繼續上篇文章內容，咱們繼續VOL1中的3.5 LOGICAL LINKS AND LOGICAL TRANSPORTS小節以後的內容學習。本章節講述了BLE傳輸數據時候，不一樣的數據流應該採用不一樣的協議去傳輸，即便用什麼樣的協議去傳輸什麼樣的數據。舉個比較簡單的例子：以前章節咱們提到，ADV的廣播方式是不可靠的數據傳輸方式，若是應用要求傳輸數據可靠度很高，就不能夠採用ADV的方式去傳播數據。算法
如下列舉了目前BLE支持的logical transport方式：ACL(基於connect的可靠傳輸), ADV（基於廣播的不可靠傳輸）, ISO（流數據傳輸）安全
1. 傳輸使用的Logical transports介紹網絡
LE ACL：基於鏈接的，用於傳輸LL and L2CAP control signaling and best effort asynchronous user data。此種傳輸使用NESN/SN和access address來保證傳輸的可靠性。傳輸的link包括LE-C,LE-U.架構
LE advertising broadcast (ADVB)：基於廣播的，broadcast control and user data to all scanning devices in a given area。不可靠的數據傳輸方式。傳輸的link包括ADVB-C,ADVB-U.框架
Connectionless Slave Broadcast (CSB)：多鏈接狀況使用的，基於鏈接的，不可靠傳輸方式。通常在LE中比較少用。less
LE periodic advertising broadcast (PADVB)：週期廣播方式，基於廣播的。transport periodic broadcast control and user data to all scanning devices in a given area。async
Connected Isochronous Stream (CIS)：基於鏈接的，傳輸同步流數據，支持sochronous data rates, latencies, and re-transmissions。舉個例子：audio codec data can be generated at a 10 ms interval while the value of ISO_Interval for the CIS can be 11.25 ms.學習
Connected Isochronous Group (CIG)：基於鏈接的，傳輸同步組數據，即多個CIS數據傳輸。加密
Broadcast Isochronous Stream (BIS)：基於廣播的，傳輸同步流數據，支持sochronous data rates, latencies, and re-transmissions。設計
Broadcast Isochronous Group (BIG)：基於廣播的，傳輸同步組數據，即多個CIS數據傳輸。
2. BLE拓撲圖
上圖中存在5個網絡：
網絡A：ABCDE構成，AB,AC處於鏈接狀態，AD,CE處於廣播狀態。這是一個比較典型的BLE複雜應用網絡，屬於多鏈接狀況下的廣播數據交換。
網絡F：FG構成，FG處於鏈接狀態。這是一個簡單的BLE鏈接應用網絡，例如一個手機鏈接手環。
網絡H：HIJ構成，HIJ處於廣播狀態，同時互爲接受者。這是一個藍牙SIG MESH的基本網絡方式。
網絡K：KLMN構成，KL，KM處於鏈接狀態，KN處於廣播狀態。這類網絡應用較少，尤爲是K設備同時具有Master和slaver的功能，在協議的實現上很難實現。
網絡O：OPQR構成，OP,OP處於鏈接狀態，OR處於廣播狀態。這類網絡應用也比較少，設備O可以隸屬入多個master，在時序上很難保證。
這裏就不得不說下BLE藍牙設備的幾種基本形態了，方便理解上述圖：
如圖所示，BLE設備工做基本有四種形態：ADV-ing,SCAN-ing,INIT-ing,CONNECT-ing。這四種工做形態也決定了設備處於的角色，上圖中能夠看出設備處於connection狀態的前提是先要處於ADV或者INIT。因此人爲的把由ADV到connection的設備，稱爲slaver；相對應的由INIT到connection的設備，稱爲master。
上述的幾種網絡中不難看出，很多設備會兼容好幾種狀態。例如設備A，處於connect狀態下，還有能力進行ADV，這樣的設備在應用中很常見，同時也加大了芯片設計的難度。設備可以同時處於幾種BLE狀態，其必需要可以均衡好本身的時序，尤爲是connect狀態的時序，由於BLE的connect狀態下，必須按期進行空包交互，纔不至於丟失connect關係。
3. BLE安全相關SECURITY介紹
藍牙安全模型包括五個不一樣的安全功能：配對、綁定、設備身份驗證、加密和消息完整性（pairing, bonding, device authentication, encryption and message integrity）。
配對：建立一個或多個共享密鑰的過程。
綁定：將配對過程當中建立的密鑰存儲起來，以便在後續鏈接中使用，以造成一個受信任的設備對。
設備身份驗證：驗證兩個設備是否具備相同的密鑰。
加密：消息機密性。
消息完整性：防止消息僞造。
所謂的安全，就是經過必定的加密方式，使得數據通訊信息不被竊取。上圖中的一些算法，尤爲是AES算法，是BLE中最基本的加密方法。
正如咱們以前講到的包格式，BLE中若是想把數據包加密，能夠經過如下幾種方式：
a. 直接加密payload，這是一種比較常見的加密方式，即傳輸的有效數據進行加密；
b. 對包頭的地址進行加密，BLE中發送和接受數據都會有address這個說法，對其address進行加密，也能夠達到數據加密的目的；
上面的兩種方式，便是協議中說到的Encryption和Privacy。其中Privacy是BLE在4.2版本中（Link Layer privacy）提出的新feature，其實目前市場藍牙芯片大多不使用這個feature。
4. BLE的profile架構
GAP：Generic Access Profile (GAP)。衆多的profile中，GAP是一個通用的profile，它規定了一個設備的基本屬性，例如：Broadcaster, Observer, Peripheral, and Central.
Broadcaster role（廣播者）：advertising to broadcast data. The Broadcaster role does not support connections. 即對應LL層如下的ADV設備。
Observer role （觀察者）：receives broadcast data contained in advertisements. The Observer role does not support connections. 即對應LL層的SCAN設備。
Peripheral role（外設）：即鏈接中的slaver設備，只能隸屬於一個master。
Central role（中心）：即鏈接中的master設備，能夠鏈接多個slaver設備。
通常的用戶應用profile，基本都會包括GAP。以下圖所示：
5. 共存問題和定位問題
藍牙的工做頻段位於2.4G，許多其餘的無線設備也工做在這個頻段。因此如何保證共存，是一個值得探討的問題，藍牙官方spec中也對此作出了探討。目前市場上出現了很多wifi和ble同時可使用的芯片，這種芯片可以使用wifi鏈接雲端，同時還可使用ble和其餘設備進行通訊，這在物聯網時代是很不錯的產品，這個是一個新的市場商機。
咱們重點探討如何實現wifi和ble進行共存的問題，在這個章節，spec提到了AFH是面臨的一個基本問題，spec中不作具體說明。後面會繼續涉及。
關於定位的問題，BLE提出了一種新的定位方式：（AoA和AoD），須要注意的是，使用這種方式必須工做在LE Uncoded PHYs。
關於AoA的基本框架圖：
發送者在發送數據時候，正常發送。可是做爲接收者，須要有多組天線接收數據，這樣能夠經過天線之間接收數據的差別來定位本身的位置。 這裏有個重要的值：IQ採樣值（不知道和智商IQ有沒有關係。。。。），spec指出經過這個IQ採樣值，就能夠計算出本身的位置。
假設接收端有2根天線，同時天線之間的距離d爲已知數據。
根據上圖，咱們能夠計算出來，天線1和天線2的信號相位差ψ：
ψ = (2πd cos(θ))/λ （λ信號的波長，θ爲到達角度）
那麼：
θ = arccos((ψλ)/(2πd))
也就是說，一旦咱們可以經過必定手段知道ψ這個值，咱們就能夠算出到達角θ。便可以知道本身設備的相對位置。
關於AoD的基本框架圖：
和AoA存在很大的類似度，這裏就不作描述。
6. 歷屆版本的新feature
4.2版本到5.0版本的更新，添加了如下幾個feature：
5.0版本到5.1版本的更新，添加了如下幾個feature：
5.1版本到5.2版本的更新，添加了如下幾個feature：
之因此把版本更新列出來，主要是由於目前市場上的4.2芯片居多。不少自稱5.0的芯片，其實只是部分支持5.0的相關feature，不多有芯片可以所有支持全部feature。
本篇文章繼續了以前Vol1剩下的章節，後面咱們會接着探討BLE的Vol 3：Host協議。。。。。