心和外设。比如手机去连接智能设备，那手机就是central，智能设备就是peripheral。大多时候都是central去连接peripheral的场景。
212 广播和连接:
peripheral会发出广播,central扫描到广播后，可以对设备进行连接，发出connect请求，peripheral接收到请求后，同意连接后，central和peripheral就建立了连接。
213 连接后的 *** 作:

write，read，notify，indecate， response or not …
indecate和notify的区别就在于，indecate是一定会收到数据，notify有可能会丢失数据（不会有central收到数据的回应），write也分为response和noresponse，如果是response，那么write成功回收到peripheral的确认消息，但是会降低写入的速率。
214 协议:

每个具体的智能设备，都约定了一组数据格式，这个就是数据协议，例如手环中获取到数据0X001023，其中第2位到第5位表示步数，那么就2310就是步数的16进制的数据，转换成10进制就是8976步，需要注意的是，设备端都是小端模式，所以取4位时候，高字节在前低字节在后。
3 iOS蓝牙应用的一般开发流程。
4 蓝牙的数据交互。

write，read，notify，indecate， response or not … 都是容易理解的，indecate和notify对应的是长连接，建立indecate后，peripheral可以随时往central发送数据。
indecate和notify的区别就在于，indecate是一定会收到数据，notify有可能会丢失数据（不会有central收到数据的回应），write也分为response和noresponse，如果是response，那么write成功回收到peripheral的确认消息，但是会降低写入的速率。
对于一个charateristic，他的读写订阅的权限是peripheral决定的，熟悉可以被同时设置，一般会根据外设的功能来决定。
5蓝牙ota DFU。

蓝牙ota,DFU（Device Firmware Update）指的是蓝牙设备的固件升级，其实是一整套流程，不同的蓝牙芯片，ota的流程有不同之处，我这里用ti的芯片举例。步骤为：切系统(bootloader mode)，重启，传输数据，验证数据，切系统，重启，完成。
其中数据传输也会分成很多节去发送，没法送一段数据，做一次数据校验。

6ota存在的问题。

每个智能设备的速率，功耗，存储都会有很多限制，导致很多设备会自己去实现ota的功能，自定义流程和数据传输方式，导致许多设备都是有自己私有的ota模式和协议，所以在做开发的时候，要仔细阅读设备协议中对ota的描述。
7如何做自动重连。

只需要在设备断开连接的委托方法中，重新调用gattconnet或者是centralManagerconnet方法就可以了，无论当时设备是否有点，是否在周围，当设备再次开会或者连接到可连接范围内，都会自动被连上。
8连接失败处理。

分两个平台来说，iOS端也有连接失败的委托，但是好像几乎不会发生这种情况，而对于同款设备，android常常会出现连接失败的情况，status != BluetoothGattGATT_SUCCESS，android端开发请不要把连接失败和断开连接放在一块处理，因为断开连接可以直接尝试重新连接，而连接失败后尝试重新连接，需要加一些延时，并且需要gattclose，清空一下状态，否则会把gatt阻塞导致手机不重启蓝牙就再也无法连接任何设备的情况 。
9后台运行。

iOS后来运行，需要设备中infoPlist权限，key:Required background modes ,value: bluetooth-central(手机作为central) , bluetooth-peripheral。
10同时连接多个设备。

使用同一个CBCentralManager，通过进入委托的peripheral的identifier区分不同的设备，进行不同的 *** 作和处理。
11扫描广播包。

所有外设，只有在发出广播包的情况下，才能被central发现，绝大多数情况下，外设被连接后就不会发出广播（也有例外），很多人遇到无法找到设备的问题，大多属于这种情况。
12提高蓝牙连接速度。

无论是iOS，还是android，都可以通过已绑定的设备，在不开启扫描的情况下进行快速连接，iOS需要的参数是peripheral的identifier，android需要mac地址。但android和iOS还是有一些区别的，比如iOS不能拿到已绑定的设备list，但是可以通过UUID去拿到peripheral的实例。而android可以拿到已绑定的设备list。android绑定过程需要手动调用createBond的方法，而iOS在连接成功一次后会自动绑定。 android在处理createBond时，常常会应为不同手机平台，不同设备，会产生兼容性的问题，这点需要注意。
13定向扫描。

在扫描时候可以传入serviceUUID，这样可以扫描到特定条件的设备，提高扫描的速度，排除干扰。
14如何获取mac地址。

而iOS出于苹果的安全策略问题，无法直接获得mac地址，只能得到一个mac地址换算出来的identifier。

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