藍(lán)牙嗅探功能設(shè)計(jì)探討
BLE(Bluetooth Low Energy)即低功耗藍(lán)牙技術(shù),建立藍(lán)牙通訊,需要擁有“藍(lán)牙主機(jī)”和“藍(lán)牙從機(jī)”,一般情況下,藍(lán)牙從機(jī)以固定時(shí)間間隔,使用廣播包的形式發(fā)送數(shù)據(jù),廣播包中可包含的參數(shù)有物理地址、功率、波特率等等。藍(lán)牙主機(jī)掃描發(fā)現(xiàn)從機(jī)設(shè)備廣播后發(fā)起藍(lán)牙連接,廣播設(shè)備隨即停止廣播,并接收連接請求。藍(lán)牙主機(jī)通常情況下,掃描周邊廣播設(shè)備,并主動(dòng)向廣播設(shè)備發(fā)起藍(lán)牙連接。連接建立后,藍(lán)牙主機(jī)、從機(jī)設(shè)備就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。
通常藍(lán)牙設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換都是建立在藍(lán)牙連接的狀況下,因?yàn)樗{(lán)牙連接成功后,通訊過程是雙向的,即主機(jī)可以發(fā)送數(shù)據(jù)到從機(jī),從機(jī)可同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī),實(shí)現(xiàn)了全雙工的通訊,且藍(lán)牙底層能保障數(shù)據(jù)的有效性和穩(wěn)定性。但是由于藍(lán)牙連接過程比較復(fù)雜、連接時(shí)間相對較長,導(dǎo)致系統(tǒng)功耗偏高。尤其是在藍(lán)牙標(biāo)簽等低功耗穿戴設(shè)備應(yīng)用中,功耗影響極其重要,而通常情況下標(biāo)簽通訊只需要實(shí)現(xiàn)單向傳輸,即標(biāo)簽周期發(fā)送數(shù)據(jù)到藍(lán)牙主機(jī),主機(jī)不用回復(fù)數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)傳輸量極小,通常10個(gè)字節(jié)以內(nèi)。
所以類似藍(lán)牙標(biāo)簽一類的應(yīng)用場景中,通常系統(tǒng)功耗要求低,數(shù)據(jù)通訊量小的特點(diǎn),不適合采用藍(lán)牙連接的方式通訊。而藍(lán)牙從機(jī)的廣播機(jī)制采用了周期廣播發(fā)送機(jī)制,整機(jī)功耗可以控制在很低的范圍(1秒廣播一次,平均功耗約30uA),且廣播信息支持最多攜帶16字節(jié)用戶數(shù)據(jù)。作為接收端的主機(jī)設(shè)備則需要?jiǎng)討B(tài)抓取“廣播數(shù)據(jù)包”,即廣播“嗅探”模式,該模式下主機(jī)僅僅實(shí)現(xiàn)廣播數(shù)據(jù)監(jiān)聽,并提取其中的有效用戶數(shù)據(jù),包括MAC地址、信號強(qiáng)度RSSI、用戶自定義數(shù)據(jù)字段等。
信馳達(dá)科技的RF-BM-4044B2產(chǎn)品支持藍(lán)牙主從模式,利用主從一體特性,可實(shí)現(xiàn)多級拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從機(jī)模式既可接收數(shù)據(jù),也可隨后發(fā)送數(shù)據(jù),平均功耗可控制在+10uA左右。主機(jī)模式下支持廣播抓包,可通過串口打印輸出廣播MAC地址和RSSI,非常適合低功耗數(shù)據(jù)采集場景。