Beacon 嵌入式端设计说明

使用说明

• 下载simplelink_cc2640r2_sdk_1_40_00_45.exe sdk，默认安装。

  提示：初始环境搭建可以参考CC2640R2 BLE5.0 开发环境搭建。

• Clone 工程默认，解压SDK 安装根目录的同级目录。

Beacon 数据

对于Beacon的广播数据分布放在广播数据AdvData和扫描回复的ScanRspData。关于广播和扫描可以详细阅读GAP ，对于Beacon的数据结构设计参考阅读Bluetooth® low energy Beacons

AdvData

// Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertising)
static uint8_t advertData[] = {
    // Flags: this field sets the device to use general discoverable
    // mode (advertises indefinitely) instead of general
    // discoverable mode (advertise for 30 seconds at a time)
    0x02,   // length of this data
    GAP_ADTYPE_FLAGS,
    DEFAULT_DISCOVERABLE_MODE | GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED,

    //!< Tx power level
    (BEACON_POWER_SIZE+1),   // length of this data
    GAP_ADTYPE_POWER_LEVEL,
    0,      // 0dBm
    //!< 128bit-UUID
    (BEACON_UUID_SIZE+1),
    GAP_ADTYPE_SERVICE_DATA_128BIT,
    0x00, // UUID - Variable based on different use cases/applications
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    0x00, // UUID
    //!< Major and Minor
    (BEACON_MAJOR_SIZE+BEACON_MINOR_SIZE+1),
    GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC,
    0x00, // Major
    0x01, // Major
    0x00, // Minor
    0x01, // Minor
};

ScanRspData

// Scan response data (max size = 31 bytes)
static uint8_t scanRspData[BEACON_NAME_SIZE+BEACON_PASSWORD_SIZE+4] = {
    // complete name
    (BEACON_NAME_SIZE+1),	// length of this data
    GAP_ADTYPE_LOCAL_NAME_COMPLETE,
    'L',
    'e',
    'c',
    'o',
    'n',
    'i',
    'o',
    't',
    '-',
    'B',
    'a',
    'c',
    'o',
    'n',
    '0',   //!< 最后三位数做随机数
    '0',
    '1',
    '\0',
    '\0',
    '\0',
    //!<  这里做一个伪密码
    (BEACON_PASSWORD_SIZE+1),
    GAP_ADTYPE_SIMPLE_PAIRING_HASHC_256,
    '0',
    '1',
    '2',
    '3',
    '4',
    '5',
};

特征值

一共设计9个特诊值用以分别用以beacon信息和数据存储。详细实现参考beacon_gatt_profile.c/h

数据存储

这里使用的Flash作为NVS存储，受Flash物理特性影响，不建议反复擦出和写入数据。这里设计到最大2000字节的数据读写，而最大特诊值长度限制在ATT_MTU为20字节，所以需要数据拆包和组包发送接收。

以下数据Android App 对数据读写UML序列图。

对于数据读写，这里采用两个20字节长度的特诊值操作，其中BEACON_PROFILE_DATA_TX用以Android App到 Beacon Device 的数据发送，BEACON_PROFILE_DATA_RX用以 Android App 接收。

提示：TX和RX 方向都是相对于Android App。

因为涉及拆包和组包，所以对于20字节的特诊值这里需要组装，因为定长协议，所以这里直接采用TLV格式。对于Type，如下枚举变量。

typedef enum {
    TYPE_READ=0,          //!< 读取数据
    TYPE_READ_CNT,        //!< 读取数据长度
    TYPE_READ_ERROR,      //!< 读取数据错误
    TYPE_WRITE,           //!< 写入数据
    TYPE_WRITE_CNT,       //!< 写入数据长度
    TYPE_WRITE_ERROR,     //!< 写入数据错误
    TYPE_WRITE_REPEAT,    //!< 重复写入数据
    TYPE_CLEAR,           //!< 清除保存的数据
    TYPE_ACK,             //!< 应答数据
} BeaconDataType_t;

Length 为有效数据长度，不包括Type，和Length，最大长度为18字节。

而对于TYPE_READ和TYPE_WRITE 类型 Value第一字节表示数据长度相对17字节的索引。

提示： 这里的17字节为出去Type、Length、Index后数据长度。所以如果TYPE_READ和TYPE_WRITE 单词最大操作17字节，例如发送50字节，需要分3次发送，所以Index分别为0、1、2。

API

• 修改Beacon数据只需要直接修改广播数据AdvData和扫描回复的ScanRspData 数据变量；

• 读特诊值

  // beacon_gatt_profile.c Line.622
  /*********************************************************************
   * @fn      BeaconProfile_GetParameter
   *
   * @brief   Get a Simple Profile parameter.
   *
   * @param   param - Profile parameter ID
   * @param   value - pointer to data to put.  This is dependent on
   *          the parameter ID and WILL be cast to the appropriate
   *          data type (example: data type of uint16 will be cast to
   *          uint16 pointer).
   *
   * @return  bStatus_t
   */
  bStatus_t BeaconProfile_GetParameter( uint8 param, void *value )

• 写特征值

   // beacon_gatt_profile.c Line.520
   /*********************************************************************
   * @fn      BeaconProfile_SetParameter
   *
   * @brief   Set a Simple Profile parameter.
   *
   * @param   param - Profile parameter ID
   * @param   len - length of data to write
   * @param   value - pointer to data to write.  This is dependent on
   *          the parameter ID and WILL be cast to the appropriate
   *          data type (example: data type of uint16 will be cast to
   *          uint16 pointer).
   *
   * @return  bStatus_t
   */
  bStatus_t BeaconProfile_SetParameter( uint8 param, uint8 len, void *value ) ‘

• 特征值改变通知

  //beacon_peripheral.c Line.1333
  /*********************************************************************
   * @fn      BeaconPeripheral_processCharValueChangeEvt
   *
   * @brief   Process a pending Simple Profile characteristic value change
   *          event.
   *
   * @param   paramID - parameter ID of the value that was changed.
   *
   * @return  None.
   */
  
  static void BeaconPeripheral_processCharValueChangeEvt(uint8_t paramID);
  

• NVS操作数据

  详细参考TI NVS驱动。