저전력 블루투스

저전력 블루투스(BLE)

: 저전력 무선 네트워킹을 위한 툴과 테크닉

 

저자 케빈 타운젠드, 칼스 쿠피, 아키바, 로버트 데이비슨

역자 전현정

 

출간일 2016년 2월 24일 (수)

정가 22,000원

페이지 248

판형 170 * 230

ISBN 979-11-86697-11-5 (93000)

원서정보 Getting Started with Bluetooth Low Energy

 

 

 

책 소개

 

저전력 블루투스(BLE) 시작하기

 

스마트 디바이스는 BLE로 인해 좀 더 똑똑해질 수 있다. 이 실용적인 가이드는 개발자들이 이 흥미로운 무선 기술이 어떻게 외부의 하드웨어와 데이터를 공유하는 모바일 앱을 구축할 수 있게 돕는지, 그리고 하드웨어 엔지니어들이 어떻게 쉽고 신뢰할 수 있는 방식으로 모바일 OS에 접근할 수 있는지 실례를 들어가며 보여준다.

 

이 책은 디바이스가 BLE를 사용하여 어떻게 서로 커뮤니케이션 하는지 높은 수준의 설명으로 독자들의 이해를 돕는다. 독자들은 이 책을 통해 BLE가 가능한 모바일 앱과 임베디드 펌웨어를 테스트할 수 있는 유용한 저가의 도구들에 대해서 배울 수 있다. 또 앱 개발자를 위한 iOS와 안드로이드뿐만 아니라, 제품 설계자와 하드웨어 엔지니어를 위한 임베디드 플랫폼과 다양한 개발 플랫폼을 사용한 예제를 얻을 수 있다.

 

- 데이터가 어떻게 준비되고, 어떻게 BLE 디바이스들에 의해 전송되는지를 이해한다.

- BLE 개념, 주요 제약 사항, 네트워크 토폴로지를 탐구한다.

- BLE가 어떻게, 그리고 왜 동작하는지 이해하기 위해 프로토콜 스택을 자세히 살펴본다.

- BLE 디바이스들이 서로 발견하는 방법과 보안 접속을 설정하는 방법을 배운다.

- BLE 애플리케이션 개발을 위한 도구들과 제반 사항을 설정한다.

- BLE를 아이폰, 아이패드, 안드로이드 디바이스와 센서에 연결하는 예제를 얻는다.

- 심장 박동을 모바일 디바이스로 전송하는 간단한 장치를 위한 코드를 개발한다.

 

독자대상

초중급

 

 

저자 소개

 

케빈 타운젠드

마이크로프로세서의 ARM Cortex-M 제품군 관련 임베디드 설계와 개발 전문가로 저전력 무선 통신에 오랫동안 관심을 가져왔다. Adafruit Industries에서 리드 엔지니어로 오픈 소스 하드웨어 세계에서 활동하고 있다. Adafruit에서의 업무는 임베디드 엔지니어링의 흥미로운 기술을 다른 분야 도메인 전문가들에게 소개하여 새롭고 흥미로운 솔루션을 제시할 수 있도록 하는 것이다.

 

칼스 쿠피

2000년부터 블루투스에 참여하고 있다. 파리의 패롯(parrot)에서 버전 1.0 표준으로 시작해서 상업 제품에 탑재된 첫 번째 프로토콜 스택 중 하나를 작성했고, 그 이후 블루투스 디바이스와 시스템의 개발과 구현에 참여하고 있다. 현재는 노르딕 반도체에서 집적회로의 nRF51 제품군을 사용하는 개발자들에게 제공하는 저전력 블루투스 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 책임지고 있다.

 

아키바

2003년부터 무선 센서 네트워크에 참여하고 있다. 오픈 소스 지그비 프로토콜 스택인 FreakZ와 오픈 소스 802.15.4 프로토콜 스택인 Chibi를 개발했다. 게이오 대학의 인터넷과 사회 연구 그룹의 연구원이며 UN의 설계 컨설턴트다. 환경 모니터링을 위한 센서 네트워크에 특히 관심을 가지고 있으며 오픈 소스 무선 회사인 FreakLabs를 운영 중이다. 또 Hackerfarm이라고 불리는 일본 시골에 위치한 해커들의 공간에서도 활동하고 있다.

 

로버트 데이비슨

사람들의 실제적인 문제 해결을 위해 알고 있는 기술을 적용하는 것에 열정을 갖고 있다. 특히 컴퓨터와 인터넷에 물리적인 세계를 연결하는 센서를 사용한 애플리케이션 개발에 흥미가 있다. 센서와 무선 센서 네트워크에 초점을 맞춘 Ambient Sensors를 운영하고 있다. 또 스타트업 회사 개발에 많은 관심을 가지고 있으며, 자신의 관심과 전문 지식을 다른 이들과 나누는 것에 즐거움을 느낀다.

 

 

역자 소개

 

전현정

모바일 분야의 S/W 개발자 출신으로 주로 모바일 브라우저와 CMS, DRM 솔루션 등을 개발하다가 HCI로 석사 과정을 밟으면서 사용자 경험을 설계하기 시작했다. 국내 외 유명 디지털 에이전시에서 사용자 경험 설계 담당으로 근무했으며, 현재는 UX 전략 컨설팅을 하는 브레버티(www.vrebity.com)를 운영하고 있다. 국민대학교 테크노디자인 전문대학원(TED)에서 인터랙션 디자인을 강의하고 있다.

 

 

목차

 

1장. 소개

- 무엇이 BLE를 다르게 만드는가

- 표준 규격

- 구성

- 주요 제약 사항

- 네트워크 토폴로지

- 프로토콜 대 프로파일

 

2장. 프로토콜 기초

- 물리적 계층

- 링크 계층

- 호스트 컨트롤러 인터페이스(HCI)

- 논리적 링크 제어 및 적용 프로토콜(L2CAP)

- 속성 프로토콜(ATT)

- 보안 관리자(SM)

- 일반 속성 프로파일(GATT)

- 일반 액세스 프로파일(GAP)

 

3장. GAP(게시와 연결)

- 역할

- 모드와 절차

- 보안

- 추가 GAP 정의

 

4장. GATT(서비스와 특성)

- 역할

- UUID

- 속성

- 속성과 데이터 계층 구조

- 고급 특성 개념

- 특징

- 보안

- GATT 서비스

 

5장. 하드웨어 플랫폼

- nRF51822-EK(노르딕 세미컨덕터)

- CC2541DK-MINI(텍사스 인스트루먼트)

- 다른 하드웨어 플랫폼 및 모듈

 

6장. 디버깅 툴

- PCA10000 USB 동글과 마스터 컨트롤 패널

- PCA10000 USB 동글과 와이어샤크

- CC2540 USB 동글과 SmartRF 스니퍼

- SmartRF에서 와이어샤크로의 변환기

- Bluez hcitool과 gatttool

 

7장. 애플리케이션 설계 도구

- 블루투스 애플리케이션 가속기

- SensorTag

- iOS를 위한 LightBlue

- 안드로이드를 위한 nRF 마스터 컨트롤 패널

 

8장. 안드로이드 프로그래밍

- 시작하기

- BLE 라이브러리 초기화하기

- 리모트 디바이스 연결하기

- 원격 디바이스와 통신하기

 

9장. iOS 프로그래밍

- 간단한 배터리 잔량 모니터링 주변 장치

- 아이비콘

- 외부 디스플레이와 애플 알림 센터 서비스

 

10장. 임베디드 애플리케이션 개발

- mbed BLE API

- 임베디드 툴체인

- nRF51822 GNU 코드베이스와 샘플 프로젝트

- 한 걸음 더 나아가기

 

 

출판사 리뷰

 

블루투스 4.0 규격의 일부로 소개된 BLE(Bluetooth Low Energy)는 모바일 애플리케이션 개발자들이 외부의 하드웨어에 접근할 수 있도록 해준다. 또 모든 주요 모바일 운영체제에서 하드웨어 엔지니어들이 안정적으로 그들의 디바이스로 접근할 수 있도록 해주는 흥미로운 무선 기술이다.

 

이 책은 어떻게 데이터가 준비되는지, 어떻게 디바이스들끼리 통신하는지, 그리고 프로토콜 설계 팀이 만든 핵심 설계 기준과 트레이드오프는 무엇인지 등 저전력 블루투스의 탄탄하고 실용적이며 높은 수준의 이해를 돕는 것을 목표로 한다. 가장 현대적인 임베디드 디바이스와 모바일 운영체제의 고급 수준 API에 자신감 있게 접근해서 좀 더 깊게 파고 들어야 할 때, 독자들은 이 책을 통해 기술 문서 용어의 의미와 명명 규정을 깊이 있게 이해하고 BLE에 대해 충분히 파악하게 될 것이다. 또한 BLE를 WiFi, NFC, 기존 블루투스, Zigbee와 같은 다른 무선 기술과 구별 짓게 해주는 특징적인 강점과 한계를 명확하게 한다.

 

경험이 많은 임베디드 펌웨어 엔지니어들은 기존의 기술 문서에 깊이를 더하게 될 것이고, 모바일 애플리케이션 개발자들은 어떻게 데이터가 BLE 디바이스에서 준비되고 기존의 하드웨어와 어떻게 통신하게 되는지 그 방법에 대해 명확히 파악하게 될 것이다.

 

이 책의 독자 대상

 

모바일 애플리케이션 개발자

 

먼저 이 책은 실세계에서 물리적인 디바이스와의 통신 기능을 설계하길 원하지만 2,600쪽에 달하는 공식적인 블루투스 코어 규격 4.1에 쉽게 접근하지 못하는 모바일 애플리케이션 개발자들을 위해 저전력 블루투스 기술에 대한 높은 수준의 개념적인 개요를 제공한다.

 

임베디드 엔지니어

 

또 다른 측면에서 이 책은 제품 설계의 관점에서 블루투스 저전력 기술을 고려하고 있는 기존의 임베디드 엔지니어를 위한 책이기도 하다. BLE가 무엇인지 무엇이 아닌지를 빠르게 알아야 할 필요가 있다면 이 책이 여러분의 프로젝트를 위한 무선 프로토콜로써의 BLE의 강점과 약점을 신속하게 평가하는 데 도움을 줄 것이다.