1.前言
由于工作需要，初次接觸藍牙。從最基礎(chǔ)的知識開始了解。引用wiki中的介紹：
藍牙（英語：Bluetooth），一種無線通訊技術(shù)標準，用來讓固定與移動設(shè)備，在短距離間交換資料，以形成個人局域網(wǎng)（PAN）。其使用短波特高頻（UHF）無線電波，經(jīng)由2.4至2.485 GHz的ISM頻段來進行通信。1994年由電信商愛立信（Ericsson）發(fā)展出這個技術(shù)。它最初的設(shè)計是希望創(chuàng)建一個RS-232數(shù)據(jù)線的無線通信替代版本。它能夠連接多個設(shè)備，以克服同步的問題。藍牙技術(shù)目前由藍牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG）來負責維護其技術(shù)標準，其成員已超過三萬，分布在電信、電腦、網(wǎng)絡(luò)與消費性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域[5]。IEEE曾經(jīng)將藍牙技術(shù)標準化為IEEE 802.15.1，但是這個標準已經(jīng)不再繼續(xù)使用。
藍牙的標準是IEEE 802.15.1，藍牙協(xié)議工作在無需許可的ISM（Industrial Scientific Medical）頻段的2.45GHz。最高速度可達723.1kb/s。為了避免干擾可能使用2.45GHz的其它協(xié)議，藍牙協(xié)議將該頻段劃分成79個信道，（帶寬為1MHz）每秒的信道轉(zhuǎn)換可達1600次。
2.工作方式
藍牙技術(shù)分為基礎(chǔ)率/增強數(shù)據(jù)率（BR/EDR）和低耗能（LE）兩種技術(shù)類型。其中BR/EDR型是以點對點網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)創(chuàng)建一對一設(shè)備通信；LE型則使用點對點（一對一）、廣播（一對多）和網(wǎng)格（多對多）等多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
3.版本發(fā)展
version
4.數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)傳輸時，藍牙模塊分主機和從機兩種模式。主機模式能夠搜索別的藍牙模塊并且主動與之建立連接。從機模式不能主動的建立連接，從機處于廣播狀態(tài)等待主機連接請求。
5.BLE藍牙數(shù)據(jù)包
研究UbertoothOne(想了解UbertoothOne的可以看往期文章)有一段時間了，嵌入式段的移植以及ubertooth相關(guān)命令的運行都沒有問題?，F(xiàn)在是對各個命令的輸出結(jié)果還是有一些不明白的地方，很有必要花時間做一個詳細的分析及記錄。結(jié)果涉及到藍牙數(shù)據(jù)包協(xié)議，需要對數(shù)據(jù)包相關(guān)字段做一個詳細的解析才能更好的開展后面的業(yè)務(wù)。
- 信道BLE的物理通道即“頻道，分別是‘f=2402+k*2 MHz, k=0, … ,39’，帶寬為2MHz”的40個RF Channel。其中，有3個信道是advertising channel（廣播通道），分別是37、38、39，用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備（Scanning devices）、初始化連接（initiating a connection）和廣播數(shù)據(jù)（broadcasting date）；其他的37個信道為data channel（數(shù)據(jù)通道），用于兩個連接的設(shè)備間的通訊。
- 數(shù)據(jù)包格式在低功耗藍牙規(guī)范中，數(shù)據(jù)包格式分
廣播報文和數(shù)據(jù)報文兩種。廣播報文：設(shè)備發(fā)現(xiàn)、連接建立、傳輸廣播數(shù)據(jù)報文：自適應(yīng)跳頻以及設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸 設(shè)備利用廣播報文發(fā)現(xiàn)、連接其它設(shè)備，而在連接建立之后，便開始使用數(shù)據(jù)報文。無論是廣播報文還是數(shù)據(jù)報文，鏈路層只使用一種數(shù)據(jù)包格式。它由“前導碼”（preamble）、“訪問碼”（access code）、”有效載荷“和”循環(huán)冗余校驗“（Cyclical Redundancy Check，CRC）校驗碼組成。其中，”訪問碼“又稱為”訪問地址/接入地址“（access address）。
前導碼：1個字節(jié)長度，接收中用于頻率同步、數(shù)據(jù)速率同步、自動增益控制調(diào)整。前導是一個8比特的交替序列。不是01010101就是10101010，取決于接入地址的第一個比特。若接入地址的第一個比特為0：01010101 若接入地址的第一個比特為1：10101010訪問地址：4個字節(jié)長度，訪問地址有兩種類型（廣播訪問地址和數(shù)據(jù)訪問地址） 廣播訪問地址：固定為0x8E89BED6，在廣播、掃描、發(fā)起連接時使用。數(shù)據(jù)訪問地址：隨機地址，不同的連接有不同的值。在連接建立之后的兩個設(shè)備間使用。PDU：1. 廣播報文PDU：廣播報文PDU頭
PDU類型：
RFU：保留 TxAdd：發(fā)送地址字段 RxAdd：接收地址字段 發(fā)送地址字段和接收地址字段指示了設(shè)備使用公共地址(Public Address)還是隨機地址(Random Address)。公共地址和隨機地址的長度一樣，都包含6個字節(jié)共48位。BLE設(shè)備至少要擁有這兩種地址類型中的一種，當然也可以同時擁有這兩種地址類型。長度：長度域包含6個比特，有效值的范圍是6~37。
廣播報文PDU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：包含N個AD Structure，每個AD Structure由Length，AD Type和AD Data組成。其中：Length：AD Type和AD Data的長度。AD Type：指示AD Data數(shù)據(jù)的含義。
#define BLE_GAP_AD_TYPE_FLAGS 0x01 /**< Flags for discoverability. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_16BIT_SERVICE_UUID_MORE_AVAILABLE 0x02 /**< Partial list of 16 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_16BIT_SERVICE_UUID_COMPLETE 0x03 /**< Complete list of 16 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_32BIT_SERVICE_UUID_MORE_AVAILABLE 0x04 /**< Partial list of 32 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_32BIT_SERVICE_UUID_COMPLETE 0x05 /**< Complete list of 32 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_128BIT_SERVICE_UUID_MORE_AVAILABLE 0x06 /**< Partial list of 128 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_128BIT_SERVICE_UUID_COMPLETE 0x07 /**< Complete list of 128 bit service UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SHORT_LOCAL_NAME 0x08 /**< Short local device name. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_COMPLETE_LOCAL_NAME 0x09 /**< Complete local device name. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_TX_POWER_LEVEL 0x0A /**< Transmit power level. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_CLASS_OF_DEVICE 0x0D /**< Class of device. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SIMPLE_PAIRING_HASH_C 0x0E /**< Simple Pairing Hash C. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SIMPLE_PAIRING_RANDOMIZER_R 0x0F /**< Simple Pairing Randomizer R. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SECURITY_MANAGER_TK_VALUE 0x10 /**< Security Manager TK Value. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SECURITY_MANAGER_OOB_FLAGS 0x11 /**< Security Manager Out Of Band Flags. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SLAVE_CONNECTION_INTERVAL_RANGE 0x12 /**< Slave Connection Interval Range. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SOLICITED_SERVICE_UUIDS_16BIT 0x14 /**< List of 16-bit Service Solicitation UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SOLICITED_SERVICE_UUIDS_128BIT 0x15 /**< List of 128-bit Service Solicitation UUIDs. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SERVICE_DATA 0x16 /**< Service Data - 16-bit UUID. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_PUBLIC_TARGET_ADDRESS 0x17 /**< Public Target Address. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_RANDOM_TARGET_ADDRESS 0x18 /**< Random Target Address. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_APPEARANCE 0x19 /**< Appearance. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_ADVERTISING_INTERVAL 0x1A /**< Advertising Interval. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_LE_BLUETOOTH_DEVICE_ADDRESS 0x1B /**< LE Bluetooth Device Address. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_LE_ROLE 0x1C /**< LE Role. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SIMPLE_PAIRING_HASH_C256 0x1D /**< Simple Pairing Hash C-256. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SIMPLE_PAIRING_RANDOMIZER_R256 0x1E /**< Simple Pairing Randomizer R-256. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SERVICE_DATA_32BIT_UUID 0x20 /**< Service Data - 32-bit UUID. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_SERVICE_DATA_128BIT_UUID 0x21 /**< Service Data - 128-bit UUID. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_3D_INFORMATION_DATA 0x3D /**< 3D Information Data. */
#define BLE_GAP_AD_TYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC_DATA 0xFF /**< Manufacturer Specific Data. */2. 數(shù)據(jù)報文PDU
數(shù)據(jù)報文PDU頭
LLID（邏輯鏈路ID）：0x01表示該數(shù)據(jù)包是一個幀的延續(xù)內(nèi)容，或者這是一個空的“邏輯鏈路控制及適配協(xié)議”數(shù)據(jù)包；0x02表示一個“邏輯鏈路控制及適配協(xié)議”數(shù)據(jù)包的開始；0x03表示這是一個“邏輯鏈路控制”數(shù)據(jù)包的內(nèi)容 NESN：下一個期望的序列號，用于對接收到的數(shù)據(jù)包進行確認 MD：更多數(shù)據(jù)字段，主要是為了說明發(fā)送方是否還有要發(fā)給接收者的數(shù)據(jù) RFU ：保留位Length：用以表示包含“信息完整性校驗碼”（Message Integrity Check，MIC）在內(nèi)的“有效載荷數(shù)據(jù)”的長度。數(shù)據(jù)PDU數(shù)據(jù)同廣播報文PDU數(shù)據(jù)
校驗碼：3個字節(jié)長度，“循環(huán)冗余校驗”（Cyclical Redundancy Check，CRC），可檢查數(shù)據(jù)的正確性
藍牙數(shù)據(jù)包解析先到這里，后續(xù)根據(jù)協(xié)議解析具體的UbertoothOne輸出結(jié)果。