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一分鐘讀懂低功耗藍牙(BLE)MTU交換數據包
深圳市緯圖物聯(lián)技術有限公司
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1.概述
 * MTU: 最大傳輸單元(MAXIMUM TRANSMISSION UNIT) , 指在一個PDU (Protocol Data Unit: 協(xié)議數據單元,在一個傳輸單元中的有效傳輸數

據)能夠傳輸的最大數據量(多少字節(jié)可以一次性傳輸到對方)。
 * MTU 交換是為了在主從雙方設置一個PDU中最大能夠交換的數據量,通過MTU的交換和雙方確認(注意這個MTU是不可以協(xié)商的,只是通知對方,雙方在知道對方的極限后會選擇一個較小的值作為以后的MTU,比如說,主設備發(fā)出一個150個字節(jié)的MTU請求,但是從設備回應MTU是23字節(jié),那么今后雙方要以較小的值23字節(jié)作為以后的MTU),主從雙方約定每次在做數據傳輸時不超過這個最大數據單元
    MTU交換通常發(fā)生在主從雙方建立連接關系后(參見"一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包")
    做個對比就可以知道BLE MTU 比較小(不過新的BLE 標準MTU 已經大幅提升,詳見即將發(fā)表在VIEWTOOL BBS上的后續(xù)文章)。
 ****************************************************************“*************************      
   以太網:1500
 IEEE 802.3/802.2: 1492
 X.25: 576
 BLE: 23   => 這就是為什么WIFI 可以用于傳輸視頻,傳統(tǒng)藍牙(BT)可以傳輸音頻,而低功耗藍牙(BTLE 或者BLE)只能夠傳輸控制數據的原因了。
 ******************************************************************************************
 * MTU 交換命令:屬于ATT 命令
 * MTU 交換過程:如下圖
    MTU Exchange.png
 * MTU 兩個命令(“MTU 請求”及“MTU 響應”)詳解如下(見“4”)

2.關鍵字:Hollong BLE 偵聽儀,低功耗藍牙嗅探器, BLE 分析儀,BLE 數據抓取
 Keyword: Hollong BLE Sniffer, BLE Data Analyzer,BLE Capture

3.抓取數據包的準備工作
 * 硬件:一個BLE設備(從設備)及對應的主設備(如智能手機里面的相關應用程序,或者通用BLE 工具軟件);
           一臺HOLLONG BLE SNIFFER (Hollong BLE 偵聽儀)
 * 軟件:Hollong 藍牙4.0/4.1 BLE協(xié)議監(jiān)控分析儀 軟件, 使用本軟件可以打開本文中的數據包附件,進而可以更加方便及更加全面地了解更多細節(jié)(包括最全面的數據及數據解析)
        下載鏈接:
       http://www.viewtool.com/index.ph ... hollong-4-0-4-1-ble

4. MTU 請求(REQEUST)
   完整數據(以下關注藍色標注部分)
    MTU request complete.png
    1)  存取地址
    Access Address: 0xaf9a8c69
    固定為4個字節(jié),其值由連接請求數據包指定(詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包”)

    MTU req access address.png

   2) 頭信息
 Data Header: 0x0706    000. .... = RFU: 0
    ...0 .... = More Data: False
    .... 0... = Sequence Number: 0
    .... .1.. = Next Expected Sequence Number: 1
    .... ..10 = LLID: Start of an L2CAP message or a complete L2CAP message with no fragmentation (0x2)
    000. .... = RFU: 0
    ...0 0111 = Length: 7
    MTU req header info.png

 3) L2CAP 長度
    在BLE中,GAP,GATT,SMP 都使用L2CAP 通道將命令及數據打包送到鏈路層(LINK LAYER),L2CAP 打包過程中需要指定L2CAP的長度及通道號。
    Length: 3
    MTU req l2cap size .png

   4) L2CAP 通道號(CID):channel ID
   CID: Attribute Protocol (0x0004)
    MTU req l2cap channel ID.png    

    5) ATT 命令
     標準發(fā)下:
      MTU REQUEST ATT FORMAT.png      
     實際數據包:
    Opcode: Exchange MTU Request (0x02)
    0... .... = Authentication Signature: False
    .0.. .... = Command: False
    ..00 0010 = Method: Exchange MTU Request (0x02)
      MTU req l2cap opcode.png    


   6) MTU 值 (請求的值)
    Client Rx MTU: 185
    MTU req l2cap MTU value.png
   
   7) CRC
    MTU req CRC.png

4. MTU 響應(RESPONSE)
    完整數據包:
    mtu rsp complete.png
    1) 存取地址
    Access Address: 0xaf9a8c69
    固定為4個字節(jié),其值由連接請求數據包指定(詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包”)
    mtu rsp access address.png

    2. 頭信息
    Data Header: 0x0712    000. .... = RFU: 0
    ...1 .... = More Data: True
    .... 0... = Sequence Number: 0
    .... .0.. = Next Expected Sequence Number: 0
    .... ..10 = LLID: Start of an L2CAP message or a complete L2CAP message with no fragmentation (0x2)
    000. .... = RFU: 0
    ...0 0111 = Length: 7
    mtu rsp header info.png

    3. L2CAP 長度
        解釋同(請求包)。
        Length: 3
       mtu rsp l2cap size.png

    4. L2CAP 通道號
        解釋同(請求包)。
       CID: Attribute Protocol (0x0004)
       mtu rsp l2cap channel ID.png

    5. ATT 命令
       標準:
       MTU Response ATT FORMAT.png

       實例:
       Opcode: Exchange MTU Response (0x03)    0... .... = Authentication Signature: False
    .0.. .... = Command: False
    ..00 0011 = Method: Exchange MTU Response (0x03)
       mtu rsp opcode.png

     6) MTU 值
      Server Rx MTU: 23
       mtu rsp mtu value.png

      7)CRC
       CRC: 0xf4767e
    [Expert Info (Note/Checksum): CRC unchecked, not all data available]
       mtu rsp crc.png    
     
下載完整抓取到的數據包: em9304 fineme 071117.zip
原文鏈接:
http://www.viewtool.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=63214&extra=page%3D1


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公司名稱: 深圳市緯圖物聯(lián)技術有限公司
聯(lián) 系 人: 郭珍
電  話: 0755-88600716
傳  真:
地  址: 龍華區(qū)民治街道創(chuàng)業(yè)花園創(chuàng)新大廈
郵  編: 518131
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