蓝牙信标Eddystone（二）——协议规范

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Eddystone协议规范中记录了Eddystone帧格式的常见帧PDU类型和个别服务数据字节格式。

蓝牙信标——Eddystone协议概述

1. 公共元素

每个Eddystone帧类型必须包含以下PDU数据类型：

由蓝牙核心规范（Bluetooth Core Specification Supplement, CSS, v5）定义的16bit Service UUIDs。Eddystone服务UUID为0xFEAA，增加此UUID允许在iOS设备上进行后台扫描；
服务数据数据类型，16bit UUID服务数据类型也必须是Eddystone服务UUID 0xFEAA。

Eddystone帧的具体类型编码在与服务 UUID 相关联的服务数据的第一个八位字节的高四位中。允许的取值包括：

帧类型	高4bit	字节值
UID	0000	0x00
URL	0001	0x10
TLM	0010	0x20
EID	0011	0x30
RESERVED	0100	0x40

低4bit预留未来使用，当前必须为0000.

需要注意，虽然蓝牙核心规范中定义为小端字节序，但是在Eddystone的服务数据中是按照大端字节序。

2. Eddystone-UID

Eddystone-UID 帧广播一个不透明、唯一的 16 字节 Beacon ID，该Beacon ID由一个 10 字节的命名空间和一个 6 字节的实例组成。Beacon ID 可能在将设备映射到外部存储中的记录时很有用。ID 的命名空间部分可以用于分组一组特定的信标，而实例 ID 则标识组内的个别设备。将 ID 划分为命名空间和实例组件还可以用于优化BLE扫描策略，例如仅基于命名空间进行过滤。

字节序	段	描述
0	帧类型	Value = `0x00`
1	距离数据	在0m处校正后的发射功率
2	NID[0]	10-byte 命名空间
3	NID[1]
4	NID[2]
5	NID[3]
6	NID[4]
7	NID[5]
8	NID[6]
9	NID[7]
10	NID[8]
11	NID[9]
12	BID[0]	6-byte 实例
13	BID[1]
14	BID[2]
15	BID[3]
16	BID[4]
17	BID[5]
18	RFU	Reserved for future use, must be`0x00`
19	RFU	Reserved for future use, must be`0x00`

3. Eddystone-URL

Eddystone-URL框架使用压缩编码格式广播URL，以便在有限长度的广播数据包中容纳更多信息。

解码之后，任何具有互联网访问权限的客户端都可以使用该URL。例如，如果一个Eddystone-URL信标广播URL为：https://goo.gl/Aq18zF，那么接收到该数据包的任何客户端都可以选择访问该URL。

Eddystone-URL框架是物理网络的核心，旨在实现对周围环境相关网页内容的无摩擦发现。Eddystone-URL整合了从其演化而来的UriBeacon格式的所有经验教训。

字节序	段	描述
0	帧类型	Value = `0x10`
1	发射功率	在0m处校正后的发射功率
2	URL Scheme	编码后前缀
3+	Encoded URL	为加密后的URL，长度1-17不等

3.1 关于URL编码规则

十进制	Hex	扩展
0	0x00	`http://www.`
1	0x01	`https://www.`
2	0x02	`http://`
3	0x03	`https://`

3.2 Eddystone-URL HTTP URL编码

HTTP URL方案由RFC 1738定义，例如：https://goo.gl/S6zT6P，用于指定使用HTTP可访问的互联网资源。

编码由一系列的字符组成。URL编码中排除的字符代码用作文本扩展代码。当一个用户代理（user agent）接收到Eddystone-URL时，URL标识符中的字节码将根据下表被扩展文字替代。（结尾一个字节表示相关的域名尾缀。）

十进制	Hex	扩展
0	0x00	.com/
1	0x01	.org/
2	0x02	.edu/
3	0x03	.net/
4	0x04	.info/
5	0x05	.biz/
6	0x06	.gov/
7	0x07	.com
8	0x08	.org
9	0x09	.edu
10	0x0a	.net
11	0x0b	.info
12	0x0c	.biz
13	0x0d	.gov
14…32	0x0e…0x20	Reserved for Future Use
127…255	0x7F…0xFF	Reserved for Future Use

注意：
1. URL仅使用US-ASCII编码字符集的可打印字符编码；即不使用0x00-0x20，与0x7F-0xFF.
2. 0x07-0x0d中顶级域名与0x0-0x6相同，但是没有结尾的斜杆”/”.

4. Eddystone-TLM

Eddystone-TLM框架广播有关信标本身的遥测信息，例如电池电压、设备温度和广播数据包的计数。这些信息对于监控信标群的健康状况和运行情况非常有用。由于Eddystone-TLM帧不包含信标ID，因此必须与提供ID的识别帧（Eddystone-UID或Eddystone-URL类型）配对使用。

TLM帧可以明文广播，就像UID和URL帧一样，或者在信标配置为Eddystone-EID时，使用在EID配置期间设置的身份密钥进行加密。当以明文广播时，没有消息完整性验证，您应该设计您的应用程序以适应此类广播的开放性质。

未加密TLM规范

字节序	段	说明
0	Frame Type	Value = 0x20
1	Version	TLM version, value = 0x00
2	VBATT[0]	电池电压, 1 mV/bit
3	VBATT[1]
4	TEMP[0]	Beacon 温度
5	TEMP[1]
6	ADV_CNT[0]	Advertising PDU 计数
7	ADV_CNT[1]
8	ADV_CNT[2]
9	ADV_CNT[3]
10	SEC_CNT[0]	上电或重启后的时间，单位s
11	SEC_CNT[1]
12	SEC_CNT[2]
13	SEC_CNT[3]

加密TLM规范

字节序	段	说明
0	Frame Type	Value = 0x20
1	Version	TLM version, `value = 0x01`
2	ETLM[0]	12字节加密TLM数据
3	ETLM[1]
4	ETLM[2]
5	ETLM[3]
6	ETLM[4]
7	ETLM[5]
8	ETLM[6]
9	ETLM[7]
10	ETLM[8]
11	ETLM[9]
12	ETLM[10]
13	ETLM[11]
14	SALT[0]	16-bit salt
15	SALT[1]
16	MIC[0]	16bit 消息完整性检查
17	MIC[1]

5. Eddystone-EID

Eddystone-EID框架广播一个加密的临时标识符，该标识符定期更改，更改速率在与Web服务的初始注册期间确定。广播的临时ID可以由注册的服务远程解析，但对其他观察者来说，它似乎是随机变化的。该框架类型旨在用于具有安全和隐私增强功能的设备。

5.1 帧格式规范

字节顺序	段	描述
0	帧类型 Frame Type	`=0x30`
1	距离数据	在0m处校正后的Tx功率
2	EID[0]	8字节的临时标识符
3	EDI[1]
4	EDI[2]
5	EDI[3]
6	EDI[4]
7	EDI[5]
8	EDI[6]
9	EDI[7]

该帧的长度是固定的，且在EID字节之后进行截断。

由于Eddystone-EID帧的目的在于提供更好的隐私保护，因此在实现时不建议将EID帧的广播与属于同一设备的任何其他帧交错使用。信标应当在旋转周期外旋转BD_ADDR，以防止跟踪。

参考链接：Eddystone协议规范

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