如何自定义低功耗蓝牙服务

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本文档介绍了如何利用 ESP-AT 提供的低功耗蓝牙服务源文件在 ESP32 设备上自定义低功耗蓝牙服务。

低功耗蓝牙服务被定义为 GATT 结构的多元数组，该数组至少包含一个属性类型 (attribute type) 为 0x2800 的首要服务 (primary service)。每个服务总是由一个服务定义和几个特征组成。每个特征总是由一个值和可选的描述符组成。更多相关信息请参阅 《蓝牙核心规范》 中的 Generic Attribute Profile (GATT) 一节。

低功耗蓝牙服务源文件介绍

低功耗蓝牙服务源文件是 ESP-AT 工程创建低功耗蓝牙服务所依据的文件，文件位于 customized_partitions/raw_data/ble_data/gatts_data.csv，内容如下表所示。

index	uuid_len	uuid	perm	val_max_len	val_cur_len	value
0	16	0x2800	0x01	2	2	A002
1	16	0x2803	0x01	1	1	2
2	16	0xC300	0x01	1	1	30
3	16	0x2901	0x11	1	1	30
…	…	…	…	…	…	…

以下内容是对上表的说明。

• perm 字段描述权限，它在 ESP-AT 工程中的定义如下所示。

  /* relate to BTA_GATT_PERM_xxx in bta/bta_gatt_api.h */
  /**
  * @brief Attribute permissions
  */
  #define    ESP_GATT_PERM_READ                  (1 << 0)   /* bit 0 -  0x0001 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_READ in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_READ_ENCRYPTED        (1 << 1)   /* bit 1 -  0x0002 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_READ_ENCRYPTED in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_READ_ENC_MITM         (1 << 2)   /* bit 2 -  0x0004 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_READ_ENC_MITM in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE                 (1 << 4)   /* bit 4 -  0x0010 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_WRITE in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE_ENCRYPTED       (1 << 5)   /* bit 5 -  0x0020 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_WRITE_ENCRYPTED in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE_ENC_MITM        (1 << 6)   /* bit 6 -  0x0040 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_WRITE_ENC_MITM in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE_SIGNED          (1 << 7)   /* bit 7 -  0x0080 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_WRITE_SIGNED in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE_SIGNED_MITM     (1 << 8)   /* bit 8 -  0x0100 */    /* relate to BTA_GATT_PERM_WRITE_SIGNED_MITM in bta/bta_gatt_api.h */
  #define    ESP_GATT_PERM_READ_AUTHORIZATION    (1 << 9)   /* bit 9 -  0x0200 */
  #define    ESP_GATT_PERM_WRITE_AUTHORIZATION   (1 << 10)  /* bit 10 - 0x0400 */
  

• 上表第一行是 UUID 为 0xA002 的服务定义。

• 第二行是特征的声明。UUID 0x2803 表示特征声明，数值 (value) 2 设置权限，权限长度为 8 位，每一位代表一个操作的权限，1 表示支持该操作，0 表示不支持。

  位	权限
  0	BROADCAST
  1	READ
  2	WRITE WITHOUT RESPONSE
  3	WRITE
  4	NOTIFY
  5	INDICATE
  6	AUTHENTICATION SIGNED WRITES
  7	EXTENDED PROPERTIES

• 第三行定义了服务的特征。该行的 UUID 是特征的 UUID，数值是特征的数值。

• 第四行定义了特征的描述符（可选）。

有关 UUID 的更多信息请参考 蓝牙技术联盟分配符。

如果直接在 ESP32 设备上使用默认源文件，不做任何修改，并建立低功耗蓝牙连接，那么在客户端查询服务器服务后，会得到如下结果。

编译时自定义低功耗蓝牙服务

请根据以下步骤自定义低功耗蓝牙服务。

修改低功耗蓝牙服务源文件

可定义多个服务，例如，若要定义三个服务（Server_A、Server_B 和 Server_C），则需要将这三个服务按顺序排列。由于定义每个服务的操作大同小异，这里我们以定义一个服务为例，其他服务您可以按照此例进行定义。

1. 添加服务定义。

   本例定义了一个值为 0xFF01 的主要服务。

   index	uuid_len	uuid	perm	val_max_len	val_cur_len	value
   31	16	0x2800	0x01	2	2	FF01

2. 添加特征说明和特征值。

   本例定义了一个 UUID 为 0xC300 的可读可写特征，并将其值设置为 0x30。

   index	uuid_len	uuid	perm	val_max_len	val_cur_len	value
   32	16	0x2803	0x11	1	1	0A
   33	16	0xC300	0x11	1	1	30

3. 添加特征描述符（可选）。

   本例添加了客户端特征配置，数字 0x0000 表示通知 (notification) 和指示 (indication) 被禁用。

   index	uuid_len	uuid	perm	val_max_len	val_cur_len	value
   34	16	0x2902	0x11	2	2	0000

完成以上步骤后，自定义的低功耗蓝牙服务定义如下。

index	uuid_len	uuid	perm	val_max_len	val_cur_len	value
31	16	0x2800	0x01	2	2	FF01
32	16	0x2803	0x11	1	1	0A
33	16	0xC300	0x11	1	1	30
34	16	0x2902	0x11	2	2	0000

请根据自己的需求修改 GATTS 配置，然后生成 mfg_nvs.bin 文件。

生成 mfg_nvs.bin 文件

请参考 生成 mfg_nvs.bin 文档生成带有低功耗蓝牙的服务配置的 mfg_nvs.bin。

下载 mfg_nvs.bin 文件

请参考 下载 mfg_nvs.bin 文档。

下载完成后，重新建立低功耗蓝牙连接，在客户端查询的服务器服务如下所示。

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