藍(lán)牙ibeacon協(xié)議樣本.doc

藍(lán)牙ibeacon協(xié)議樣本 藍(lán)牙n ibeacon協(xié)議本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 11藍(lán)牙的六種設(shè)備狀態(tài)待機(jī)狀態(tài)（standby）:設(shè)備沒(méi)有傳輸和發(fā)送數(shù)據(jù)，并且沒(méi)有連接到任何設(shè)備廣播狀態(tài)（Advertiser）:周期性廣播狀態(tài)掃描狀態(tài)（Scanner）:主動(dòng)尋找正在廣播的設(shè)備發(fā)起鏈接狀態(tài)（Initiator）:主動(dòng)向掃描設(shè)備發(fā)起連接。 主設(shè)備（Master）:作為主設(shè)備連接到其它設(shè)備。 從設(shè)備（Slave）:作為從設(shè)備連接到其它設(shè)備。 22藍(lán)牙的五種工作狀態(tài)準(zhǔn)備（standby）廣播（advertising），I Inbeacon使用該狀態(tài)本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 1)Connectable UndirectedEvent Type（可連接無(wú)定向廣播）2)Connectable DirectedEvent Type（可連接定向廣播）3)Scannable UndirectedEvent Type（可掃描無(wú)定向廣播）4)Non-connectable UndirectedEvent Type（不可連接無(wú)定向廣播）監(jiān)聽(tīng)掃描（Scanning）（Initiating）已連接（Connected）33藍(lán)牙的Profile c Characteristic:Characteristic特征值，主從機(jī)的通訊全是通過(guò)cCharacteristic來(lái)實(shí)現(xiàn)的，能夠理解為一個(gè)標(biāo)簽，通過(guò)這個(gè)標(biāo)簽?zāi)軌颢@取或者寫(xiě)入想要的內(nèi)容；UUID:統(tǒng)一識(shí)別碼我們剛才提到的Service和和Characteristic，都需要一個(gè)唯一的D UUID來(lái)標(biāo)識(shí)。 本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 :1)Advertising_Interval_Min2)Advertising_Interval_Max,3)Advertising_Type,4)Own_Address_Type,5)Direct_Address_Type,6)Direct_Address,7)Advertising_Channel_Map,8)Advertising_Filter_Policy9)Advertising Data10)Scan ReponseData Advertising interval下首先介紹一下Advertisinginterval（廣播時(shí)間間隔）:在所有的非定向廣播事件中，兩個(gè)相鄰的廣播事件的時(shí)間間隔（T_advEvent）為:T_AdvEvent=advInterval+advDelay，對(duì)于“可掃描非定向廣播”和“不可連接非定向廣播”這兩種類型，該值應(yīng)不小于100ms()，對(duì)于“可連接的非定向廣播”。 本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 y advDelay是是Link Layer（鏈接層）分配的一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)，它的范圍為00-10ms參數(shù)Advertising_Interval_Min和Advertising_Interval_Max就是用于調(diào)整adl vertisinginterval的，這里設(shè)置一個(gè)上限值和下限值，目的是希望讓控制器根據(jù)其工作情況來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整合適的廣播包發(fā)送頻率。 Advertising_Interval_Min非定向廣播包的最小廣播間隔。 范圍:0x0020-0x4000默認(rèn)值:N=0x0800（）Time=N*時(shí)間范圍:Advertising_Interval_Max44藍(lán)牙連接過(guò)程四種設(shè)備類型:l Cral主機(jī)（常作為t client端）:如手機(jī)，PC l Peripheral從機(jī)（常作為e Service端）:如心率計(jì)，血糖計(jì)r BroadCaster廣播者:廣告發(fā)送者，不是可連接的設(shè)備r Observer觀察者:掃描廣告，不能夠啟動(dòng)連接本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 連接過(guò)程:Peripheral從機(jī)開(kāi)啟廣播；l Central掃描從機(jī)（Peripheral）廣播；l Peripheral接收到l Central的掃描請(qǐng)求l Peripheral向l Central；發(fā)送掃描回應(yīng)數(shù)據(jù)；l Central向向lPeripheral發(fā)起連接；開(kāi)始通信。 廣播交互過(guò)程:藍(lán)牙設(shè)備狀態(tài)切換圖:本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 55藍(lán)牙設(shè)備包結(jié)構(gòu)藍(lán)牙設(shè)備（BLE）有有5種工作狀態(tài)，其中一種是Advertising，IBeacon設(shè)備就工作在這種狀態(tài)。 射發(fā)射BLE Packet時(shí)，除了CRC以外的其它部分均從小端開(kāi)始而傳輸，而CRC則從大端開(kāi)始傳輸是。 設(shè)備地址是BLE Packet中的一個(gè)重要部為分，協(xié)議規(guī)定了設(shè)備地址的長(zhǎng)度為48bit，地址規(guī)范不再贅述。 BLE將將40個(gè)物理信道中的3個(gè)個(gè)為作為Advertising信道，分別是0,12,39，其對(duì)為應(yīng)索引號(hào)為37,38,39。 本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 藍(lán)牙數(shù)據(jù)包格式包的說(shuō)明BLE MAC層的包格式如上圖所示，其中Preamble用于同步發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的載波頻率為和時(shí)鐘，長(zhǎng)度為8bit。 在Advertising模式中，Preamble取值為10101010b。 Advertising模模的式下的Aess Address域的取值為0x8E89BED6。 PDU域即BLE Packet的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，為其基本格式為16bit Header加上037byte的的Payload。 Header中包含了Length域用于指示Payload的長(zhǎng)度，Type域域示則用于指示PDU。 的類別。 對(duì)于于IBeacon使用的ADV_IND PDU，而言，Payload中的前6個(gè)byte是發(fā)射機(jī)的設(shè)備地址，其后則是上層協(xié)議的數(shù)據(jù)。 CRC域由PDU計(jì)算得到。 本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 數(shù)據(jù)處理流程Advertising PacketPDU的比特流處理流程主要包括兩步，算第一步是計(jì)算PDU的的CRC；做第二部是做Data Whitening，即進(jìn)行擾碼操作（scramble），通過(guò)將PDU的數(shù)據(jù)比特與偽長(zhǎng)隨機(jī)序列進(jìn)行模二和消除代調(diào)制序列中的長(zhǎng)0長(zhǎng)或長(zhǎng)1序列，這些序列會(huì)造成接收機(jī)的直流偏執(zhí)，影響信號(hào)接收。 IBeacon協(xié)議持支持IBeacon的硬件設(shè)備持續(xù)送發(fā)送Advertising Packet，為附近的移動(dòng)應(yīng)用提供環(huán)境信息。 IBeacon發(fā)送的數(shù)據(jù)主要包括三個(gè)主要字段，分別是:UUID:是一個(gè)128bit的序列。 Major:16位無(wú)符號(hào)整數(shù)，為取值為065535，的描述不同層級(jí)下的IBeacon設(shè)備。 Minor:16位無(wú)符號(hào)整數(shù)，為取值為065535，的描述不同層級(jí)下的IBeacon設(shè)備。 RSSI:一個(gè)用于參考的RSSI值值，是距IBeacon設(shè)備1m處測(cè)得的IBeacon發(fā)射信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度；。 一般而言，接收設(shè)備能夠測(cè)距得接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，根據(jù)距IBeacon1m處和接收處的信號(hào)強(qiáng)度值以及信號(hào)強(qiáng)度本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 距離模型，我們能夠估算出接收設(shè)備距IBeacon的距離，從而獲得一個(gè)相對(duì)粗粒度的環(huán)境信息。 t IBeaconPacket結(jié)構(gòu)PDU域即BLE Packet的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，其基本格式為(16bit Header)+(Payload（2-37）)ADV_IND PDU的的Payload包括兩部分，分第一部分AdvA是發(fā)射機(jī)的MAC地址，第二分部分AdvData則是上層數(shù)據(jù)。 ，協(xié)議規(guī)定，AdvData是由多個(gè)Advertising DataStructure構(gòu)成的，在每個(gè)AD Structure中:第第1個(gè)字節(jié)用于聲明該AD Structure剩余部分的長(zhǎng)度；第第2個(gè)字節(jié)用于聲明該AD Structure的類型；剩余字節(jié)則是根據(jù)與類型相關(guān)的數(shù)據(jù)；本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 IBeacon的的AdvData個(gè)包含了兩個(gè)AD Structure:個(gè)第一個(gè)Structure為0xxA，02，剩余長(zhǎng)度，中其中01該指示該Structure的類型為Flag Structure，而1A則為具體的Flag集合的值。 個(gè)第二個(gè)Structure為為1a ff4c000215.，中其中ff指示該Structure的類型為制造商聲明數(shù)據(jù)有，即其格式應(yīng)有IBeacon，協(xié)議聲明，004c則是蘋(píng)果公司標(biāo)識(shí)，BLE協(xié)議規(guī)定這兩字節(jié)應(yīng)為制造商標(biāo)識(shí)。 的之后的0215.即是上層的IBeacon協(xié)協(xié)的議聲明的數(shù)據(jù)了，包含了上面提到的UUID，Major，Minor以及RSSI。 本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 如圖中抓包所示:Address均為0x8E89BED6。 2.PDU BLE協(xié)議規(guī)定PDU的長(zhǎng)度為239字節(jié)，其中前兩個(gè)字節(jié)是PDU的的Header，剩余字節(jié)為PDU的的Payload。 .Header，IBeacon使用的Adv PDU的類型是固定的，即ADV_IND;Type:域值為0;TxAdd:IBeacon MacAddress，的類型，1表示Random Address，0表示Public Address。 RxAdd與與TxAdd相似，指示了接收設(shè)備的地址類型，但是在IBeacon的的Payload中并沒(méi)有接收端的地址數(shù)據(jù)，因此這一位是不用的，為根據(jù)協(xié)議應(yīng)將其設(shè)為0，與其它RFU位相同。 PDU-Length域長(zhǎng)6bit，指示了Payload，的字節(jié)數(shù)，IBeacon的的Payload有有36個(gè)字節(jié)。 Payload，IBeacon的的Mac地址，即AdvA，其長(zhǎng)度為6byte；IBeacon的數(shù)據(jù)域AdvData，其長(zhǎng)度為30byte；3.CRC，CRC根據(jù)PDU的內(nèi)容計(jì)算得到4.AdvData部分的結(jié)構(gòu)IBeacon的的個(gè)第二個(gè)AD Structure結(jié)構(gòu)如下:1第一個(gè)字節(jié)1A表示了其剩余部分的長(zhǎng)度，本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 2第二個(gè)字節(jié)FF表示了該Structure的類型為Manufacturer SpecificData，即由制造商規(guī)定的數(shù)據(jù)，BLE協(xié)議規(guī)定該類型的Structure的開(kāi)始兩個(gè)byte為制造商標(biāo)識(shí)。 3剩余的部分則是由IBeacon協(xié)議定義的數(shù)據(jù)。 5.IBeacon協(xié)議定義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)10215是是IBeacon Header，02是是flags，15是是payload的長(zhǎng)度。 2Beacon的的Payload（21字節(jié)）:16byte是是UUID，2byte （0001）是Major2byte （0002）是Minor；1byte（C5）是RSSI，RSSI是用補(bǔ)碼表示的，這里的值是-59。 數(shù)據(jù)包總體結(jié)構(gòu)描述BLU:PREAMBLE（ （1）ACESS ADDRESS（ （4）PDU（2-39）CRC （3）PREAMBLE:用于同步發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的載波為頻率和時(shí)鐘，長(zhǎng)度為8bit；ACESS ADDRESS:針對(duì)Advertising包的是是:0x8e89bed6.(固定的，數(shù)字信道。 通過(guò)地址是就知道這是adv包，同一頻道區(qū)分不同通訊設(shè)備的)；本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 PDU數(shù)據(jù)段:HEADER PAYLOADPDU-HEADER:Type （6）TxAdd （1）RxAdd （1）PDU-Length （8）Type數(shù)據(jù)報(bào)類型:ADV_IND廣播能夠連接的設(shè)備。 說(shuō)明自己是能夠被連接的，廣播中帶有自己的地址ADV_DIRECT_IND:用來(lái)向特定的設(shè)備建立連接。 ADV_NONCONN_IND:個(gè)包用來(lái)廣播信息SCAN_REQ SCAN_RSP CONNECT_REQ PAYLOAD:地址（6字節(jié)）ADSTRUCTURE1ADSTRUCTURE2本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除。 ADSTRUCTURE1:Length T T ype（flag）T Type VV alue變長(zhǎng)數(shù)據(jù)（ibeacon為為00）Length:ADSTRUCTURE1包長(zhǎng)度T Type（flag）:類型T Type VV alue:類型值A(chǔ)DSTRUCTURE2:Length T Te ype（flag）（ff指明為制造商）T Type VV alueIBEACON Length:ADSTRUCTURE2包長(zhǎng)度TType（flag）f:0xff為制造商標(biāo)識(shí)TType VV alue:制造商值IBEACON:本文檔所提供的信息僅供參考之用，不能作為科學(xué)依據(jù)，請(qǐng)勿模仿。 文檔如有不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系本人或網(wǎng)站刪除