人工智能和藍牙硬件開發實戰

譚康喜，小米公司高級技術專家、教授級高級工程師、中國電腦學會高級會員，從事應用軟件、操作系統、驅動程序、無線通信和智能硬件相關的開發工作，曾獲得“中國專利優秀獎”“北京優秀青年工程師標兵”榮譽稱號；出版獨著《低功耗藍牙智能硬件開發實戰》；持有軟件著作權2項；申報國內外發明專利230餘件，在中國、美國、日本、韓國、歐洲等國家或地區獲得專利授權100餘件。

趙見星，小米公司高級軟件工程師，從事嵌入式系統應用、Linux應用、藍牙和WiFi相關的開發工作，當前主要負責智能語音和低功耗藍牙相關的開發工作，在藍牙語音開發方面具有豐富的經驗；出版譯著《BackTrack4：利用滲透測試保證系統安全》和《系統安全保證：策略、方法與實踐》；申報發明專利10餘件。

李亞明，小米公司軟件工程師，從事嵌入式系統、Android系統、Linux驅動與應用等相關的開發工作，當前主要負責智能語音與藍牙解決方案相關的開發工作，在藍牙協議與藍牙設備開發方面具有豐富的經驗。

姚應，小米公司高級軟件工程師，當前負責“小愛同學”藍牙解決方案相關的開發工作。在加入小米公司之前，曾先後供職於一號店、京東等公司，從事移動端應用開發工作。當前在小米公司主要負責嵌入式系統應用、Linux應用、藍牙和WiFi相關的開發工作，在移動端App開發、藍牙、設備語音方面具有豐富的經驗。

第 1章 藍牙簡介 1

1.1　藍牙技術　1

1.1.1　藍牙歷史發展　1

1.1.2　藍牙技術的特點　4

1.2　藍牙協議　6

1.2.1　藍牙協議架構　6

1.2.2　藍牙協議棧網絡模型　7

1.2.3　藍牙核心協議架構　9

1.2.4　經典藍牙協議棧架構　12

1.2.5　低功耗藍牙協議棧架構　15

1.2.6　藍牙5.2　17

1.3　藍牙芯片　21

1.4　藍牙典型應用場景　23

1.4.1　概述　23

1.4.2　藍牙音頻傳輸　23

1.4.3　藍牙數據傳輸　24

1.4.4　藍牙位置服務　25

1.4.5　藍牙Mesh　27

第　2章 人工智能與藍牙　29

2.1　人工智能發展　29

2.2　人工智能技術　31

2.2.1　大數據技術　31

2.2.2　自然語言處理技術　35

2.2.3　智能語音技術　38

2.3　小愛同學　42

2.3.1　全場景智能協同　43

2.3.2　定製化情感聲音　43

2.3.3　對話式主動智能　44

2.3.4　多模態融合交互　44

2.3.5　智慧學習好助手　45

2.4　人工智能與藍牙結合　45

2.4.1　背景　45

2.4.2　小米AIoT佈局　46

2.4.3　小愛開放平臺　51

第3章　小米人工智能開發實踐　53

3.1　小米人工智能簡介　53

3.1.1　小米生態鏈　53

3.1.2　小米智能語音助手　54

3.2　小米人工智能開發　55

3.2.1　小米小愛智能語音引擎　55

3.2.2　小米小愛智能語音引擎SDK　58

3.2.3　小米小愛智能語音引擎後台架構　65

3.3　小米人工智能功能實現　72

3.3.1　引擎初始化　72

3.3.2　啟動引擎　73

3.3.3　語音交互　75

第4章　MMA協議　88

4.1　協議簡述　88

4.2　廣播協議　90

4.2.1　基礎廣播協議　90

4.2.2　同賬號廣播協議　92

4.3　服務和傳輸通道　93

4.3.1　RFCOMM通道　94

4.3.2　BLE通道　94

4.3.3　HFP SCO通道　95

4.4　通信協議總體設計　95

4.4.1　通信協議指令的總體設計　96

4.4.2　流式傳輸設計　100

4.5　協議安全設計　101

4.5.1　安全認證流程設計　101

4.5.2　協議安全指令設計　103

4.6　設備連接和基礎信息指令　105

4.6.1　設備連接相關的指令　105

4.6.2　設備基礎信息指令　111

4.6.3　設備連接流程　118

4.7　智能語音傳輸　119

4.7.1　語音數據編碼格式　120

4.7.2　語音傳輸指令　121

4.8　OTA設計　124

4.8.1　OTA流程　124

4.8.2　OTA指令　126

4.9　擴展定製設計　133

4.9.1　基於企業的擴展設計　134

4.9.2　基於功能的擴展設計　135

4.10　輔助中繼設計　142

4.11　喚醒設計　143

第5章　智能藍牙在主機上的開發實踐　146

5.1　小愛同學與藍牙　146

5.1.1　藍牙設備和小愛同學的總體技術架構　147

5.1.2　小愛同學App與藍牙　147

5.2　小米小愛耳機開發實踐　151

5.2.1　產品介紹　151

5.2.2　技術架構　152

5.2.3　特色功能設計與實現　153

5.2.4　手機藍牙操作的實現　160

5.3　小米小愛鼠標開發實踐　181

5.3.1　產品介紹　182

5.3.2　智能鼠標技術架構　183

5.3.3　鼠標功能設計與實現　185

5.3.4　PC上鼠標藍牙功能的設計與實現　194

第6章　智能藍牙設備開發實踐　224

6.1　設備廣播發現　224

6.2　設備認證　225

6.3　設備協議指令　229

6.3.1　語音編碼　229

6.3.2　設備MMA協議　234

6.3.3　設備OTA開發　237

6.4　擴展AT指令　238

6.4.1　設備狀態報告指令　238

6.4.2　手機查詢設備狀態指令　240

6.4.3　快連廣播指令　240

6.4.4　手機配置設備狀態指令　241

6.5　特色功能開發指導　242

6.5.1　同賬號功能　242

6.5.2　多點連接功能　248

6.5.3　游戲模式功能　250

第7章　小米開放平臺與質量　252

7.1　設備接入　252

7.1.1　傳統藍牙設備的接入流程　252

7.1.2　傳統WiFi硬件設備的接入流程　255

7.2　產品認證　261

7.2.1　功能認證　261

7.2.2　聲學認證　263

7.2.3　品牌認證　269

7.3　質量控制　273

7.3.1　小米質量宣言　273

7.3.2　質量控制體系　274