Nordic nRF51822でBLEしてみました 2

1. Nordic nRF51822 で BLE してみました 2
● 前回は、サンプルを動たところまで。
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今回は Bluetooth の仕様書も見ながらやっていこう。
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現在 (2015/05/31) の最新は、コアバージョン 4.2
● https://www.bluetooth.org/ja-jp/specification/adopted-specifications
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残念ながら、英語版のみです。

2. プロファイルとサービス
● Bluetooth で「プロファイル」という言葉をよく
使うが、これはデータの構造ややりとりの仕方を
決めたもの。
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「サービス」もだいたいそんなもの。
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私の中では、「サービス」を組み合わせたりしたのが
「プロファイル」になってる。
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例えば「 Alert Notification Profile 」 (ANP) というプロ
ファイルがあるのだが、それは「 Alert Notification
Service 」 (ANS) を使っている。
● Bluetooth SIG ではみんな使いそうなプロファイ
ルやサービスを定義しているが、自分で機器を作
るならサービスを自作することも多々ある。

3. 役割 (GATT)
● サービスは、だいたい「機能を提供する方」と「受ける方」に役
割が分かれる。
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「 role 」という言葉が仕様書によく出てくる。
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こちらは、 Alert Notification Profile の Role
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ここは GATT レベルでの役割
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「 Client 」と「 Server 」と呼んでいるようだ

4. 役割 (GAP)
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GAP というものがある
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ここでの Role は、 BLE として果たす役目みたいなイメージ
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Broadcaster
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SoftDevice のS110/S130
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いわゆる「ビーコン専用端末」がこれになる。 Advertising するだけ。
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Observer
●
SoftDevice のS120/S130
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無線を受信するだけで、送信しない。
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Peripheral
● SoftDevice のS110/S130
●
Broadcaster の機能に、接続する機能がある。 Profile やService を持つなら、これ。
●
Central
●
SoftDevice のS120/S130
●
Peripheral の接続先がCentral になる。

5. 役割 (L2CAP)
● BLE の接続管理というところか
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接続してしまえば、 GATT とかの話になる
●
接続前は、 GAP とか L2CAP とかの話になる
●
ここでの Role は 2 つ
● Slave
● GAP の "Broadcaster" や "Peripheral" にあたる
● 無線を聞く方
● Master
● GAP の "Central" にあたる
●
無線を出し始める方

6. 接続前の状態
●
接続するまでは、 GAP や L2CAP が主役
●
これは、 L2CAP の状態遷移図
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Master と Slave で経路が違う

7. 接続まで - Master
● Master が接続するまでは、こういう経路になる
● Scanning で Peripheral を探す
●
見つかったら Initiating で
接続するかどうか試す
● OK なら接続する

8. 接続まで - Slave
● Slave が接続するまでは、こういう経路になる
● Advertising して、 Master に
見つけてもらう
● Master から接続要求が来て、
OK なら接続する

9. Advertising PDU(Packet Data Unit)
●
Advertising は 4 タイプある
● Core_V4.2 - Vol.6 - Part B – 2.3.1 Advertising PDUs
● ADV_IND : 「接続可能」「相手不特定」「 SCAN_REQ 可能」
●
接続する場合はこれを使う
● ADV_DIRECT_IND : 「接続可能」「相手特定」「 SCAN_REQ 不可」
●
どこかで推奨しないという記述を見た気がするのだが、見つけられなかった。。
● ADV_NONCONN_IND : 「接続不可」「相手不特定」「 SCAN_REQ 不可」
●
ビーコン端末などは、これだろう。
● ADV_SCAN_IND : 「接続不可」「相手不特定」「 SCAN_REQ 可能」
●
SCAN_REQ コマンドを受信すると、 SCAN_RSP 応答で情報を返す。
●
使い道がわからない・・・。
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データ部として 31byte まで使える。
● ADV_DIRECT_IND は違うが、普通使わなさそうなので省略

10. Advertising のデータ
● 左がヘッダ、右がデータ部の構造
● PDU Type : 前ページの xxx_IND
● TxAdd : AdvA のアドレス種別
● 0...public address / 1...random address
● RxAdd : 未使用？
●
実際に送信されているデータ例 (TI SensorTag)

11. AdvData
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AdvData は、 [Length][AD Type][Data] 、という構造
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AD Type はネットにしかなさそうだ
● https://www.bluetooth.org/en-us/specification/assigned-numbers/generic-access-profile
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上のデータは、 0x01 、つまり「 Flags 」というデータタイプ
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参照先： Core Specification Supplement, Part A, section 1.3
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iBeacon は 0xFF(Manufacturer Specific) にして、あとは好きに使っている
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データタイプの説明は「コア仕様補完 (CSS) 」にある
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現在 (2015/05/31) の最新は、 v5
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0x05 の意味
●
bit0 : LE Limited Discoverable Mode
●
bit 2 : BR/EDR Not Supported

12. S110 で Advertising
● ble_advdata_set() で AdvData を設定する
● ble_advdata_t 構造体
● sd_ble_gap_adv_start() を呼ぶと Advertising を開始する
● ble_gap_adv_params_t 構造体
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Advertising PDU の種類 (xxx_IND)
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送信間隔
●
タイムアウト時間
● Advertising だけしたいなら、 ble_app_beacon サンプルがよい