基于 L2CAP 协议的蓝牙 BLE 设备通信指南

Sun, 16 Jun 2024 11:20:31 +0800

蓝牙 BLE 是什么

蓝牙BLE，即蓝牙低功耗（Bluetooth Lower Energy）是一种蓝牙通信标准，设计用于短距离通信和低功耗应用。

相比经典蓝牙，BLE 更加节能，传输距离更远，连接更快。BLE 主要用于健身设备、医疗设备、家居自动化等场景。

蓝牙 BLE 设备的连接

信道

L2CAP的基本概念是信道（Signaling Channel）。信道是个抽象概念，表示两个设备某个协议层之间的通道。每个信道分配一个2字节的信道ID——CID（Channel ID），每个信道功用不同，比如CID=0x0004的信道表示属性协议（Attribute Protocol）专用信道。对于BLE协议，L2CAP共有三个信道ID：

0x0004 – 属性协议
0x0005 – 低功耗信令信道
0x0006 – 安全管理协议

其他信道则用于经典蓝牙。协议复用可以理解为，不同的协议走不同的信道，互不干扰。

代码

#define ATT_CID 4;

// 创建 L2CAP socket
int s = socket(PF_BLUETOOTH, SOCK_SEQPACKET, BTPROTO_L2CAP);

// 绑定 L2CAP socket
struct sockaddr_l2 bind_addr = {0};
bind_addr.l2_family = AF_BLUETOOTH;
bind_addr.l2_cid = htobs(ATT_CID); // ATT 信道 CID
bdaddr_t any_addr = {{0, 0, 0, 0, 0, 0}};
bacpy(&bind_addr.l2_bdaddr, &any_addr);
bind_addr.l2_bdaddr_type = BDADDR_LE_PUBLIC;
int err = bind(s, (struct sockaddr *)&bind_addr, sizeof(bind_addr));
if (err) {
    return -1;
}

// 连接 L2CAP socket
struct sockaddr_l2 conn_addr = {0};
conn_addr.l2_family = AF_BLUETOOTH;
conn_addr.l2_cid = htobs(ATT_CID); // ATT CID
str2ba(mac_address.c_str(), &conn_addr.l2_bdaddr);
conn_addr.l2_bdaddr_type = BDADDR_LE_PUBLIC;
err = connect(s, (struct sockaddr *)&conn_addr, sizeof(conn_addr));
if (err) {
  exit(-1);
}

L2CAP 数据包解析

L2CAP（Logical Linked Control and Adaptation Protocol 逻辑链路控制与适配协议）工作在链路层,为上层协议提供数据通道。它支持数据分片与重组,确保数据完整可靠地传输。

Bluetooth on Cassius0924 的博客

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