蓝牙4.0 - 扫描和发现

1  扫描

1.1   扫描类型

扫描有两种类型：被动扫描(passive scanning)和主动扫描(active scanning)。在被动扫描模式下，Link Layer(链接层)只接收广播包，不发送请求包。在主动扫描下，Link Layer(链接层)除了监听广播包外，还可根据不同的封包类型要求对方发送附加信息。

1.2   扫描参数设置

1)      LE_Scan_Type            扫描类型

2)      LE_Scan_Interval         扫描时间间隔（扫描频率）

3)      LE_Scan_Window        扫描时间窗口（扫描时间）

4)      Own_Address_Type     自身设备地址类型（公有设备地址、私有地址）

5)   Scanning_Filter_Policy 扫描过滤策略

 

LE_Scan_Type                                                                                              Size:1 Bytes

值	参数描述
0x00	Passive scanning(被动扫描)，不会发送扫描请求包（SCAN_REQ）(Default)
0x01	Active scanning(主动扫描),可发送扫描请求包（SCAN_REQ）
0x02 – 0xFF	Reserved for future use

LE_Scan_Interval                                                                                          Size:2 Bytes

值	参数描述
0xXXXX	范围：0x0004 – 0x4000 默认：0x0010(10ms) 时间 = N * 0.625ms 时间范围：2.5ms – 10.24s

LE_Scan_Window                                                                                           Size:2 Bytes

值	参数描述
0xXXXX	范围：0x0004 – 0x4000 默认：0x0010(10ms) 时间 = N * 0.625ms 时间范围：2.5ms – 10.24s

LE_Scan_Window表示一次扫描事件里实际扫描所占用的时间，这个时间要小于等于LE_Scan_Interval，如果LE_Scan_Window等于LE_Scan_Interval，那就表示所有的时间都用于扫描。所有LE_Scan_Interval的值决定了扫描的频率，LE_Scan_Window的值决定了扫描的时间长度。

Own_Address_Type                                                                                       Size:1 Bytes

值	参数描述
0x00	Public Device Address (Default)，公有设备地址
0x01	Random Device Address，私有设备地址
0x02 – 0xFF	保留

Scanning_Filter_Policy                                                                                           Size:1 Bytes

值	参数描述
0x00	接受所有的广播包（默认） 对于定向广播包，忽略不是本设备地址的广播包。
0x01	只接受来自白名单设备的广播包（默认） 对于定向广播包，忽略不是本设备地址的广播包。
0x02 – 0xFF	保留

1.3   可发现模式（Discoverable  Mode）

对于查询来说，一个蓝牙设备总是处于可发现和不可发现这两种模式的其中一种。可发现模式又可分为：有限可发现模式（LimitedDiscoverable Mode）和普通可发现模式。

2   TI CC2540扫描的实现

2.1   角色设置

GAPRole_StartDevice（……）；      // 广播者、从设备角色

GAPCentralRole_StartDevice(……);  // 集中器角色（主设备）

GAPObserverRole_StartDevice(……); // 发现者角色

 

它们最终都是通过调用：GAP_DeviceInit（……）来实现角色的初始化。

2.2   启动（终止）扫描

参数	描述
GAPObserverRole_StartDiscovery	（uint8 mode, uint8 activeScan, uint8 whiteList）
功能	开始扫描设备
参数：mode	寻找设备的发现模式： DEVDISC_MODE_NONDISCOVERABLE:  No discoverable setting DEVDISC_MODE_GENERAL:          General Discoverable devices DEVDISC_MODE_LIMITED :         Limited Discoverable devices DEVDISC_MODE_ALL:              Not filtered
参数：activeScan	扫描类型：主动扫描或被动扫描
参数：whiteList	是否启用白名单过滤策略

 

参数	描述
GAPObserverRole_CancelDiscovery
功能	终止扫描

2.3   扫描事件（消息通知）

2.3.1  GAP_DEVICE_INFO_EVENT

当收到一个新的广播包时（由于蓝牙控制器会过滤掉重复的广播包，只有不一样的广播包才会发送到Host层，所以在一次扫描过程中，Host层每收到一个广播包就是扫描到一个新的设备），TI蓝牙协议栈会以OSAL消息的形式发送一个 GAP_DEVICE_INFO_EVENT 事件。

当收到一个扫描请求回应包时，同样也会发送一个GAP_DEVICE_INFO_EVENT 事件。

GAP_DEVICE_INFO_EVENT事件所携带数据格式下表所示：

gapDeviceInfoEvent                                          GAP_DEVICE_INFO_EVENT

参数	描述
hdr	GSP_MSG_EVENT and status
opcode	GAP_DEVICE_INFO_EVENT
eventType	广播类型
addrType	地址类型
Add	地址
Rssi	接收信号强度：RSSI
dataLen	数据长度
pEvtDat	广播数据或扫描回应数据

2.3.2  GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT

当扫描过程结束时（由 TGAP_GEN_DISC_SCAN 和 TGAP_LIM_DISC_SCAN 指定的时间），会收到GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT 事件。

GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT事件所携带数据格式下表所示：

gapDevDiscEvent_t                                        GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT

参数	描述
Hdr	GAP_MSG_EVENT and status
opcode	GAP_DEVICE_DISCOVERY_EVENT
numDevs	Number of devices found during scan
pDevList	array of device records