低功耗藍牙BLE傳統廣播總結
低功耗藍牙：Bluetooth Low Energy簡稱BLE，相較於傳統藍牙BT具有低功耗、低成本、小體積等優勢，BLE和BT都是工作在全世界公開通用的2.4GHz無線頻段上，但他們是完全不同的兩種技術，只是藍牙技術聯盟SIG將其歸入藍牙門類下，從而稱之為BLE技術。
藍牙芯片當今有兩種不同的模式：單模、雙模
- 單模：藍牙芯片只支持BT或BLE其中一種功能，但市面常見的單模為BLE芯片居多
- 雙模：藍牙芯片兩種功能都支持，一般如手機藍牙、PC藍牙等
本篇我們就來重點聊聊BLE的廣播，這是BLE功能開始的基礎。
BLE廣播分類：
BLE廣播類型
- 定向廣播：不可被掃描，只能被特定地址的藍牙BLE設備連接
- 高、低佔空比：一個廣播週期內廣播佔用時間多的為高佔空比，否則為低佔空比
- 使用擴展廣播時，廣播不能同時為可連接可掃描的廣播
- 使用擴展廣播時，可連接不可掃描的定向廣播只能為低佔空比
由於擴展廣播受限於芯片是否支持（藍牙協議5.x支持），所以我們接下來就以傳統廣播講解下BLE的廣播流程。
BLE廣播的流程包含四個步驟：設置廣播參數、設置廣播數據、設置掃描回覆數據、使能廣播，我們分別加以說明。
步驟1：設置廣播參數
從藍牙協議最新版本《Core_v5.2.pdf》可以知曉該HCI命令的參數部分總共15字節。安卓系統對應的是AdvertiseSettings或AdvertisingSetParameters參數，這兩個類都可以表示出廣播參數，只不過AdvertisingSetParameters包含的內容更多，同時也使用與擴展廣播，即如果你想使能一個擴展廣播，則參數只能使用AdvertisingSetParameters來組織。
AdvertiseSettings組織參數，需要關注如下數據：
AdvertisingSetParameters組織參數，需要關注如下參數：
AdvertiseSettings參數經過BluetoothLeAdvertiser.startAdvertising（）會重新組織成AdvertisingSetParameters參數，最終在JNI層會被轉化成HCI命令中所需的參數。
步驟2：設置廣播數據
廣播數據就是對外廣播時自帶的相關data，這需要應用層主動設置好想廣播的數據。
從協議規定可以看出設置的廣播數據長度為31字節，所以應用層在設置廣播data時需要考慮data長度，不然多餘長度的數據是發不出去的。
步驟3：設置掃描回覆數據
當有scanner掃描該廣播時，需要回復給該scanner的數據。數據組成和廣播數據相同，數據長度也是限制在31字節。
步驟4：使能廣播
前面三個步驟相關參數設置成功後，開始廣播。
到這兒，BLE傳統廣播就被使能起來了，下面我們以開啟廣播的時序圖詳細瞭解下相關流程：
BLE廣播下發時序
從上面的時序圖可以看出上層應用只需要將相關數據構造後調用BluetoothLeAdvertiser. startAdvertising()接口開始廣播，底層使能廣播是否成功通過回調的方式告知應用。
但應用層設置廣播回調的方式有兩種：
- BluetoothLeAdvertiser. startAdvertising()：回調使用AdvertiseCallback，這樣回調給應用的信息只有當初設置的廣播參數 AdvertiseSettings。優點是操作簡單，缺點就是更改廣播參數數據等需要停止廣播，重新調用廣播開始API。
- BluetoothLeAdvertiser. startAdvertisingSet()：回調使用AdvertisingSetCallback，這樣回調給應用的會有一個重要參數AdvertisingSet，應用可以通過該類操作當前的廣播，方法很多比如開始廣播、關閉廣播、重置廣播參數、重置廣播數據、重置廣播掃描回覆數據、獲取廣播使用的地址等等單一操作，不需要將所有數據一起下發給底層Controller，如此可以更方便應用層對廣播的控制。
安卓原生的藍牙協議棧在使能廣播時，有些廣播參數是被固定的，如下表：
廣播數據和掃描回覆數據的構造就會複雜些，但也是有相關規定的。數據格式如下圖：
一個廣播數據是由一系列構造AD Structure組成的，每個構造是長度length（一個字節）加上數據Data組成，而Data就是由AD Type + AD Data構成，AD Type的定義已在協議中規定好了，感興趣的可以自行在藍牙官網上查看assigned-numbers中的generic-access-profile協議中定義的內容。安卓源碼中常用的AD Type類型如下：
<code>private static final int COMPLETE_LIST_16_BIT_SERVICE_UUIDS = 0X03;
private static final int COMPLETE_LIST_32_BIT_SERVICE_UUIDS = 0X05;
private static final int COMPLETE_LIST_128_BIT_SERVICE_UUIDS = 0X07;
private static final int SHORTENED_LOCAL_NAME = 0X08;
private static final int COMPLETE_LOCAL_NAME = 0X09;
private static final int TX_POWER_LEVEL = 0x0A;
private static final int SERVICE_DATA_16_BIT_UUID = 0X16;
private static final int SERVICE_DATA_32_BIT_UUID = 0X20;
private static final int SERVICE_DATA_128_BIT_UUID = 0X21;
private static final int MANUFACTURER_SPECIFIC_DATA = 0XFF;/<code>
從協議中可以知道AD Type佔用一個字節，所以實際的AD Data數據長度為length-1個字節。
BLE的傳統廣播我們就分析到這兒，感興趣的小夥伴歡迎私信留言一起討論。
閱讀更多 Connectivity 的文章
