藍(lán)牙模塊抓包工具實(shí)測對比：nRF52832 Sniffer VS CC2540 Dongle
在藍(lán)牙的開發(fā)過程中，使用抓包器對藍(lán)牙模塊收發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行抓包BLE分析，無疑會極大地提高我們的研發(fā)開發(fā)效率，同時(shí)能幫我們快速地定位問題。對于初學(xué)者或者開發(fā)者來說，BLE抓包分析能讓我們更快地理解藍(lán)牙的工作過程。
市面上有幾款常見的抓包工具，本文詳細(xì)對比了Wireshark和TI CC2540 Sniffer軟件Packet Sniffer對藍(lán)牙模塊抓包的測試體驗(yàn)。
經(jīng)過測試Wireshark對比Packet Sniffer的使用體驗(yàn)，主要有三點(diǎn)：
1. Wireshark優(yōu)化的軟件布局和簡化的抓包流程。
2. Wireshark解析徹底的抓包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于分析。
3. Wireshark對抓包數(shù)據(jù)提前解析數(shù)據(jù)包類型，方便查找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)包。
在測試中，我們選用了信馳達(dá)科技基于nRF52832的RF-DG-32A硬件抓包工具，其價(jià)格、性能、穩(wěn)定性上要好于TI的CC2540 USB Dongle硬件，各位電子工程師們可以嘗試一下這款RF-DG-32A，點(diǎn)擊下圖購買。
當(dāng)然本文重點(diǎn)是軟件方面的實(shí)測對比，具體的測試分析過程請看下面。
測試前做好軟硬件準(zhǔn)備
硬件部分我們需要準(zhǔn)備信馳達(dá)科技的基于nRF52832的RF-DG-32A硬件抓包工具以及測試的模塊：RF-BM-ND04模塊和RSBRS02ABR模塊。
軟件部分我們需要準(zhǔn)備Android手機(jī)端軟件：nRF-connect，這個軟件在應(yīng)用商店可以很容易找到下載。在PC我們需要下載安裝Wireshark軟件，它的下載地址如下：https://www.wireshark.org/download.html
以上軟硬件準(zhǔn)備完畢后，我們就可以開始進(jìn)行RF-DG-32A的抓包測試。
一、首先我們使用RF-BM-ND04模塊進(jìn)行測試。
具體步驟為：
1. RF-DG-32A插上電腦的USB接口，然后打開“我的電腦”—“管理”—“設(shè)備管理器”—“端口”，查看設(shè)備的 COM 端口號。
2.Wireshark軟件，選擇對應(yīng)的COM號，雙擊COM號進(jìn)入。
3.將RF-BM-ND04模塊上電，打開手機(jī)上對應(yīng)的軟件 nrf connect，查看設(shè)備的MAC 地址，軟件里可以看到RF-BM-ND04設(shè)備地址是FA:8D:0D:27:50:C6。
4.在Wireshark軟件中點(diǎn)擊“Device”選擇框，在下拉選項(xiàng)框中選擇MAC地址為FA:8D:0D:27:50:C6的設(shè)備。
5.手機(jī)端軟件nRF connect點(diǎn)擊“CONNECT”連接到藍(lán)牙模塊。
6.在手機(jī)端軟件nRF connect中選擇“Nordic UART Service”，在“TX”中發(fā)送數(shù)據(jù) “rf-star”到模塊。
7.Wireshark軟件在模塊沒有發(fā)送數(shù)據(jù)前，數(shù)據(jù)包顯示是廣播包LE LL 格式。Wireshark抓包正確的數(shù)據(jù)包格式為ATT，我們只需要找到ATT格式數(shù)據(jù)包，并雙擊ATT即可查看數(shù)據(jù) 。
8.數(shù)據(jù)包界面如下圖所示，解析出接收到的數(shù)據(jù)為rf-star，收發(fā)一致。說明已經(jīng)成功抓到該數(shù)據(jù)
我們更換發(fā)送的數(shù)據(jù)，重復(fù)上述發(fā)送數(shù)據(jù)步驟進(jìn)行測試：
1.重復(fù)上述操作，手機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)修改為：http://www.shdsan.cn/。Wireshark抓包結(jié)果為：
2.手機(jī)多次向模塊發(fā)送同一個數(shù)據(jù)包：“rf-star”，抓包顯示的數(shù)據(jù)如下：
提示：在使用Wireshark時(shí)，可以注意幾個使用技巧，需要查看數(shù)據(jù)時(shí)可以先點(diǎn)擊停止捕獲按鈕（紅色），再觀察數(shù)據(jù)。需要重新抓取則需要點(diǎn)擊重新開始當(dāng)前捕獲按鈕（綠色） ，點(diǎn)擊后需要把設(shè)備斷開連接，Wireshark會自動重新開始抓包 ，再重新連接上設(shè)備即可正常工作。 如果連接后發(fā)現(xiàn)Wireshark數(shù)據(jù)停止 則重新斷開設(shè)備連接并重新連接即可正常工作
二、接下來我們使用RF-DG-32A對RSBRS02ABR模塊進(jìn)行測試抓包。
具體步驟為：
1. RF-DG-32A插上電腦的USB接口，然后打開“我的電腦”—“管理”—“設(shè)備管理器”—“端口”，查看設(shè)備的 COM 端口號。
圖1
2.Wireshark軟件，選擇對應(yīng)的COM號，雙擊COM號進(jìn)入。
圖2
3.將RSBRS02ABR模塊上電，打開手機(jī)上對應(yīng)的軟件 nRF connect，查看設(shè)備 的MAC 地址，在本例中可以看到RSBRS02ABR設(shè)備地址是BA:03:28:1A:74:90。
4.在Wireshark軟件中點(diǎn)擊“Device”選擇框，在下拉選項(xiàng)框中選擇MAC地址為BA:03:28:1A:74:90的設(shè)備。
5.手機(jī)端軟件nRF connect點(diǎn)擊“CONNECT”連接到藍(lán)牙模塊
6.在手機(jī)端軟件nRF connect中ffe5-ffe9下拉菜單中發(fā)送數(shù)據(jù) “rf-star” 到模塊。Wireshark軟件在模塊沒有發(fā)送數(shù)據(jù)前，數(shù)據(jù)包顯示是廣播包LE LL 格式。Wireshark抓包正確的數(shù)據(jù)包格式為ATT，我們只需要找到ATT格式數(shù)據(jù)包，并雙擊ATT即可查看數(shù)據(jù) 。
7.數(shù)據(jù)包界面如下圖所示，解析出接收到的數(shù)據(jù)為rf-star，收發(fā)一致。說明已經(jīng)成功抓到該數(shù)據(jù)
我們更換數(shù)據(jù)，重復(fù)上述發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行測試：
1.重復(fù)上述操作，手機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)修改為：http://www.shdsan.cn/。Wireshark抓包結(jié)果為：
2.手機(jī)多次向模塊發(fā)送同一個數(shù)據(jù)包：“rf-star”，抓包顯示的數(shù)據(jù)如下：
三、使用RF-DG-32A硬件對Wireshark抓包測試后，我們再使用TI CC2540 Sniffer抓包工具Packet Sniffer進(jìn)行測試。
硬件準(zhǔn)備CC2540官方USB Dongle硬件以及RF-BM-ND04模塊。
軟件準(zhǔn)備Android手機(jī)端：nRF-connect。
PC端：Packet Sniffer，下載地址為：http://www.ti.com.cn/tool/cn/PACKET-SNIFFER?keyMatch=PACKET%20SNIFFER&tisearch=Search-CN-everything
1. 安裝好所需軟件之后，打開Packet Sniffer，界面選擇Bluetooth Low Energy ，點(diǎn)擊下方start。
2.點(diǎn)擊star后界面如下所示，設(shè)備會自動識別官方USB Dongle設(shè)備
3.我們點(diǎn)擊下方 Radio Configuration 欄，選擇廣播信道（37、38、39），點(diǎn)擊上方的三角形開始按鈕搜索附近設(shè)備的廣播信息
4.打開手機(jī)APP nrf-connect，查看需要監(jiān)聽設(shè)備的地址信息為：BA:03:28:1A:74:90。
5.點(diǎn)擊軟件下方Display filter欄，在 Field Name 中選擇 ADV_IND Adva。
6.在Filter conditon 中輸AA1=0x+ BA03281A7490 地址。點(diǎn)擊first ，AA1=會自動增加，后面直接加上MAC地址BA03281A7490，點(diǎn)擊 Add 添加該設(shè)備。再點(diǎn)擊 Apply filter，即可抓到指定MAC地址的包。
通過上面Wireshark和的對比測試，我們可以看出，Wireshark的抓包體驗(yàn)好于TI公司的Packet Sniffer。
其一：Wireshark在進(jìn)入抓包前，選擇相應(yīng)的COM口再進(jìn)入抓包，Packet Sniffer則是通過底部區(qū)域選擇對應(yīng)的設(shè)備，底部區(qū)域占幅較大的設(shè)計(jì)使得抓包過程數(shù)據(jù)展示效果和Wireshark相比差很多。Packet Sniffer軟件風(fēng)格和布局過于陳舊，相比Wireshark在軟件優(yōu)化上做的更好。
其二：在Wireshark抓包展示的數(shù)據(jù)中，可以實(shí)時(shí)點(diǎn)擊數(shù)據(jù)查看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，雙擊即可查看底層協(xié)議的具體解析。而Packet Sniffer僅僅只能展示拆分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，展示部分結(jié)構(gòu)的具體數(shù)值。相比之下，Wireshark可以完整地展示接收到的數(shù)據(jù)包的每一個結(jié)構(gòu)的具體數(shù)值，堪稱完美解析。
其三：Packet Sniffer需要逐條查看哪一條信息是接收到的數(shù)據(jù)，需要一定分析的方法才能找到正確的數(shù)據(jù)。而Wireshark提前解析好了每一條數(shù)據(jù)，可以清楚的知道哪一條是LE LL，哪一條是ATT，需要找到發(fā)送的數(shù)據(jù)包可以直接通過標(biāo)記ATT的數(shù)據(jù)找到，非常方便高效，而且數(shù)據(jù)可以根據(jù)時(shí)間、協(xié)議排序，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)查找要求，高效地、清楚地找到。畢竟Wireshark自被開源以來，經(jīng)過至少數(shù)千名開發(fā)者的開發(fā)優(yōu)化，使用體驗(yàn)得到很好的優(yōu)化，免費(fèi)好用的特性會吸引更多人的去嘗試。
綜合以上測評體驗(yàn)，如果選擇藍(lán)牙抓包軟件進(jìn)行BLE模塊測試的話，推薦使用Wireshark。抓包硬件方面，信馳達(dá)推出的RF-DG-32A比TI 原廠的CC2540 USB Dongle使用體驗(yàn)更好，大家有興趣可以嘗試一下。
信馳達(dá)科技專注藍(lán)牙領(lǐng)域十年，擁有豐富的方案設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。信馳達(dá)科技的Nordic Sniffer方案表現(xiàn)出色。
信馳達(dá)科技是行業(yè)知名度和信譽(yù)度優(yōu)秀的無線射頻解決方案提供商及低功耗射頻核心器件供應(yīng)商，旗下產(chǎn)品包含豐富的Nordic系列產(chǎn)品，例如nRF52832。專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)為您提供專業(yè)的定制化服務(wù)，更多Nordic方案，請關(guān)注信馳達(dá)科技。
