蓝牙4&& ibeacon协议[合同借鉴].doc
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1、蓝牙4.0 1蓝牙的六种设备状态 1.1 待机状态(standby):设备没有传输和发送数据,并且没有连接到任何设备 1.2 广播状态(Advertiser):周期性广播状态 1.3 扫描状态(Scanner):主动寻找正在广播的设备 1.4 发起链接状态(Initiator):主动向扫描设备发起连接。 1.5 主设备(Master):作为主设备连接到其他设备。 1.6 从设备(Slave):作为从设备连接到其他设备。 2蓝牙的五种工作状态2.1 准备(standby)2.2 广播(advertising),Ibeacon使用该状态1) Connectable Undirected Event
2、 Type(可连接无定向广播) 2) Connectable Directed Event Type(可连接定向广播) 3) Scannable Undirected Event Type(可扫描无定向广播) 4) Non-connectable Undirected Event Type(不可连接无定向广播)2.3 监听扫描(Scanning) 2.4发起连接(Initiating)2.5 已连接(Connected) 3蓝牙的Profile3.1 Characteristic:Characteristic特征值,主从机的通讯全是通过Characteristic来实现的,可以理解为一个标签,
3、通过这个标签可以获取或者写入想要的内容; 3.2 UUID:统一识别码我们刚才提到的Service和Characteristic,都需要一个唯一的UUID来标识。3.3与广播相关可设置的参数有: 1) Advertising_Interval_Min 2) Advertising_Interval_Max, 3) Advertising_Type, 4) Own_Address_Type, 5) Direct_Address_Type, 6) Direct_Address, 7) Advertising_Channel_Map, 8) Advertising_Filter_Policy 9)
4、Advertising Data 10) Scan Reponse DataAdvertising interval 首先介绍一下Advertising interval(广播时间间隔):在所有的非定向广播事件中,两个相邻的广播事件的时间间隔(T_advEvent)为: T_AdvEvent = advInterval + advDelay advInterval必须是0.625ms的整数倍,并且范围在20ms-10.24s之间,对于“可扫描非定向广播”和“不可连接非定向广播”这两种类型,该值应不小于100ms(即至少要160个0.625ms),对于“可连接的非定向广播”该值可设置的范围为20
5、ms-10.24s。advDelay是Link Layer(链接层)分配的一个伪随机数,它的范围为0-10ms 参数Advertising_Interval_Min和Advertising_Interval_Max就是用于调整advertising interval的,它们通常是以0.625ms为单位的,这里设置一个上限值和下限值,目的是希望让控制器根据其工作情况来动态调整合适的广播包发送频率。Advertising_Interval_Min 非定向广播包的最小广播间隔。 范围:0x0020-0x4000 默认值:N = 0x0800(1.28秒) Time = N * 0.625ms 时间范
6、围:20ms-10.24s Advertising_Interval_Max 4蓝牙连接过程四种设备类型 : Cnetral主机(常作为client端):如手机,PC Peripheral从机(常作为Service端):如心率计,血糖计 BroadCaster广播者:广告发送者,不是可连接的设备Observer观察者:扫描广告,不能够启动连接连接过程:Peripheral 从机开启广播;Central扫描从机(Peripheral)广播;Peripheral接收到Central的扫描请求Peripheral向Central发送扫描回应数据;Central向Peripheral发起连接;开始通信
7、。 广播交互过程:蓝牙设备状态切换图:5蓝牙设备包结构蓝牙设备(BLE)有5种工作状态,其中一种是Advertising,IBeacon设备就工作在这种状态。发射BLE Packet时,除了CRC以外的其它部分均从小端开始传输,而CRC则从大端开始传输。设备地址是BLE Packet中的一个重要部分,协议规定了设备地址的长度为48bit,地址规范不再赘述。BLE将40个物理信道中的3个作为Advertising信道,分别是0,12,39,其对应索引号为37,38,39。5.1 蓝牙数据包格式5.2 包的说明BLE MAC层的包格式如上图所示,其中Preamble用于同步发射机和接收机的载波频率
8、和时钟,长度为8bit。在Advertising模式中,Preamble取值为10101010b。Advertising模式下的Access Address域的取值为0x8E89BED6。PDU域即BLE Packet的协议数据单元,其基本格式为16bit Header加上037byte的Payload。Header中包含了Length域用于指示Payload的长度,Type域则用于指示PDU的类别。对于IBeacon使用的ADV_IND PDU而言,Payload中的前6个byte是发射机的设备地址,其后则是上层协议的数据。CRC域由PDU计算得到。5.3 数据处理流程Advertising
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