人工智能和藍牙硬件開發實戰

《工智能和藍牙硬件開發實戰》以作者在小米公司“探索和實踐藍牙設備結合人工智能，開發新一代智能藍牙語音設備”為背景，以自己積累的智能藍牙設備開發經驗為基礎，介紹了將藍牙技術和人工智能技術相結合，開發智能硬件的方法與經驗。

《工智能和藍牙硬件開發實戰》共7章，分別介紹了藍牙協議的發展歷史、協議棧結構以及藍牙5.2版本的發展動態；小米“小愛同學”使用的人工智能技術，以及小米公司AIoT的戰略佈局和發展情況；小米智能語音技術及其架構；小米自定義的藍牙設備與主機之間進行通信的MMA協議；使用MMA協議進行開發實踐（通過小愛耳機和小愛鼠標的實際開發來介紹）；在使用MMA協議進行藍牙設備的功能開發時涉及的主要功能點；小米生態鏈企業、合作夥伴與小米一起發布智能產品的合作規範和流程。

《工智能和藍牙硬件開發實戰》適合有興趣瞭解藍牙設備在人工智能領域中的應用，或者有興趣從事相關產品開發和實踐的藍牙應用開發工程師、智能硬件開發工程師、藍牙協議棧開發工程師閱讀。

谭康喜，小米公司高级技术专家、教授级高级工程师、中国计算机学会高级会员，从事应用软件、操作系统、驱动程序、无线通信和智能硬件相关的开发工作，曾获得“中国专利优秀奖”“北京优秀青年工程师标兵”荣誉称号；出版独著《低功耗蓝牙智能硬件开发实战》；持有软件著作权2项；申报国内外发明专利230余件，在中国、美国、日本、韩国、欧洲等国家或地区获得专利授权100余件。

赵见星，小米公司高级软件工程师，从事嵌入式系统应用、Linux应用、蓝牙和WiFi相关的开发工作，当前主要负责智能语音和低功耗蓝牙相关的开发工作，在蓝牙语音开发方面具有丰富的经验；出版译著《BackTrack4：利用渗透测试保证系统安全》和《系统安全保证：策略、方法与实践》；申报发明专利10余件。

李亚明，小米公司软件工程师，从事嵌入式系统、Android系统、Linux驱动与应用等相关的开发工作，当前主要负责智能语音与蓝牙解决方案相关的开发工作，在蓝牙协议与蓝牙设备开发方面具有丰富的经验。

姚应，小米公司高级软件工程师，当前负责“小爱同学”蓝牙解决方案相关的开发工作。在加入小米公司之前，曾先后供职于一号店、京东等公司，从事移动端应用开发工作。当前在小米公司主要负责嵌入式系统应用、Linux应用、蓝牙和WiFi相关的开发工作，在移动端App开发、蓝牙、设备语音方面具有丰富的经验。

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