STMCU小助手
发布时间:2024-1-3 19:22
|
01蓝牙设备地址的类型5 k% F6 S" W! J0 l+ p4 E+ }4 e 所有蓝牙设备都应具有一个蓝牙设备地址 (BD_ADDR),该地址(及其地址类型)可以唯一地(一定范围内唯一)标识该设备。使用者如果不了解其概念,看上去可能会有很多疑惑,甚至容易造成侵权问题。 蓝牙的设备地址分为两大类,一类是 Public,一类是 Random 的。其中 Random 类地址里面又分为静态地址和私有地址。私有地址又分为不可解析的私有地址和可以解析的私有地址。这些地址类型列举如下:. I, e4 [, z, a3 P' |! U • Public Bluetooth address // 16 G- M/ k! A, ]: V/ e • Random Bluetooth address o Static address // 2" m& {0 Z e1 |5 ^$ L o Private address ▪ Non-resolvable private address // 3 ▪ Resolvable private address // 4 上述 4 种地址类型都使用 48bit 的地址长度。地址类型不同,48bit 地址的格式也会不同;设备地址类型和设备地址共同用于唯一标识该设备。另外需要注意以下几点: • Public 或者 Random 地址类型的标识在链路层的广播包 PDU Header 中,不在48bit 地址的内容中。 • Random 类型下的三种地址类型,使用 48bit 地址的高 2bit 进行标识。7 S3 u" d7 t& C5 Q • 48bit 地址都相同的两个设备,如果它们分别属于 Public 或者 Random 地址类型,则它们是两个不同身份的蓝牙设备。 设备应至少使用一种类型的设备地址,也可以同时使用两种。该设备可以通过它使用的任何设备地址来寻址。设备的身份地址是它在传输的数据包中使用的 Public 设备地址或Random 静态设备地址。如果一个设备使用可解析的私有地址,它也应该有一个身份地址。每当比较两个设备地址时,比较应包括设备地址类型(即如果两个地址的类型不同,即使两个 48 位地址相同,它们也不同)。7 |! Y+ K0 G7 q. {: \3 u 如果公司有购买 Public 地址,则建议用 Public。如果没有购买地址,又没有设备地址隐私需求,则建议使用 Random Static Device Address。/ X+ N( [0 q6 Y : Z5 c7 X9 Z5 z! F8 W4 N- a 1.1. Public Bluetooth Address: e: O6 W2 L6 ? 在传统蓝牙和 BLE 中,原则上来说,使用 Public 地址需要向 IEEE 申请购买,使用未授权的 Public 地址如果和已授权的 Public 地址发生地址冲突,可能会面临法律纠纷。使用Public 地址还需要涉及到地址的管理、购买等流程。本文的后面举例描述了购买 Public 地址的流程。 1.2. Random Static Device Address 蓝牙更新到了 BLE 版本之后,为了让设备厂商可以节省购买 Public 地址授权的费用,引入了 Random 类型的地址。从前文可知,Random 地址类型又分为静态(Static)类型和隐私(Private)类型。静态类型的地址格式如下:9 B [: C' C% P Q6 X
0 ]- b3 J/ Q. Z! T6 i, u9 D8 x8 f 静态地址是随机生成的48位地址,应满足以下要求 :1 X# n% Z% X, K( B • 地址的随机部分至少有一位应为 0 U6 T8 [( T* F& `: r1 N • 地址的随机部分至少有一位应为 1 设备可以选择在每次电源循环后将其静态地址初始化为新值。设备在初始化后不得更改其静态地址值,直到设备重新上电。 4 _: ~& Y$ |+ j0 Q+ z 注意:如果设备的静态地址发生更改,则存储在对端设备中的地址将无效,并且将失去使用旧地址重新连接的能力。 1.3. Random Non-Resolvable Private Address) H* c& E+ w7 a7 J4 f+ J; q; n 隐私地址主要是为了解决隐私问题。根据其是否可解析,又分成不可解析地址类型和可解析地址类型,不可解析地址类型的地址格式如下: q1 ]0 J2 l, A! r
• 地址的随机部分至少有一位应为 1 • 地址的随机部分至少有一位应为 0* m0 L' w }, ]$ Z • 地址不得等于 Public 地址 不可解析地址会周期更新(建议值是 15 分钟),这类地址在实际应用中比较少用。 % k( }5 @) Y7 l0 @ 1.4. Random Resolvable Private Address, X: p- B2 k5 h* d 所谓可解析地址(RPA),是指可以把一个周期变化的地址解析为唯一的身份地址。使用随机可解析地址类型的设备应具备两个地址,一个地址用于标识该设备,称为身份地址(Identity Address),另一个则为随机可解析地址(RPA)。一般情况下,设备会广播RPA,身份地址保存在本地。对端设备可通过解析 PRA 进一步获得其身份地址。 : \- j8 l4 _- V! A% Q5 B 要生成可解析的私有地址,设备必须具有本地身份解析密钥 (IRK) 或对端身份解析密钥 (IRK)。可解析的私有地址应使用 IRK 和随机生成的 24 位数字生成。随机数称为prand,应满足以下要求:# \) l" h- `2 Z6 `8 D, w • prand 的随机部分至少有一位为 0 • prand 的随机部分至少有一位为 1% |/ L+ ?0 P# u/ b0 G+ T
特征如下:7 Q: k W7 S$ g6 a$ w0 m$ g 1)由两部分组成: 高位 24bits 是随机数部分,其中最高两个 bit 为“10”,用于标识地址类型; 低位 24bits 是随机数和 IRK 经过 hash 运算得到的 hash 值,运算的公式为 hash = ah(IRK, prand)。 + l" a" s1 G+ S 2)当对端 BLE 设备扫描到该类型的蓝牙地址后,会使用保存在本机的 IRK,和该地址中的 prand,进行同样的 hash 运算,并将运算结果和地址中的 hash 字段比较,相同的时候,才进行后续的操作。这个过程称作 resolve(解析),这也是 Non-Resolvable Private Address/Resolvable Private Address 命名的由来。* }# W5 D* U) z8 Q 3)以 T_GAP(private_addr_int)为周期,定时更新。哪怕在广播、扫描、已连接等过程中,也可能改变。 4)Resolvable Private Address 不能单独使用,因此需要使用该类型的地址的话,设备要选择 Public Device Address 或者 Static Device Address 中的一种作为其身份地址。 - {1 g7 ~4 Z2 g6 e 02MAC 地址相关函数 下面介绍两个比较重要的和 MAC 设置相关的函数。6 Y4 y9 _3 F1 k. M) } o6 e! x9 a // 配置 MAC 地址的函数 8 r$ E5 O6 j! T# x
! Q& A1 C D J, A9 m1 \ 其中不同的 offset 设置的数值不一样,和 MAC 地址相关的主要是这两个:: N9 g$ e' `' x4 j$ w' r • 0x00: CONFIG_DATA_PUBADDR_OFFSET- q* c, t$ v g' P4 ~2 | • 0x2E: CONFIG_DATA_STATIC_RANDOM_ADDRESS ' @+ j. {4 F3 X2 `* K //配置使用哪种 MAC 地址的函数:3 u% Y/ v3 t. E
. Q4 }! q' W/ o$ V* d4 z Identity_Address_Type :" a6 i# M' U2 |- W+ l" V • 0x00: Public Address/ l: n0 W" _9 T7 e; R. M8 P( \! o& t • 0x01: Static Random Address; W, X* |& ~2 _2 `' O/ y- Z7 F8 w& z+ q 03蓝牙 Random 静态设备地址的生成与设置参考方法5 ^4 f: U. U0 @ 为了方便一些客户生成免费的相对唯一的 MAC 地址,下面列举一个使用芯片出厂唯一的 UID 来生成 MAC 地址的参考方法。基本原理是通过读取芯片的 UID,然后再进行 Hash计算,截取需要的 46bit 作为随机部分的静态地址。理论上这种方法生成的 MAC 地址重复的几率很小,在 2 的 40 多次方分之一的几率重复,因此实际工程应用中可以认为它相对比较唯一。% k) S* [. I. ^- k7 l' j sha256.c这个库文件在当前开发平台上需要修改前面一个头文件包含:1 i5 l- }; Z }/ T7 F 3 |; S/ f' J, I 将 “#include” 更改为 “#include” 以下部分伪代码适用于 BlueNRG 系列和 STM32WB 系列 // 生成静态 MAC 地址参考函数6 [% z/ l* w0 L3 T% E/ d1 J; Q( |
04蓝牙 Public 设备地址的购买流程 全球唯一设备号,标准化组织是 IEEE,以前的网卡 Ma 地址、PC,现在蓝牙设备、BLE 设备若需要认证的,官方的唯一设备标识,即蓝牙地址,也是 Mac 地址,需向 IEEE申请,并登记付费。即可获得授权。0 t& }7 t" i; d( r7 T, v 4 j, \. p2 Y* @6 n 4.1. OUI 介绍6 M# F( [( F- F( ~+ t6 G Organizationally Unique Identifier(OUI) 被称作“组织唯一标识符”,在任何一块网卡中烧录的 6 字节 MAC 地址中,前三个字节就体现了 OUI,通常情况下,该标识符是唯一的。因此,OUI 可以用来创建 MAC 地址、蓝牙设备地址或以太网地址。另外,OUI 也可作为一个公司的 SNAP 协议标识符使用。3 e; y; y' w- z# ? R5 [ 通常情况下,IEEE 标准协会将前 24 位组织唯一标识符(OUI)分配给生产企业,剩下的 24 位由厂家自行分配代码。$ I5 Q' `* W; N, J6 H2 k 目前,OUI 只能通过 IEEE 标准协会直接购买,其总价格大概在 3500 美元左右。 如果如果没有保密需求,支付$3500 就可获得一个 OUI(可生成 1600 万个地址),即上述所指的 publicly registered MA-L,也就是说此类公司的名称和地址是公开的,公众可以访问0 W) z& w& \9 F: X1 l8 n! W 输入公司名称查询该公司拥有的 MA-L,或者输入 MA-L查询公司的名称和地址。 . z, I; U' R( r' E: M2 Q" b' _9 D 如果生产厂商希望对以上信息保密,可以选择 Privately registered MA-L,价格会贵很多,且每年需要支付保密费用大概几千美元。 % c d9 H2 J4 I7 n/ Q 4.2. 购买流程 如果需要购买 Public 地址,需要先申请一个 IEEE 账号。登入后点击如下入口开始申请。4 {7 _# F$ S* L, X! E }7 N 图1.申请购买 public 地址入口1 u- U4 E$ g6 O1 a$ x
" X+ E# L' h& s( V 图2. 选择购买的 MAC 地址数量和类型1 a4 S9 S7 O0 p- C3 p
; f& G1 C2 l& {- @! C( h 如果申请的类型是 MA-L 大概有 1677 万个地址,MA-M 大概有 100 多万个。 & |* h' E( r/ \: v( q. { 图3.申请过程中的 4 个步骤 $ x. t, t& I& d8 A, m3 a/ v/ o
7 M4 L, |0 B/ O1 u" x: k* {8 { 主要填写:申请人信息,包括姓名、职位、公司名称、地址及邮箱电话等; 公司信息,如果贵公司为首次申请,initial corporate assignment request 后选择YES,如果不是首次申请 OUI,一定要确保现有的 MAC 地址使用率已达到 95%,否则不予申请,选择 No 之后需要在方框内填写上次申请 OUI 的公司名称并提供再次申请的理由,同时还需提供公司类型,是母公司还是子公司,还是两者皆否 ) \' f1 H) u! `+ E7 z: T7 w9 ^ 如果公司类型选择了母公司或者是子公司,需要填写至少 3 家联营公司的具体信息,如果公司类型选择了 neither,该部分可不填;为保密信息,如果选择购买的是 publicly registered MA-L,该部分选择 No,反之选择 Yes 并提供理由;目前 IEEE 标准协会接受的付款方式包括邮寄美国银行汇票、美元电汇及信用卡在线支付。如果需要提供形式发票,请选择 please send a proforma invoice 之前的复选框。 & h2 @& W$ ?$ O5 U7 h 完成以上内容后在线提交即可。 4.3. 购买后检查确认1 W$ J. B8 P! L1 L8 E8 \3 Z( q 如果需要购买 public 地址,需要先申请一个 IEEE 账号。登入后点击如下入口开始申请。通常 IEEE 收到款后的第二天,即可邮件收到一个 Mac 地址的生成软件,填上日期等信息后,会生成一个 6BYTE(48bits)的地址段,前 3BYTE 数据为公司名,后面 3BYTE是序号。 ; m0 T K8 I2 m% q! x" e5 V' o, }. Z
# V, o: z7 \, o& B# Q 图4.在更新的列表中检查申请的地址 / c' l& Z# p# v- [5 f % w; E( u7 n/ { 05小结 本文介绍了 BLE MAC 地址的类型,基于芯片 ID 生成静态随机 MAC 地址,以及购买Public MAC 地址的流程。3 ~, T3 h# D5 |- Q) g 转载自: STM32单片机9 S: h o1 u: Z/ ~ 如有侵权请联系删除 $ u+ |2 Z \5 L# u3 R ' [; r" {: f& A! `: z' A4 g |
【STM32H735G-DK 测评】STM32H735G-DK External Loder 编译和测试
Keil-MDK 在线调试设置断点的高级用法
请教下STM32N6570 怎么把分辨率改成320x240并可以全屏显示
【福利三:逢7发帖赢大礼】想要充分利用STM32H743VI片内的RAM空间(但并不顺利)
基于stm32平台上的IC-MU磁绝对值编码器SPI通讯和码盘数据处理
使用STM32 MCU和MPU连接PDM数字麦克风
分享STM32资料-采用 STM32U031R8 MCU 的 STM32 Nucleo-64 开发板,官方资料,数据手册等资料
HRTIM 指南
使用 STM32 的 DWT 单元监控内存
DAC,COMP,HRTIM Fault 功能的使用
微信公众号
手机版