本文主要是介绍蓝牙 GAP 最细致的分析上,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
SIG BLE MESH 视频 教程https://edu.csdn.net/course/detail/27321
一、前言:
GAP全名generic access profile,GAP主要做了什么呢?
1、首先它是一个最基础的profile,相信大家也听说过蓝牙有很多profile。GAP是最基本的profile,其他的profile都是间接或者直接的引用了这个profile。
2、GAP主要对linklayer层(standby state、advertising state、initiating state、connection state)的状态进行了抽象,转化成上层的概念
3、对广播包数据进行封装,运用同一的格式和类型,已达到互联的目的。比如我们扫描设备的时候,会发先设备的名称,设备的名称就是运用统一的格式封装在adv的报文中,支持GAP的设备都能明白数据包的内容的意思。
二、profile stack
如上图我们可以清晰的看到GAP与其它的层的关系,基本上囊括所有层。
GAP profile 主要描述了
gap的角色
发现的模式与过程
连接模式与过程
安全模式与过程
三、GAP的角色
1)broadcaster设备
2)observer设备
3)peripheral 设备
4 )central 设备
各个角色有扫描作用我们直接看图》》》》》》》
如上图层分析
broadcast 设备物理层上具备发送能力(接受能力是可选的),在linklayer层可以处于空闲和广播状态,具备发送ADV_NONCONN_IND报文的能力(ADV_SCAN_IND的报文是可选的),不支持扫描,不支持连接
observer 设备物理层上具备接收能力(发送能力是可选的),在linklayer层可以处于空闲和扫描状态,具备被动scan能力(主动scan能力是可选的),不支持连接,不支持广播。被动扫描指的是接收广播不发送scan_req,主动扫描指的是接收广播并发送scan_req(具体可以参考前面的linklayer层的博客的介绍)。
peripheral 设备这个是我们最常用的角色,物理层上具备收发能力,在linklayer层可以处于空闲和广播状态,具备发送ADV__IND报文的能力(其他的广播报文是可选的),不支持扫描,支持连接,连接的时在linklayer处于slave角色,同是支持一些连接参数的更新和加密的过程
central 设备物理层上具备收发能力,在linklayer层可以处于空闲和扫描和初始化状态,支持扫描,支持连接,连接的时在linklayer处于master角色,同是支持一些连接参数的更新和加密的过程
设备支持多角色的,比如既是peripheral也是central
整个图表其实是很清楚的,如果大家不太明白很多关键词,那是对蓝牙controller层的不了解,建议大家好好的看看我前面的8篇博客。
四、广播模式与发现过程
广播模式:只有broadcaster设备支持,提供了一个方法发送不可连接的广播包。一个设备处于broadcaster模式可以发送
ADV_NONOCN_IND或者发送 ADV_SCAN_IND的报文。在广播报文的ADV_TYPE格式的AD_TYPE_FLAGS设置成
LE_LIMITED_DISC_MODE或者LE_GENERAL_DISC_MODE。
好吧,我们看看广播包的payload的数据格式如上,当 AD Type等于AD_TYPE_FLAGS时,AD Date只能是LE_LIMITED_DISC_MODE或者LE_GENERAL_DISC_MODE
观看的过程:只有observer设备支持,observation procedure过程提供一个方法接受不可连接的广播数据。可以采用passive scan的方式,也可以采用active scan的方式进行扫描。如果收到的地址是resolvable address,需要进行地址的解析。
五、发现模式与过程
发现模式:分为non-discoverable mode 和 discoverable modes (discoverable modes 有 很多种模式)
1) non-discoverable mode在发送sends advertising events时,不要在报文的Flags AD type位置 设置LE_LIMITED_DISC_MODE或者LE_GENERAL_DISC_MODE。non-discoverable mode可以发送non connectable undirected advertising events or scannable undirected advertising events or may not send advertising packets 。
2 )limited discoverable mode是对peripheral的角色来说的,就是发送广播的时候有时限的限制,到了时间就停止广播。
3 ) limited discovery procedure谁对central角色设备说的
它只接受limited advertising event,并且有一个scan的时限的
4 )general discoverable mode:
简单的讲就是发送长时间的广播,可以通过general discovery procedure来发现
5 )general discovery procedure
可以发现limited advertising event 和 general advertising event。
六、连接模式与过程
6.1、NON_connectable mode
这个模式可以发送non-connectable undirected advertising events 或者 scannable undirected advertising events 。peripheral broadcaster and observe 它们都支持non_connectable mode。
6.2、directed_connectable mode
这个模式只有peripheral角色支持,peripheral角色必须事先知道peer address
6.3、undirected_connectable mode
这个模式只有peripheral角色支持
6.4、auto connection establishment procedure
这个过程是central设备支持的,先添加白名单,设置initiator的策略运行与白名单的设备建立连接,配置连接参数,然后就ok了
很简单的过程。
6.5 general connection establishment procedure
这个过程是central设备支持的,先添加白名单,设置scannig的策略可以所用设备进行扫描,获取扫描的结果,比对扫描的地址选择一个进行直接连接
6.6、selective connection establishment procedure
这个过程是central设备支持的,先添加白名单,设置scannig的策略只能对白名单设备进行扫描,获取扫描的结果,比对扫描的地址选择一个进行直接连接
6.7、direct connection establishment procedure
这个也只有central设备支持,忽略白名单的策略,直接连接对方设备。
后面还有一些连接过后的参数的变化,大家自行观看。
七、bonding 模式与过程
bonding 允许2个连接的设备创建和储存安全个识别的信息,安全和识别的信息叫做bonding information
如上图就是bonding information,其实就是一大堆key,在之前的SM和linklayer章节都详细解释这是key的作用。
7.1、bonding procedure
简单讲就是配对的交换feature的时候,双方使能bonding enable。下一次配对的时候,master会检查从机在不在bonding在绑定的list中,如果在双方使用上一次的bonding information 进行加密通信。
SM pairing的过程在SM章节分析的。这个过程比较复杂,有兴趣的可以查看我之前的blog
这篇关于蓝牙 GAP 最细致的分析上的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!