このシリーズでは、ニック・パワーズが ブルートゥース 低エネルギー (BLE) と、この分野で提供されるソリューションの一部。こちらはシリーズの第1部です。
8.属性
で ブルートゥース低エネルギーデータはデータベースまたはマトリックスに保存され、データベースの各行は属性です。したがって、属性は情報を格納するための基本要素です。これは、マトリックスの線のような属性ハンドル、属性タイプ、および属性値の3つの値で構成されます。属性ハンドルは2バイト、属性タイプは2バイトまたは16バイト、属性値は0 ～ 512バイトです。属性の長さはデータ パケットよりも長くなる可能性があるため、L2CAPレイヤーでセグメンテーションが導入されました。属性タイプは、属性が何を表すかを指定し、UUID (Universally Unique IDentifier) によって設計され、128ビットの長さである必要があります。ただし、BLEでは、UUIDは2バイトまたは16バイトのUUIDとして定義できます。
9.属性プロトコル
属性プロトコルのデフォルトの最大転送単位 (MTU) は23バイトです。実際、物理層の発振器の制約について説明したところ、最大バイト数は47バイトでした。プリアンブル、データ アクセス アドレス、ヘッダー、長さ、CRCによるオーバーヘッドを除去すると、ペイロード用に37バイトが残ります。アドバタイジング中、ペイロードでは、アドバタイジング デバイス アドレスに6バイトが必須です。簡素化と省電力のため、広告パケットとデータ パケットの有効ペイロードを同じにし、37から6を引いた31バイトにすることが決定されました。しかし、暗号化中はMICに4バイトが必要です。残りは27バイトです。L2CAP層には4バイトのオーバーヘッドがあるため、属性プロトコル用に23バイトが残されます。バージョン4.2では、リンク層パケットのPDUがバージョン4.1の39バイトに対して最大257バイトになる可能性があるため、MTUはより大きくなります。デフォルトでは、MTUは23バイトであり、すべてのデバイスとすべてのバージョンでサポートされている必要がありますが、より高いMTUが必要な場合は、すべてのデバイス間でネゴシエートし、サポートされている最小の値を使用する必要があります。
10.ガット
このビデオでは、Bluetooth Low EnergyのGATT (Generic Attribute Profile) スタックを紹介します。GATTは、サービス、特性、およびそれらの記述子を検出して使用するための標準的な方法を定義します。サービスは、その名前が示すように、クライアントへのサービスを実行し、クライアントにとって有用な情報になります。たとえば、バッテリー サービスでは、バッテリーのエネルギー レベルが示されます。温度サービスはアプリケーションの温度を提供します。SIGによって定義されていない場合は、独自のサービスを定義できます。Bluetooth Webサイトでは、採用されているサービスのリストが公開されています。採用されているサービスの例としては、バッテリー サービス、血圧、サイクリング パワー、屋内測位、送信電力などがあります。属性には、ハンドル値、属性のタイプ、属性の値という3つの要素があります。プライマリ サービスの場合、属性のタイプはUUID 0x2800と同じです。したがって、クライアントが利用可能なサービスを検出するときは、マトリックスのどの行の属性タイプが0x2800であるかを確認する必要があります。次に、値はそれがどのような属性であるかを説明します。たとえば、 バッテリー サービスの場合、割り当てられる番号は0x180Fです。Bluetooth仕様では、GATT層とGAP層に独自のサービスが必要です。GAPサービスは0x1800に等しく、GATTサービスは0x1801に等しくなります。ご覧のとおり、ハンドル値0x0001ではGATTサービスが宣言され、ハンドル0x0005ではGAPサービスが宣言されています。
11.汎用アクセス プロファイル
BLEの最後のレイヤーは、Generic Access Profile (汎用アクセス プロファイル) を表すGAPレイヤーです。デバイスが相互に検出して接続する方法と、デバイス同士が結合する方法を定義します。接続されていない場合は、ブロードキャスターまたはオブザーバーになる方法を定義します。また、プライベート アドレスと解決可能なアドレスを許可するために使用できるさまざまな種類のアドレスも定義します。リンク層に関するビデオでは、BLEのパケット構造と情報やデータの通信方法について説明します。
12.安全
セキュリティ は非常に大きなトピックであり、説明するには何時間もかかります。このビデオでは、Bluetooth Low Energyにおけるセキュリティ管理の概要を簡単に説明します。
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