隨著智能家居的普及，智能手機(jī)、TWS（True Wireless Stereo）真無線耳機(jī)已成為很多人的必備配件。然而在針對性的應(yīng)用場景中，還有一部分產(chǎn)品則是基于自身獨(dú)特的優(yōu)勢，獲得一定的市場地位，例如對講機(jī)。對講機(jī)是一種即時的無線通訊設(shè)備，相較于智能手機(jī)擁有者不受信號影響、更便捷的集群通訊、更持久的續(xù)航等優(yōu)勢，在娛樂、餐飲、社區(qū)服務(wù)，戶外游玩等場景中廣泛應(yīng)用。

本文主要講述泰凌微電子雙模BT/BLE SDK（以下簡稱雙模SDK）對講機(jī)應(yīng)用實(shí)例。BT/BLE雙模SDK是以藍(lán)牙5.2為基礎(chǔ)的一套通用雙模藍(lán)牙方案，該方案基于泰凌微電子TLSR9系列SoC實(shí)現(xiàn)，支持兩路BT Classic鏈接（兩路ACL和一路SCO）和一路BLE(從端)鏈接，SDK集中支持藍(lán)牙音頻和藍(lán)牙語音功能，提供便捷的開發(fā)方式。支持BT/BLE雙模在線，能讓對講機(jī)同時用BT連接藍(lán)牙耳機(jī)、BLE連接手機(jī)APP，達(dá)到對講機(jī)更加便捷使用，提高用戶的對講效率，提升用戶體驗感。

工作原理如下：

對講機(jī)應(yīng)用到雙模SDK的功能主要有三部分：BT通話功能、BLE（Slave）功能、低功耗功能管理。以下分別展開講述。

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BT通話功能

BT通話功能即應(yīng)用BT-HFP協(xié)議。HFP全稱Hands-free Profile，定義了兩種角色：AG和HF。AG（Audio Gateway）這是一種作為音頻網(wǎng)關(guān)的設(shè)備。充當(dāng)音頻網(wǎng)關(guān)的典型設(shè)備是蜂窩電話。HF（Hands-Free Unit）這是用作音頻網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程音頻輸入和輸出的設(shè)備機(jī)械裝置它還提供了一些遠(yuǎn)程控制手段。音頻的連接AG和HF側(cè)都可以發(fā)起，連接過程中的消息交互及流程大體相同，而對講機(jī)在應(yīng)用中充當(dāng)AG的角色，且一般都是主動發(fā)起音頻連接，雙模SDK在上層已經(jīng)提供相應(yīng)的接口，可以方便快捷的使用。HFP連接的具體流程如下圖：

從流程圖上可以看出，HFP協(xié)議連接成功最終需要對講機(jī)和藍(lán)牙耳機(jī)完成AT命令交互。根據(jù)協(xié)議文檔HFP_v1.7.1pdf，AT命令依次交互的順序為：BRSF->BAC(AG、HF都支持Codec協(xié)商) -> CIND=? -> CIND? -> CMER -> CHLD=? (AG、HF都支持三方通話) -> .....。對講機(jī)調(diào)用了雙模SDK提供的電話發(fā)起，電話掛斷以及調(diào)節(jié)藍(lán)牙耳機(jī)的Speak、Mic增益的接口，實(shí)現(xiàn)對講機(jī)的BT通話功能。下圖為HPF連接到實(shí)現(xiàn)通話功能的流程（由于這份log中前面已經(jīng)連接成功，所以截圖中沒有相關(guān)的LMP log）。

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BLE功能

BLE全稱Bluetooth Low Energy，即藍(lán)牙低功耗，較經(jīng)典藍(lán)牙最大的特點(diǎn)就是低功耗，多應(yīng)用于對實(shí)時性要求較高，但對數(shù)據(jù)傳輸速率要求較低的場景。藍(lán)牙BLE協(xié)議棧包含兩部分：主機(jī)（HOST）和控制器（Controller），如下圖所示。

主機(jī)部分

• GAP：General Access Profile的縮寫，主要描述了兩個藍(lán)牙設(shè)備建立通信時必要的基本操作，包括設(shè)備發(fā)現(xiàn)、鏈路的建立和配置以及安全性配置

• GATT：General Attributes profile的縮寫，通用屬性配置文件使用屬性協(xié)議。該框架定義了服務(wù)的程序和格式以及他們的特性。所定義的過程包括發(fā)現(xiàn)、讀取、編寫、通知和指示特性，以及配置屬性廣播

• SM：Security Manager的縮寫，為藍(lán)牙配對和連接提供安全保證

• ATT：Attributes的縮寫，該協(xié)議將數(shù)據(jù)以“Attribute（屬性）”的形式抽象出來，并提供一些方法，供遠(yuǎn)端設(shè)備（Remote Device）讀取、修改這些屬性的值（Attribute value）

• L2CAP：Logical Link Control and Adaption Protocol縮寫，負(fù)責(zé)管理邏輯層提供的邏輯鏈路

控制器部分

• HCI：Host Controller interface的縮寫，即主機(jī)和控制器之間的交互接口。

• LL：Link Layer的縮寫，用于控制設(shè)備的射頻狀態(tài)。

• PHY：Physical的縮寫，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的物理傳輸。

ATT提供了一種無線應(yīng)用協(xié)議，GATT基于ATT協(xié)議，相當(dāng)于ATT的framewrok層，而所有的BLE Profile又基于GATT。同時ATT/GATT定義在Host中，即協(xié)議棧里面， 而Pprofiles則定義在應(yīng)用層，這樣的結(jié)構(gòu)決定了ATT/GATT要實(shí)現(xiàn)基本而Common的功能實(shí)現(xiàn)，而Profiles來完善各具特色的具體應(yīng)用功能。

GATT是所有LE頂層協(xié)議的基礎(chǔ)。它定義了怎么把一堆ATT屬性分組成為有意義的服務(wù)。而GATT Profile可由多個Service組成，每個Service由多個Characteristic組成。每個Characteristic由屬性（Properties）、Value和0至多個對此Characteristic的描述（Descriptor）所組成。手機(jī)連接對講機(jī)成功之后的讀寫操作，實(shí)際上就是對characteristic的讀寫。另外Service（多個）、Characteristic（多個）和Descriptor（多個）使用的UUID來作為各自的ID。

對講機(jī)在應(yīng)用雙模SDK中，只需要通過修改tlkmmi_lemgrAtt.c文件中的My_Attributes結(jié)構(gòu)體數(shù)組，添加對應(yīng)的ATT（Attributes），并且使用用戶自定義的Service UUID，設(shè)置讀寫權(quán)限。手機(jī)連接對講機(jī)后，用戶APP可以通過UUID 識別用戶自定義的Service，完成所需的功能，例如Write數(shù)據(jù)、Read數(shù)據(jù)以及OTA等。如下圖：

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低功耗功能管理

TLSR9是一款低功耗，高集成的無線連接SoC芯片。對講機(jī)正是利用其特性，有效管理功耗，使得自身可以超長時間待機(jī)，方便用戶使用。對講機(jī)進(jìn)入低功耗模式后，芯片自身的電流可以降至uA級別。雙模SDK提供了相應(yīng)的PM（Power Mannger）接口，方便客戶調(diào)用。

泰凌微電子雙模BT/BLE SDK在對講機(jī)產(chǎn)品上的使用，讓對講機(jī)的功能更加多樣化，滿足用戶更多的需求。在其他產(chǎn)品上，雙模SDK的應(yīng)用前景也很廣闊。

BT/BLE雙模SDK可通過以下鏈接獲取：

http://wiki.telink-semi.cn/wiki/chip-series/TLSR951x-Series/

關(guān) 于 泰 凌

泰凌微電子致力于為客戶提供一站式的低功耗高性能無線連接SoC芯片解決方案，包括經(jīng)典藍(lán)牙，藍(lán)牙低功耗，藍(lán)牙Mesh，Zigbee，Thread，Matter，Apple HomeKit，Apple“查找（Find My）”，和私有協(xié)議等低功耗2.4GHz多協(xié)議無線連接系統(tǒng)級芯片和豐富的固件協(xié)議棧。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能照明，智能家居/樓宇，智能遙控，無線外設(shè)，智能零售，穿戴設(shè)備，無線音頻，智能玩具，物流追蹤，智慧城市等各類消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用場景中。

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