1.低功耗蓝牙标准和蓝牙广播通道

1.1蓝牙标准的历史沿革
在1000年前的北欧，土地贫瘠，缺少食物。国家靠海盗为生，史称维京时代。在历史书中，这个时代的北欧常常被描述为野蛮暴力的象征。然而，在斯堪的纳维亚半岛上草丛间特有的蓝色草莓，让一个海盗国王Harald的名字，在1千多年后的今天，改变人们的生活。这就是蓝牙（Bluetooth）。
从蓝牙1.0到5.0，跟随着智能手机的脚步，在短距离无线通信领域，蓝牙设备，如同乡间的灿烂的蓝色草莓一样，茁壮成长，变得物美价廉而无处不在。
1.2低功耗蓝牙的广播通道
从蓝牙规范4.0开始，标准引入了低功耗蓝牙，简称ULP或BLE。这种低功耗蓝牙的工作状态大部分时间是在休眠状态，当有事件唤醒的时候，设备进入连接状态。这样在整体的工作周期中，相比４.０之前的标准，ULP会节省更多的电能。蓝牙广播是所有蓝牙4.0以上设备必须支持的功能。它不涉及到更上层的连接层和协议层。因此，利用蓝牙广播的数据包来传递的信息，在蓝牙设备上具有更好的实时性和兼容性。同时，蓝牙广播的字长最多31个字节，特别适合一些小量数据的传输。比如温度计等传感器。

蓝牙广播通道的重要功能就是是用于发现设备（Discovering devices），发起连接（Initiating a connection）和发放数据（Broadcasting data）。

1.3蓝牙广播通道的设立和作用

BLE 中有两种角色 “中心设备”（Central） 和“外围设备”（ Peripheral）。中心设备可以主动连接外围设备，外围设备发送广播或者被中心设备连接。外围通过广播被中心设备发现，广播中带有外围设备自身的相关信息。
广播包有两种： 广播包 （Advertising Data）和 响应包 （Scan Response），其中广播包是每个设备必须广播的，而响应包是可选的。 数据包的格式如下图所示（图片来自官方 Spec）：每个包都是 31 字节，数据包中分为有效数据（significant）和无效数据（non-significant）两部分。
有效数据部分 ：包含若干个广播数据单元，称为 AD Structure 。如图中所示，AD Structure 的组成是：第一个字节是长度值 Len ，表示接下来的 Len 个字节是数据部分。数据部分的第一个字节表示数据的类型 AD Type，剩下的 Len - 1 个字节是真正的数据 AD data 。其中 AD type 非常关键，决定了 AD Data 的数据代表的是什么和怎么解析，这个在后面会详细讲；
无效数据部分 ：因为广播包的长度必须是 31 个 byte，如果有效数据部分不到 31 自己，剩下的就用 0 补全。这部分的数据是无效的，解释的时候，忽略即可。
广播数据格式
所有的 AD type 的定义在文档 Core Specification Supplement 中。 AD Type 包括如下类型：
发现设备（Discovering devices）

发起连接（Initiating a connection）的过程是低功耗蓝牙特有的设计，也是其快速建立连接的基础。低功耗蓝牙设备之间建立连接的过程如下：

传播数据（Broadcasting data）

2.蓝牙广播通道在业界的主要应用
2.1行业巨头在蓝牙广播通道的主要布局：
2.1.1苹果的iBeacon
2013年6月，苹果公司介绍了iBeacons，专家撰写了文章表示iBeacons怎样通过简化支付提供现场支持来帮助零售业。随着IOS7的推出，零售商和其他中小型企业将能够使用蓝牙4.0技术。据报道，2013年12月6日苹果在其254个零售店中使用了iBeacons。

2.1.2Google的Eddystone
Eddystone 是谷歌2015年7月谷歌一款开源信标格式的开源蓝牙信标平台，主要为公共场合向人们发送各种信息设计。利用蓝牙LE（Low Energy）技术，点对点通讯。

2.1.3基于位置的服务（LBS）成为互联网巨头在实现O2O的重要手段。BLE的广播信号是每一台手机都可以收到的信号，一个顾客在接近商铺时就可以收到商家推广广告。在微信中的摇一摇“周边”中，主要采用这种技术。

2.2蓝牙广播的特点和应用优势
短距离定位
单向的传感器数据传输
双向的数据交互

3.消费品市场中基于蓝牙广播的主要应用实例

4.展望
4.1手机端对广播通道信息的支持
在andriod版本4.3之后，智能手机都支持接收广播信号；在安卓版本5.0之后，大部分手机都支持发射蓝牙广播信号。这给基于蓝牙广播的设备建立了应用基础和生态。
4.2无线芯片公司对蓝牙广播通道的支持
由于蓝牙广播通道在物理上是基于2.4GHz的ISM频段的简单数据传输。只有在信道调制方式，带宽，信道间隔和数据格式等方面，满足蓝牙的基础需求。普通的2.4G无线收发芯片都可以完成蓝牙广播通道信号的收发。这大大降低了蓝牙广播通道的应用门槛。