【环境专家之智能手表】Part5：设备之间数据通信设计
本帖最后由 w494143467 于 2021-6-14 17:01 编辑<p><strong>1.介绍</strong></p>
<p>在设备之间数据通信上，在Mesh和广播之间纠结，不过最终还是选择用自己熟悉的广播方式来传输数据。</p>
<p><strong>2.代码分析</strong></p>
<p>首先选择一个例程作为设计的起始程序，我这里选择了【ble_peripheral_server_hrp】例程，这是一个心率服务例程，其中拥有了心率的UUID，不过我不需要这个，因为我需要自定义广播协议。那么就先来分析一下源码吧。</p>
<pre>
<code class="language-cpp">#define APP_DEVICE_NAME_DEFAULT "#RSL10_00001"
#define APP_COMPANY_ID {0x62, 0x3}
#define HRPS_SERVICE_UUID {0x0D, 0x18}
void APP_SetAdvScanData(void)
{
uint8_t companyID[] = APP_COMPANY_ID;
uint8_t devName[] = APP_DEVICE_NAME_DEFAULT;
uint8_t hrp_uuid[]= HRPS_SERVICE_UUID;
/* Set advertising data as device name */
app_adv_info.host.adv_data_len = 0;
GAPM_AddAdvData(GAP_AD_TYPE_COMPLETE_NAME, devName,
sizeof(APP_DEVICE_NAME_DEFAULT)-1, app_adv_info.host.adv_data,
&app_adv_info.host.adv_data_len);
/* Set scan response data as heart rate UUID and company ID */
app_adv_info.host.scan_rsp_data_len = 0;
GAPM_AddAdvData(GAP_AD_TYPE_SERVICE_16_BIT_DATA, hrp_uuid,
sizeof(hrp_uuid), app_adv_info.host.scan_rsp_data,
&app_adv_info.host.scan_rsp_data_len);
GAPM_AddAdvData(GAP_AD_TYPE_MANU_SPECIFIC_DATA, companyID,
APP_COMPANY_ID_LEN, app_adv_info.host.scan_rsp_data,
&app_adv_info.host.scan_rsp_data_len);
}</code></pre>
<p>设置广播内容的函数如上所示，其中定义了三个变量，这三个变量都需要写入广播包中，【APP_COMPANY_ID】为自定义变量，不过前两个字节为厂商名，这个编号需要申请，安森美就有自己的厂商名；【APP_DEVICE_NAME_DEFAULT】为设备名，就是在蓝牙搜索中显示的名称，这个可以任意设置，但是长度有限，尽量控制在20字节以内；【HRPS_SERVICE_UUID】为心率的UUID，设置为16Bit，具体用法我暂时还没用过，是蓝牙一种特殊的功能，还有电池的UUID，如果设置了之后，再设置一些特殊的操作，就可以在手机上显示电池的电量。</p>
<p>其中蓝牙名字放在广播包中，而心率UUID和厂商编号放在扫描回应包中。</p>
<p>通过上面的设置，在手机端就可以看到相关的信息（图1）。</p>
<p class="imagemiddle" style="text-align: center;"></p>
<p style="text-align: center;">图1</p>
<p>实际的广播内容如图2所示，其中第一行是【对 Same Device Capable(Host) 支持 BLE】的意思；第二行为设备名称；第三行就是心率的UUID；第四行为厂商自定义的内容；</p>
<p class="imagemiddle" style="text-align: center;"></p>
<p style="text-align: center;">图2</p>
<p><strong>3.协议设计</strong></p>
<p>广播解析完毕了之后，那么就是设备之间的通信协议设计了，大概设计了一下广播的协议，具体如下图3所示。</p>
<p class="imagemiddle" style="text-align: center;"></p>
<p style="text-align: center;">图3</p>
<p>这里我主要用广播包，扫描回应包预留出来了，可以看到未使用的字节数还是非常多的，把该传输的内容都放在了广播包中，这样接收机就可以通过这个协议解析设备中的信息了。</p>
<p>接下来就是代码的修改了，名字上电之后不会再变，就剩后面的数据会不停的改变，所以需要重新实现广播包内容的设置，具体如下。</p>
<pre>
<code class="language-cpp">void APP_SetAdvScanData(void)
{
uint8_t devName[] = APP_DEVICE_NAME_DEFAULT;
/* Set advertising data as device name */
app_adv_info.host.adv_data_len = 0;
GAPM_AddAdvData(GAP_AD_TYPE_COMPLETE_NAME, devName,
sizeof(APP_DEVICE_NAME_DEFAULT)-1, app_adv_info.host.adv_data,
&app_adv_info.host.adv_data_len);
}
#define BROADCASTER_DATA_LEN 9
uint8_t Broadcaster_Data = {0x08, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
void APP_FollowSetAdvScanData(void)
{
app_adv_info.host.adv_data_len = 14;
GAPM_AddAdvData(GAP_AD_TYPE_MANU_SPECIFIC_DATA, Broadcaster_Data,
BROADCASTER_DATA_LEN, app_adv_info.host.adv_data,
&app_adv_info.host.adv_data_len);
}</code></pre>
<p>【APP_SetAdvScanData】是默认设置，主要设置广播包的名字，【APP_FollowSetAdvScanData】为实际要修改的数据，每次修改完数据之后，修改广播包的内容，然后重新打开广播，这样修改后的内容就在无线广播中了，从而实现动态广播数据。下面这个是心率服务例程封装好初始化蓝牙配置的函数，其中有包括广播包的初始化。</p>
<pre>
<code class="language-cpp">static void HRPS_Setup(void)
{
HRPS_Initialize(TIMER_SETTING_S(1),
HRPS_BODY_SENSOR_LOC_CHAR_SUP | HRPS_ENGY_EXP_FEAT_SUP | HRPS_HR_MEAS_NTF_CFG,
HRS_LOC_CHEST,
&app_adv_info,
APP_HRPS_HeartRateMeasurementUpdate,
APP_HRPS_EnergyExpResetInd);
APP_HRPS_Initialize();
}</code></pre>
<p>最终设备广播包的内容如下所示；</p>
<p class="imagemiddle" style="text-align: center;"></p>
<p style="text-align: center;">图4</p>
<p><strong>4.总结</strong></p>
<p>广播包发送数据的流程就是这样，也是比较简单的，该踩的坑也踩了，大家需要修改广播包内容，照着操作就可以了。接下来就开始和传感器进行通信了。</p>
<p>该踩的坑也踩了，终于踩上来了</p>
<p>想问一下，楼主的自定义广播协议与那个心率服务例程有什么不同</p>
<p> </p>
Jacktang 发表于 2021-6-14 10:50
该踩的坑也踩了，终于踩上来了
想问一下，楼主的自定义广播协议与那个心率服务例程有什么不同
...
<p>心率服务会再广播包中给出UUID，上位机连接之后会有个心率服务，到时候上位机就可以通过这个服务获取心率数据。</p>
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