08.22 淺談藍牙“嗅探”功能設計

淺談藍牙“嗅探”功能設計

BLE(Bluetooth Low Energy)即低功耗藍牙技術,通訊雙方角色分別配置為 “藍牙主機”和“藍牙從機”,通常情況下從機以固定間隔發送“廣播”數據包,廣播包中可包含物理地址、功率、用戶信息等,主機發現廣播設備後發起藍牙連接,廣播設備停止廣播接收連接請求。藍牙主機通常情況下掃描周邊廣播設備,並主動向廣播設備發起藍牙連接。連接建立後,主從藍牙設備就可以進行數據收發。

通常藍牙設備實現數據交換都是建立在藍牙連接的狀況下,因為藍牙連接成功後,通訊過程是雙向的,即主機可以發送數據到從機,從機可同時發送數據到主機,實現了全雙工的通訊,且藍牙底層能保障數據的有效性和穩定性。但是由於藍牙連接過程比較複雜、連接時間相對較長,導致系統功耗偏高。尤其是在藍牙標籤等低功耗穿戴設備應用中,功耗影響極其重要,而通常情況下標籤通訊只需要實現單向傳輸,即標籤週期發送數據到藍牙主機,主機不用回覆數據,且數據傳輸量極小,通常10個字節以內。

所以類似藍牙標籤一類的應用場景中,通常系統功耗要求低,數據通訊量小的特點,不適合採用藍牙連接的方式通訊。而藍牙從機的廣播機制採用了週期廣播發送機制,整機功耗可以控制在很低的範圍(1秒廣播一次,平均功耗月15uA),且廣播信息支持最多攜帶31字節用戶數據。作為接收端的主機設備則需要動態抓取“廣播數據包”,即廣播“嗅探”模式,該模式下主機僅僅實現廣播數據監聽,並提取其中的有效用戶數據,包括MAC地址、信號強度RSSI、用戶自定義數據字段等。

成都億佰特公司的E104-BT02產品支持藍牙主從模式,從機模式下支持用戶自定義廣播數據包,兼顧數據發送和功耗控制,平均功耗可控制在+10uA左右,主機模式下支持廣播“嗅探”抓包,可通過串口打印輸出廣播MAC地址和RSSI,非常適合低功耗傳感器數據採集場景。


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