开发者学习笔记【阿里云物联网助理工程师认证（ACA）：AliOS Things组件功能介绍（二）】
课程地址：https://edu.aliyun.com/course/3112060/lesson/18971
AliOS Things组件功能介绍（二）
7、BLE host组件
BLE host组件主要是一个支持符合Bluetooth4.0/4.2/5.0核心协议规范的BLE host软件协议上。它主要支持的功能有GAP多角色支持（它是Generic Access Profile的缩写，是通用接入规范的意思=,它支持四种GP角色,第一个可以作为外部设备一般发送可连接的广播数据包，一旦被连接就作为从机具备发送可接收的功能。第二个是中心设备的角色，一般是对外设发起连接，连接之后作为主机具有发送和接收的功能。observer是观察者，也称之为扫描广播者，报告广播信息给应用，这种角色下必须要有接收的功能。
最后一个角色是广播者角色，一般用来发送广播数据包，需要有数据发送功能，也就是AliOS Things BLE host的组件支持四种角色，广播者、观察者、外部设备和中心设备。）第二个支持的功能是GATT多连接，它既可以作为蓝牙的客户端，也可以作为提供服务和数据的服务端。第三个支持的功能是SM支持及安全管理的支持，主要是针对蓝牙安全连接的管理，分成四部分，第一个支持传统的蓝牙连接，第二个是可以在蓝牙连接前设置安全等级（一般有四个等级），第三个是提供安全连接，第四个是支持RPA地址生成。第四个BLE host组件支持的功能是HCI接口支持。
HCI是主机控制接口是host control interface的缩写，分为两种接口，一种是标准HCI接口和虚拟HC接口。标准HCI接口支持只有主机的应用场景，主机通过HCI接口和controller对接，比如MCU和controller，其蓝牙模块是作为一种外接的模存在和MCU分离，这时主机通过HCI接口来和外接的控制模块进行通信，controller及蓝牙通讯模块一部分虚拟HCI接口支持host加controller应用场景，即蓝牙模块和主机是关联一体的，不是作为外界的模块，这时host就可以使用虚拟的HCI接口来和蓝牙通信模块进行通信。
例如下图，上面是主机站，下面controller是蓝牙通信模块的部分。主机通过HCI接口和蓝牙通讯部分进行数据交互。
8、MODBUS主协议组件
MODBUS协议是应用于设备控制器上的一种通用语言，通过此协议控制器通过网络和其他设备之间可以进行通信，成为了一种通用的工业标准。有了MODBUS协议，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络进行集中监控，这个协议定义了一个控制器能够认识使用的消息结构。有了这个消息结构，可以经过任何网络进行通信，是一种主从协议，即主站发起通信从站响应，主站设备可以和一个或多个从站通信。
具体通讯流程如下图，当MODBUS主设备想要从一台从设备请求数据时，主设备会发送一条包含从设备地址、请求数据以及一个用于检测错误的校验码的数据帧，网络上的其他设备都可以收到这样的一个信息，但是只有指定地址的设备才会做出反应，因为主设备发送的数据帧里面包含了从设备的地址，其他设备收到信息之后，检查这个地址是否和自己的地址一样，不是不做出反应，是则做出反应，这个就是他通讯的一个过程。MODBUS主协议是针对物联网RTS系统而专门设计的，协议在实现时分成四个层，整体架构如下，最下层是PHY层，主要用于通信链路初始化及数据发送与接收。第三层ADU层用于封装数据包ADU的信息部分。PDU层用于封装数据包PDU部分。嘴上层API层，主要用于提供用户接口（包括初始化协议请求等）。
9、BLE Mesh组件
BLE Mesh组件是蓝牙mesh网络组件，是一种多对多通信组件，通过BLE Mesh节点设备之间可以进行相互通信，组成一个通信网络，具有覆盖范围大、功耗低、安全性高、路网灵活、支持规模大节点设备等特点。
BLE Mesh组件协议站，是基于蓝牙SIG组织于2017年7月发布的蓝牙Mesh V1.0标准来实现。下图是AliOS Things BLE Mesh产品架构图，包含了很多蓝牙的相关部分，蓝牙Mesh协议上属于其中的一块，用来实现节点设备之间的网络通讯。
10、U data组件
U data组件是传感器管理框架,主要分为两部分，Kernel部分和framework。Kernel层主要负责传感器驱动和相关的静态校准，包括轴向校准等。framework层主要负责应用服务管理、动态校准管理和对外模块接口等。下图是U data的一个组件示意图，最下层是传感器抽象层，通过虚拟的文件系统调用传感抽象层提供的接口来对底层不同型号、不同厂家生产的传感器进行数据采集和控制，包括动态校准管理、应用服务管理。比如有温室度气管理、加速器管理数据上云管理等。
11、uLog模块
u Log模块主要在AliOS Things中承担各个组件的日志记录和输出。
12、MAL组件
MAL组件是MQTT Adapter Layer的简称，该组件将外部扩展模组中提供的MQTT协议通过AT或者其他命令的方式为用户转换为AliOS Things系统中提供的统一MQTT协议API，提高用户应用程序的可移植性和硬件无关性，即用户可以直接使用转换之后的API，直接操纵外部支持MQTT协议的扩展模组。MAL组件主要包括以下几部分。第一部分是MAL Core，由AliOS Things提供是核心组件，主要包括MQTT连接管理、数据缓存、协议转换等功能，对上提供MQTT API接口服务，对下提供统一的HAL接口规范，对上提供的接口服务用于用户调用，对下提供的HAL接口规范可以对接不同厂商的AT模组。
MAL Driver组件驱动，驱动部分由AliOS Things提供，部分由用户自己来提供。MAL驱动模块是基于具体型号的通讯模组提供的AT命令来实现MAL规范的HAL接口功能。第三个是MQTT API,这层接口它提供了MQTT标准接口，如subscribe、unsubscribe、publish等。第四部分是MAL HAL API，这一层接口定义了MAL核心模块与不同厂商模组驱动之间的统一界面，这一层的HAL的对接是模组驱动接入中的主要工作。
