BLE 广播格式定义

低功耗蓝牙两类报文 ： 广播报文 和 数据报文。
本文讨论广播报文数据段，不包括完整报文其他部分，比如前导，接入地址等

蓝牙设备通过广播表明自己的存在，等待被连接。
BLE 考虑功耗， 使用了3个广播信道，顺序广播。

两个蓝牙设备想要建立连接， 第一步是 从机(server) 向外广播， 主机（client） 搜索到后发起请求。 从机广播中包含设备的相关信息，比如设备名称，设备具有的服务uuid 等。

广播包类型

• 广播包 （Advertising Data)
• 响应包 （Scan Response）
  主机主动扫描的情况下， 发送扫描请求给从机， 从机返回扫描响应数据。

 广播数据包格式

每个包都是 31 字节，数据包中分为有效数据（significant）和无效数据（non-significant）两部分。

• 有效数据部分
  包含若干个广播数据单元，称为 AD Structure 。如图所示，AD Structure 的组成是：

  • 长度 Len ，表示这个 AD Structure 的长度（除去 len本身 1）
  • 类型 AD Type
    标记这段广播数据代表什么， 比如设备名， uuid 等。
  • 数据 AD data

• 无效数据部分
  广播包的长度必须是 31 个 byte，如果有效数据部分不到 31 自己，剩下的就用 0 补全。这部分的数据是无效的。

Flags

对于低功耗蓝牙设备， 广播中需要包括的一个 Structure， 包含一个byte 的标记， 标记设备
Flags used over the LE physical channel are:

• Limited Discoverable Mode
• General Discoverable Mode
• BR/EDR Not Supported
• Simultaneous LE and BR/EDR to Same Device Capable (Controller)
• Simultaneous LE and BR/EDR to Same Device Capable (Host)

广播设备的服务uuid

假如蓝牙设备有心率等profile， 可以在广播中添加那对应的服务uuid ，这样其他设备可以通过广播直接了解设备具备的功能。
GAP 和 GATT 服务的 UUID 不应该出现在广播中， 这对于每个设备都是具有的。
广播中包含服务uuid 包括六种类型, 对应不同程度 uuid 和列表完整性（complete 和 incomplete）

• 16-bit Bluetooth Service UUIDs
• 32-bit Bluetooth Service UUIDs
• Global 128-bit Service UUIDs

complete 和 incomplete 的区别

比如， 我设备有两个服务对应的 16 bit uuid 分别是 0x1122 和 0x 2233。

• 如果我只想广播其中一个

广播中的厂商信息

这个一段的广播标记时 0XFF， 对应用于标记设备的生产商和其他信息。
数据前两个字节时厂商ID， 其他自定义。

具体其他广播数据段类型详见 参考。

官方提供例子

广播数据格式

所有的 AD type 的定义在文档 Core Specification Supplement 中。 AD Type 包括如下类型：

• Flags: TYPE = 0x01。这个数据用来标识设备 LE 物理连接的功能。DATA 是 0 到多个字节的 Flag 值，每个 bit 上用 0 或者 1 来表示是否为 True。如果有任何一个 bit 不为 0，并且广播包是可连接的，就必须包含此数据。各 bit 的定义如下：

  • bit 0: LE 有限发现模式
  • bit 1: LE 普通发现模式
  • bit 2: 不支持 BR/EDR
  • bit 3: 对 Same Device Capable(Controller) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
  • bit 4: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
  • bit 5..7: 预留

• Service UUID: 广播数据中一般都会把设备支持的 GATT Service 广播出来，用来告诉外面本设备所支持的 Service。有三种类型的 UUID：16 bit, 32bit, 128 bit。广播中，每种类型类型有有两个类别：完整和非完整的。这样就共有 6 种 AD Type。

  • 非完整的 16 bit UUID 列表： TYPE = 0x02;
  • 完整的 16 bit UUID 列表： TYPE = 0x03;
  • 非完整的 32 bit UUID 列表： TYPE = 0x04;
  • 完整的 32 bit UUID 列表： TYPE = 0x05;
  • 非完整的 128 bit UUID 列表： TYPE = 0x06;
  • 完整的 128 bit UUID 列表： TYPE = 0x07;

• Local Name: 设备名字，DATA 是名字的字符串。 Local Name 可以是设备的全名，也可以是设备名字的缩写，其中缩写必须是全名的前面的若干字符。

  • 设备全名： TYPE = 0x08
  • 设备简称： TYPE = 0x09

• TX Power Level: TYPE = 0x0A，表示设备发送广播包的信号强度。DATA 部分是一个字节，表示 -127 到 + 127 dBm。

• 带外安全管理（Security Manager Out of Band）：TYPE = 0x11。DATA 也是 Flag，每个 bit 表示一个功能：

  • bit 0: OOB Flag，0 表示没有 OOB 数据，1 表示有
  • bit 1: 支持 LE
  • bit 2: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR
  • bit 3: 地址类型，0 表示公开地址，1 表示随机地址

• 外设（Slave）连接间隔范围：TYPE = 0x12。数据中定义了 Slave 最大和最小连接间隔，数据包含 4 个字节：

  • 前 2 字节：定义最小连接间隔，取值范围：0x0006 ~ 0x0C80，而 0xFFFF 表示未定义；
  • 后 2 字节：定义最大连接间隔，同上，不过需要保证最大连接间隔大于或者等于最小连接间隔。

• 服务搜寻：外围设备可以要请中心设备提供相应的 Service。其数据定义和前面的 Service UUID 类似：

  • 16 bit UUID 列表： TYPE = 0x14
  • 32 bit UUID 列表： TYPE = 0x??
  • 128 bit UUID 列表： TYPE = 0x15

• Service Data: Service 对应的数据。

  • 16 bit UUID Service: TYPE = 0x16, 前 2 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；
  • 32 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 4 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；
  • 128 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 16 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；

• 公开目标地址：TYPE = 0x17，表示希望这个广播包被指定的目标设备处理，此设备绑定了公开地址，DATA 是目标地址列表，每个地址 6 字节。

• 随机目标地址：TYPE = 0x18，定义和前一个类似，表示希望这个广播包被指定的目标设备处理，此设备绑定了随机地址，DATA 是目标地址列表，每个地址 6 字节。

• Appearance：TYPE = 0x19，DATA 是表示了设备的外观。

• 厂商自定义数据: TYPE = 0xFF，厂商自定义的数据中，前两个字节表示厂商 ID，剩下的是厂商自己按照需求添加，里面的数据内容自己定义。

• 还有一些其他的数据，我这里就不一一列举了，有需要的可以从这个文档查阅 Core Specification Supplement 。

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