Android 蓝牙广播数据包分析

Android 4.0以后开始引入ble（低功耗蓝牙），但是5.0之前的版本只支持手机做为中央设备（Central ），手机不能设置外设模式，
谷歌从5.0后才加入，而手机作为外设时需要发送广播，中央设备扫描到才能进行连接。那作为外设的设备其广播数据是怎么样构成的？
蓝牙的广播包有两种： 广播包 （Advertising Data）和 响应包 （Scan Response），其中广播包是每个设备必须广播的，而响应包是可选的。
每个包都是 31 字节，数据包中分为有效数据（significant）和无效数据（non-significant）两部分。

1. 有效数据部分 ：包含若干个广播数据单元，称为 AD Structure 。AD Structure 的组成是：第一个字节是长度值 Len ，表示接下来的 Len 个字节是数据部分。数据部分的第一个字节表示数据的类型 AD Type ，剩下的 Len - 1 个字节是真正的数据 AD data 。其中 AD type 非常关键，决定了 AD Data 的数据代表的是什么和怎么解析。无效数据部分 ：因为广播包的长度必须是 31 个 byte，如果有效数据部 分不到 31 自己，剩下的就用 0 补全。这部分的数据是无效的，解释的时候，忽略即可。在 Android 中，系统会把这两个数据拼接在一起，返回一个 62 字节的数组。

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下面就用一个具体的广播来说明下：

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第一个 字节代表广播数据单元的长度 ，02 转为10进制就是 2代表其数据长度为2 ， 而数据单元的第一个字节代表类型 。
01 代表 代表物理连接功能为普通发现模式 06代表其数据类容
紧接着下一个数据单元：0B代表数据长度为11 ，数据类型为 02 即Serviceuuid代表是非完整的16bit uuid, 所以紧接着的后10位就是其uuid。接下来就是下一个数据单元 首位是13转为二进制就是19，其长度就是19，类型就是09 ，代表设备名称，30-》字符0，65代表字符e，61代表字符a，73代表字符s,79代表字符y，4E代表N,65代表e，57代表W，44代表D，43代表C，53代表S ，00 代表字符null，01代表字符soh（SOH是序始字符(Start Of Header),它表示标题的开始），56代表V ，31代表字符1，2E代表字符.，30代表字符0，44代表D所有其设备名称就是0easyNewDCS V1.0D。接下来的一个数据单元长度是5，广播类型12 连接间隔范围，有四个字节，接下来数据长度是02，类型是0A代表信号强度 剩余都是00000都是补位的无效数据。

下面附带 16进制和10进制转换表和对应的字符串。

QQ截图20170801142956.png

而广播数据类型 有以下这些：
（1）Flags: TYPE = 0x01。这个数据用来标识设备 LE 物理连接的功能。DATA 是 0 到多个字节的 Flag 值，每个 bit 上用 0 或者 1 来表示是否为 True。如果有任何一个 bit 不为 0，并且广播包是可连接的，就必须包含此数据。各 bit 的定义如下： bit 0: LE 有限发现模式 bit 1: LE 普通发现模式 bit 2: 不支持 BR/EDR bit 3: 对 Same Device Capable(Controller) 同时支持 BLE 和 BR/EDR bit 4: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR bit 5..7: 预留
（2）Service UUID: 广播数据中一般都会把设备支持的 GATT Service 广播出来，用来告诉外面本设备所支持的 Service。有三种类型的 UUID：16 bit, 32bit, 128 bit。广播中，每种类型类型有有两个类别：完整和非完整的。这样就共有 6 种 AD Type。
非完整的 16 bit UUID 列表： TYPE = 0x02;
完整的 16 bit UUID 列表： TYPE = 0x03;
非完整的 32 bit UUID 列表： TYPE = 0x04;
完整的 32 bit UUID 列表： TYPE = 0x05;
非完整的 128 bit UUID 列表： TYPE = 0x06;
完整的 128 bit UUID 列表： TYPE = 0x07;
（3） Local Name: 设备名字，DATA 是名字的字符串。 Local Name 可以是设备的全名，也可以是设备名字的缩写，其中缩写必须是全名的前面的若干字符。 设备全名： TYPE = 0x08 设备简称： TYPE = 0x09
（4）TX Power Level: TYPE = 0x0A，表示设备发送广播包的信号强度。DATA 部分是一个字节，表示 -127 到 + 127 dBm。
（5） 带外安全管理（Security Manager Out of Band）：TYPE = 0x11。DATA 也是 Flag，每个 bit 表示一个功能： bit 0: OOB Flag，0 表示没有 OOB 数据，1 表示有 bit 1: 支持 LE bit 2: 对 Same Device Capable(Host) 同时支持 BLE 和 BR/EDR bit 3: 地址类型，0 表示公开地址，1 表示随机地址 。
（6）外设（Slave）连接间隔范围：TYPE = 0x12。数据中定义了 Slave 最大和最小连接间隔，数据包含 4 个字节：
前 2 字节：定义最小连接间隔，取值范围：0x0006 ~ 0x0C80，而 0xFFFF 表示未定义； 后 2 字节：定义最大连接间隔，同上，不过需要保证最大连接间隔大于或者等于最小连接间隔。
（7） 服务搜寻：外围设备可以要请中心设备提供相应的 Service。其数据定义和前面的 Service UUID 类似：
16 bit UUID 列表： TYPE = 0x14
32 bit UUID 列表： TYPE = 0x??
128 bit UUID 列表： TYPE = 0x15
（8） Service Data: Service 对应的数据。
16 bit UUID Service: TYPE = 0x16, 前 2 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；
32 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 4 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；
128 bit UUID Service: TYPE = 0x??, 前 16 字节是 UUID，后面是 Service 的数据；
（9） 公开目标地址：TYPE = 0x17，表示希望这个广播包被指定的目标设备处理，此设备绑定了公开地址，DATA 是目标地址列表，每个地址 6 字节。
（10） 随机目标地址：TYPE = 0x18，定义和前一个类似，表示希望这个广播包被指定的目标设备处理，此设备绑定了随机地址，DATA 是目标地址列表，每个地址 6 字节。
（11） Appearance：TYPE = 0x19，DATA 是表示了设备的外观。
（12） 厂商自定义数据: TYPE = 0xFF，厂商自定义的数据中，前两个字节表示厂商 ID，剩下的是厂商自己按照需求添加，里面的数据内容自己定义。