藍牙嗅探功能設計探討

BLE（Bluetooth Low Energy）即低功耗藍牙技術，建立藍牙通訊，需要擁有“藍牙主機”和“藍牙從機”，一般情況下，藍牙從機以固定時間間隔，使用廣播包的形式發送數據，廣播包中可包含的參數有物理地址、功率、波特率等等。藍牙主機掃描發現從機設備廣播后發起藍牙連接，廣播設備隨即停止廣播，并接收連接請求。藍牙主機通常情況下，掃描周邊廣播設備，并主動向廣播設備發起藍牙連接。連接建立后，藍牙主機、從機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，因為藍牙連接成功后，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。但是由于藍牙連接過程比較復雜、連接時間相對較長，導致系統功耗偏高。尤其是在藍牙標簽等低功耗穿戴設備應用中，功耗影響極其重要，而通常情況下標簽通訊只需要實現單向傳輸，即標簽周期發送數據到藍牙主機，主機不用回復數據，且數據傳輸量極小，通常10個字節以內。

所以類似藍牙標簽一類的應用場景中，通常系統功耗要求低，數據通訊量小的特點，不適合采用藍牙連接的方式通訊。而藍牙從機的廣播機制采用了周期廣播發送機制，整機功耗可以控制在很低的范圍（1秒廣播一次，平均功耗約30uA），且廣播信息支持最多攜帶16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，并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。

信馳達科技的RF-BM-4044B2產品支持藍牙主從模式，利用主從一體特性，可實現多級拓撲網絡結構，從機模式既可接收數據，也可隨后發送數據，平均功耗可控制在+10uA左右。主機模式下支持廣播抓包，可通過串口打印輸出廣播MAC地址和RSSI，非常適合低功耗數據采集場景。