蓝牙iBeacon工作原理
一、 什么是iBeacon
iBeacon技术是Apple公司在2013年9月发布的一种基于BLE蓝牙的通信协议。主要用于短距离传送少量数据。应该场景例如在商场中,当你靠近某个商品时,在不用解锁手机的情况下,会把这个商品的折扣信息推送到你的手机上。
如上图所示,iBeacon设备一直发送广播数据,广播数据包括UUID,Major和Minor值。UUID为16个字节,major和minor各占两个字节。
名称 | 大小 | 说明 |
---|---|---|
UUID | 16 字节 | 一个商场中的iBeacon设备都共用一个UUID |
Major | 2 字节 | 商场中的一个商铺占用一个Major |
Minor | 2 字节 | 商铺中的一个商品占用一个Minor |
由UUID,Major和Minor就可以定位是在哪个商场,哪个商铺,哪个商品。iBeacon设备并不能广播商品的优惠信息、商品的图片,只是广播了这个商品的ID而已,手机如何获得如上图所示的优惠信息?这就要看下图了
手机得到商品的ID后,通过ID向云端获取商品的详细信息,例如图片,折扣和其他商品详情。
二、 iBeacon工作原理
iBeacon蓝牙的广播包如下图所示:
Preamble:固定值01010101b。
Access Address:固定值0x8E89BED6
PDU:分为三个部分Header,Advertiser Address和Data。
Header:包含广播类型等相关信息
Advertiser Address:广播者的地址,该地址又有公共地址和私有地址之分。
Data:广播出去的真正有用信息。该部分信息不能超过31个字节。
对于iBeacons来说有,其Data部分主要包含了iBeacon Prefix,Proximity UUID,Major,Minor和TX power。从链路层上来说,其数据类型只有两种,如下图所示:
第一种数据类型为Flags,内容包括Flag Length,Flag Type和Flag Data。Flag Length是指Flag Type和Flag Data的长度(以字节为单位),对于iBeacon来说,很显然Flag Length为0x02。Flag Type根据蓝牙协议为固定值,其值为0x01。Flag Data主要用来表明广播的类型,支不支持传统蓝牙等信息。对于iBeacon来说其值为0x06,其表明该广播不支持BR/EDR,广播模式为一般可发现广播。
第二种为Manufacturer Specific Data,内容包括Manufacturer Specific Data Length,Manufacturer Specific Data Type和Manufacturer Specific Data。Manufacturer Specific Data Length是指Manufacturer Specific Data Type和Manufacturer Specific Data的长度(以字节为单位),从上图可知,很显然其值为26,即0x1A。Manufacturer Specific Data Type根据蓝牙协议为固定值,其值为0xFF。Manufacturer Specific Data有25个字节,分为6种数据,各部分数据解释如下:
Company ID:公司ID,对于苹果公司来说,其ID为0x004C
Beacon Type:固定值,其值为0x1502
Proximity UUID:一般一个商场用同一个UUID,自己定义
Major:一般一个商铺用同一个Major
Minor:一般是一个商品编号
TX power:是指距离iBeacon设备1m测得的信号强度值RSSI。用于测量iBeacon设备的距离。在实际应用中,由于人体或者其他通信阻碍物可能削弱信号,因此这个距离只是一个估算值。实际在测试的过程中,信号强度RSSI会有比较大的波动,对于如何测得比较准确的值,苹果公司给出了相应测试方法(以iphone 5S为例)。
CRC:用于广播包的校验。其校验多项式为 X24+X10+X9+X6+X4+X3+X+1
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