小米公司聯合創始人王川等人作序推薦
側重於工程項目和開發實戰，凸顯實用性和通用性
全面涵蓋小米公司電視部門低功耗藍牙技術的產品化細節

低功耗藍牙是藍牙技術聯盟設計和銷售的一種個人局域網技術，旨在用於醫療保健、運動健身、信標、安防、家庭娛樂等領域的新興應用。低功耗藍牙技術憑借其具備的良好特性（比如低功耗、低成本、抗干擾能力強等）贏得了廣大的開發人員和用戶的認可，已經成為主流的低功耗、近距離無線通信技術。
本書內容源自作者多年的工作經驗總結，側重於開發實戰，從“低功耗藍牙體繫結構及協議棧分析”、“開發實例講解”和“藍牙調試”三個方面對低功耗藍牙進行了全方位的介紹。本書適合藍牙應用工程師、藍牙協議棧工程師、藍牙固件開發工程師閱讀，也適合對物聯網和智能硬件感興趣的讀者閱讀。
繫統篇
低功耗藍牙簡介
Android藍牙繫統框架和代碼結構
GKI模塊簡介
Bluedroid的消息傳遞機制
TASK簡介
Bluedroid狀態機簡介
HCI接口層簡介
L2CAP簡介
Bluedroid的初始化流程
藍牙設備的掃描流程
SMP簡介
LE屬性協議簡介
LE屬性數據庫掃描過程的代碼分析
低功耗藍牙HID設備的連接分析過程

開發篇
Find Me功能的實現
LE設備接近配對的實現
基於LE廣播的無線電子設備的喚醒方法
基於LE廣播的繫統Recovery的操作實現
藍牙HID設備OTA升級的設計和實現
加速度傳感器在低功耗藍牙設備上的應用
LE繫統快速更新連接參數的設計和實現
LE語音編解碼和傳輸

調試篇
開發工具
藍牙繫統Bug分析

低功耗藍牙技術憑借著低功耗、低帶寬、低成本、低復雜性、低時延、強抗干擾能力、強大的安全性、良好的拓撲結構等特點，贏得了廣大開發人員和用戶的認可，已經成為主流的低功耗、近距離無線通信技術。
《低功耗藍牙智能硬件開發實戰》共分為25章，內容分別涵蓋了藍牙的發展歷史、低功耗藍牙的核心繫統架構、幾種短距離無線通信技術的簡單介紹和選擇方法、Bluedroid協議棧的架構和功能模塊的分析、SMP的3個階段介紹、LE屬性協議、LE屬性數據庫的構建和查詢方法及查詢代碼分析、BLE Hid設備的連接過程、Find me功能的實現、電池服務和電量的讀取、LE設備接近配對的實現、基於LE廣播的無線電子設備的喚醒方法、基於LE廣播的繫統Recovery的操作實現、藍牙HID設備OTA升級的設計和實現、加速度傳感器在低功耗藍牙設備上的應用、LE繫統快速更新連接參數的設計和實現、LE語音編解碼和傳輸、開發工具介紹、藍牙繫統Bug分析。
《低功耗藍牙智能硬件開發實戰》側重於實戰，低功耗藍牙體繫結構及協議棧分析、開發實例講解和藍牙調試3個方面的內容詳細豐富，適合藍牙應用工程師、藍牙協議棧工程師、藍牙固件工程師閱讀，也適合對BLE、人工智能、物聯網和智能硬件感興趣的讀者閱讀。

譚康喜，小米公司高 級軟件工程師，從事Android應用、Linux驅動、藍牙、WiFi和藍牙外設的開發工作，目前的主要工作方向是低功耗藍牙；是國內較早從事低功耗藍牙研究和開發的一批人之一；申請國內外發明專利120餘項，目前國內已授權12項，美國已授權1項。

第 1章 低功耗藍牙簡介\t1
1．1概述1
1．2藍牙歷史版本介紹1
1．2．1藍牙1．1標準和1．2標準1
1．2．2藍牙2．0標準2
1．2．3藍牙2．1+EDR標準2
1．2．4藍牙3．0+HS標準3
1．2．5藍牙4．0標準3
1．2．6藍牙4．1標準3
1．2．7藍牙4．2標準4
1．2．8藍牙5．0標準5
1．2．9藍牙2016年技術藍圖5
1．2．10藍牙版本演進編年史6
1．3藍牙4．0概述7
1．3．1什麼是藍牙4．07
1．3．2藍牙4．0的架構7
1．3．3藍牙4．0協議增加的新特性7
1．4藍牙4．0核心架構分析8
1．4．1低功耗藍牙概述8
1．4．2核心繫統架構10
1．4．3核心構架模塊介紹13
1．5基於Bluetooth 4．0的新應用14
1．6BLE、ZigBee和WiFi的介紹和選擇16
1．6．1ZigBee技術介紹16
1．6．2WiFi技術介紹17
1．6．3BLE、ZigBee和WiFi的選擇17
第2章 Android藍牙繫統框架和代碼結構19
2．1概述19
2．2Application Framework20
2．3Bluetooth Process21
2．4Bluetooth JNI21
2．5Bluetooth HAL21
2．6Bluedroid Stack21
2．7Bluedroid的代碼結構分析22
2．7．1MAIN22
2．7．2BTA23
2．7．3BTIF23
2．7．4HCI27
2．7．5STACK29
第3章GKI模塊簡介31
3．1概述31
3．2GKI事件的原理31
3．3GKI主要數據結構31
3．4GKI管理的線程35
3．5線程相關主要函數36
3．6消息相關主要函數介紹39
3．6．1GKI_wait()函數39
3．6．2GKI_send_event()函數41
3．6．3GKI_send_msg()函數42
3．6．4GKI_read_mbox()函數43
3．6．5pthread_cond_wait()函數43
3．7動態內存池管理主要函數44
第4章Bluedroid的消息傳遞機制45
4．1概述45
4．2消息傳遞相關結構體的定義46
4．3消息的動態內存的獲取46
4．4消息的初始化及發送49
4．5消息的讀取和處理51
4．6消息的完整數據結構剖析54
第5章TASK簡介57
5．1概述57
5．1．1TASK之間的消息傳遞57
5．1．2事件的類型58
5．2TASK處理消息的流程58
第6章Bluedroid狀態機簡介66
6．1Profile狀態機介紹66
6．2Profile狀態機的結構設計67
6．3狀態機的注冊69
6．4狀態機的驅動力來源70
6．5Action函數列表71
6．6狀態機的狀態集合72
6．7Event處理函數介紹74
第7章HCI接口層簡介76
7．1概述76
7．2接口間的函數調用關繫76
7．3bt_hc_if接口的定義和獲取77
7．3．1bt_hc_if接口定義77
7．3．2bt_hc_if接口的獲取78
7．4hc_callbacks函數集合的定義和注冊78
7．4．1hc_callbacks函數集合的定義78
7．4．2hc_callbacks函數集合的注冊79
7．5bluetoothHCLibInterface的init()函數介紹80
7．6libbt-vendor接口的獲取、初始化和使用81
7．6．1libbt-vendor的接口函數集合81
7．6．2libbt-vendor接口的獲取和使用82
7．6．3libbt-vendor的初始化83
7．7命令和數據的發送與接收84
7．7．1命令和數據的發送接口84
7．7．2命令處理結果和數據的接收接口86
7．7．3H4層接收解析函數的分析89
7．8HCI裸數據的分析95
7．9本章總結96
第8章L2CAP簡介98
8．1概述98
8．2L2CAP的組成部分和功能99
8．2．1L2CAP的兩個組成部分99
8．2．2L2CAP的功能99
8．3設備間的操作100
8．3．1操作模式100
8．3．2L2CAP連接類型100
8．4L2CAP數據包100
8．4．1L2CAP數據包格式101
8．4．2信號包格式101
8．5L2CAP的使用102
8．6LE數據包格式分析102
8．7L2CAP的CSM（Channel State Machine）介紹104
8．7．1子狀態機介紹105
8．7．2OPEN子狀態機處理函數107
8．8Profile在L2CAP的注冊和函數回調機制111
8．8．1Profile的注冊111
8．8．2Profile的注冊回調函數集合的回調機制114
8．9L2CAP的數據的發送和接收過程115
8．9．1數據的發送115
8．9．2數據的接收116
第9章Bluedroid的初始化流程122
9．1概述122
9．2協議棧的bluetoothInterface接口的獲取過程122
9．3打開藍牙的接口的調用123
9．4第 一階段：前期準備階段124
9．5第二階段：藍牙Firmware的加載階段127
9．5．1Firmware加載的總體思想127
9．5．2發起Firmware加載的入口128
9．5．3Firmware加載的過程128
9．6第三階段：後期初始化階段131
9．6．1底層協議棧的初始化132
9．6．2上層協議棧的初始化136
第10章 藍牙設備的掃描流程145
10．1概述145
10．2JNI層掃描入口和協議棧回調機制145
10．2．1掃描入口145
10．2．2回調機制147
10．3藍牙掃描流程的啟動過程147
10．4藍牙設備的Inquiry過程152
10．5藍牙設備的Discover過程156
10．6本章總結158
第11章 SMP簡介160
11．1什麼是SMP160
11．2SM在Host側的位置161
11．3SMP的流程介紹161
11．3．1SM第 1階段—配對特征的交換162
11．3．2第 2階段—根據特征信息配對165
11．3．3第3階段—Key的分發過程173
11．4SMP協議包分析173
11．5問和答175
第12章 LE屬性協議簡介177
12．1概述177
12．2屬性的構成177
12．3屬性值的介紹179
12．4屬性數據庫的構建過程180
12．4．1Gatt Profile分層設計180
12．4．2Gatt Service的構建181
12．4．3特性的構建182
12．5獲取屬性數據庫的過程183
12．5．1GATT服務的獲取和設置過程183
12．5．2服務的查詢過程188
12．5．3包含服務、特性和特性描述的查詢過程191
第13章 LE屬性數據庫掃描過程的代碼分析195
13．1Discover過程的發起195
13．2主要服務的Discover過程197
13．3Discover過程回調函數的注冊過程210
13．4包含服務的Discover過程211
13．5特性的Discover過程216
13．6特性描述的Discover過程218
13．7Discover過程的結束224
13．8服務的上報過程226
13．8．1服務的查詢和發起上報過程226
13．8．2上報服務的回調函數的注冊過程227
13．8．3服務的上報過程230
13．8．4服務上報過程的日志分析237
第14章 低功耗藍牙HID設備的連接過程分析242
14．1概述242
14．2連接過程的發起242
14．3Hid服務的特性、特性描述的讀取和存儲248
14．3．1查詢和存儲過程248
14．3．2查詢結果列表和分析252
14．4連接過程的完成和輸入設備的創建254
14．4．1連接過程的完成和創建輸入設備254
14．4．2Hid按鍵的上報257
第15章 Find Me功能的實現260
15．1概述260
15．2Find Me功能的技術原理260
15．3Find Me功能的代碼實現261
15．3．1Find Me功能的觸發函數261
15．3．2BluetoothGatt接口的獲取262
15．3．3Hid設備列表的獲取262
第16章 低功耗藍牙電池服務和電量的讀取264
16．1概述264
16．2電量讀取和電量變化回調函數的注冊264
16．3電量讀取的發起和電量變化特性配置描述的設置266
16．4電池電量讀取的btsnoop數據解析267
第17章 LE設備接近配對的實現269
17．1概述269
17．2RSSI與LQI、接收距離之間的關繫270
17．3接近配對的簡化實現271
17．4接近配對代碼示例272
第18章 基於LE廣播的無線電子設備的喚醒方法275
18．1概述275
18．2無線電子設備的喚醒的硬件原理276
18．3無線電子設備的喚醒的軟件實現276
18．3．1無線電子設備關機後喚醒的軟件邏輯實現276
18．3．2無線電子設備通電後喚醒的軟件邏輯實現278
18．4傳輸喚醒白名單列表和啟動喚醒功能的命令的定義278
18．5喚醒廣播包的數據格式279
18．6喚醒廣播包的處理邏輯281
18．6．1主機的處理邏輯281
18．6．2設備的廣播邏輯282
18．7喚醒廣播包的數據分析283
第19章 基於LE廣播的繫統Recovery的操作實現284
19．1概述284
19．2小米電視和盒子的繫統恢復模式的介紹284
19．3基於接收廣播按鍵信息的Recovery繫統框架285
19．4廣播包按鍵信息的定義286
19．5進入Recovery的方法286
19．6按鍵廣播包的接收、解析和上報的代碼分析287
第20章 藍牙HID設備OTA升級的設計和實現297
20．1概述297
20．2Hid設備OTA升級總體流程設計297
20．3Hid設備OTA升級命令定義298
20．4Hid設備OTA升級的總體程序設計305
20．4．1總體設計305
20．4．2Kernel層Hidraw getReport()的實現過程306
20．4．3Kernel層Hidraw setReport()的實現過程307
20．4．4JNI層Hidraw getReport函數的實現308
20．4．5JNI層Hidraw setReport函數的實現310
20．5Java層OTA升級程序示例312
20．6Hidraw setReport、getReport命令的數據分析320
第21章 加速度傳感器在低功耗藍牙設備上的應用325
21．1概述325
21．2藍牙輸入相關子繫統、G-Sensor子繫統簡介325
21．3加速度傳感器設備的創建過程326
21．3．1Bluedroid發起的設備注冊過程326
21．3．2Kernel中Hid設備的創建過程327
21．4加速度傳感器的驅動注冊過程330
21．5Sensor數據從Bluedroid到傳感器驅動的傳輸過程336
第22章 LE繫統快速更新連接參數的設計和實現340
22．1概述340
22．2更新連接參數的常規方法、快速更新連接參數踫到的困難及解決思路343
22．2．1更新連接參數的常規方法介紹343
22．2．2快速更新連接參數踫到的困難及解決思路345
22．3快速更新連接參數的實現及應用345
22．3．1快速更新連接參數的實現方法345
22．3．2快速更新連接參數在語音傳輸中的應用348
第23章 LE語音編解碼和傳輸350
23．1概述350
23．2音頻采集、處理和藍牙傳輸的軟硬件過程351
23．3ADPCM介紹353
23．3．1ADPCM的概念353
23．3．2ADPCM編碼框圖354
23．4遙控器語音傳輸的總體流程354
23．5主機端的語音數據的接收處理流程356
23．5．1傳統語音數據的接收處理流程356
23．5．2基於Hidraw接口的語音數據的接收處理流程356
23．6基於ADPCM的一種語音壓縮編碼數據的傳輸格式定義357
23．6．1語音壓縮編碼數據起始幀的定義357
23．6．2語音壓縮編碼數據楨的第 1部分定義358
23．6．3語音壓縮編碼數據楨其他部分定義358
23．6．4語音壓縮編碼數據結束幀的定義358
23．6．5完整語音壓縮編碼數據楨的格式定義359
23．7基於ADPCM的一種語音壓縮編碼數據的接收數據的格式解析359
23．7．1語音壓縮編碼數據起始幀的接收數據格式解析359
23．7．2語音壓縮編碼數據的數據幀的第 1幀的第 1部分的接收數據格式解析360
23．7．3語音壓縮編碼數據的數據幀第 2幀的第 1部分的接收數據格式解析361
23．7．4語音壓縮編碼數據結束幀的接收數據格式解析362
23．8基於Hidraw的語音壓縮編碼數據的接收和處理的代碼示例362
23．8．1/dev/hidrawX設備的尋找過程362
23．8．2ADPCM語音壓縮編碼數據的讀取和解碼的代碼示例364
第24章 開發工具372
24．1概述372
24．2Ellisys藍牙協議分析儀372
24．3Ellisys HCI分析375
24．4Ellisys頻譜分析376
24．5Ellisys時序和邏輯分析377
24．6Ellisys空中抓包378
24．7Ellisys組網分析380
24．8Ellisys集成化音頻分析380
24．9其他381
第25章 藍牙繫統Bug分析383
25．1概述383
25．2內存操作越界引發藍牙重啟的一個Bug分析384
25．2．1內存操作越界Bug描述384
25．2．2內存操作越界引發藍牙重啟的Bug分析過程385
25．3繫統IO繁忙時寫btsnoop日志效率低導致藍牙通信卡頓的Bug分析389
25．3．1寫btsnoop日志效率低的Bug描述389
25．3．2寫btsnoop日志效率低的Bug分析389
25．3．3Bug的解決方法390
25．4藍牙數據總線丟失數據導致藍牙重啟391
25．4．1導致藍牙重啟的Bug描述391
25．4．2導致藍牙重啟的日志分析391
25．4．3解決問題的方法394
25．5藍牙核心協議規範關於斷連接流程的設計缺陷39
25．5．1斷連接流程的設計缺陷引發的Bug描述395
25．5．2問題背景介紹395
25．5．3Bug分析過程396
25．5．4解決問題的方法398