准备工作

1. 一台 PC
2. IAR Embedded Workbench 集成开发环境，可以用30天试用版本。
3. 支持 蓝牙 4.0 的智能手机一部，并安装下列应用之一
   • Android Google Play Store.
   • iPhone  App Store.
4. CC2540 开发板
5. CCDebugger 下载器

创建 iBeacon 工程文档

• 安装 TI 官方的 CC254x 开发环境
• 复制 C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.3.2\Projects\ble\SimpleBLEBroadcaster 文件夹
• 粘贴到：C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.3.2\Projects\ble\iBeacon
• 运行 IAR Embedded Workbench，点击 File > Open > Workspace

修改源代码

simpleBLEBroadcaster.c

// GAP - Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertisting)
static uint8 advertData[] =
{
  // Flags; this sets the device to use limited discoverable
  // mode (advertises for 30 seconds at a time) instead of general
  // discoverable mode (advertises indefinitely)
  0x02,   // length of this data
  GAP_ADTYPE_FLAGS,
  GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED,

  // three-byte broadcast of the data "1 2 3"
  0x04,   // length of this data including the data type byte
  GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC,      // manufacturer specific advertisement data type
  1,
  2,
  3
};

修改下面关键字

• UID: E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0
• Major: 1 (0x0001)
• Minor: 1 (0x0001)
• Measured Power: -59 (0xc5)

// GAP - Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertisting)
static uint8 advertData[] =
{
  // 25 byte ibeacon advertising data
  // Preamble: 0x4c000215
  // UUID: E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0
  // Major: 1 (0x0001)
  // Minor: 1 (0x0001)
  // Measured Power: -59 (0xc5)
  0x1A, // length of this data including the data type byte
  GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC, // manufacturer specific advertisement data type
  0x4c,
  0x00,
  0x02,
  0x15,
  0xe2,
  0xc5,
  0x6d,
  0xb5,
  0xdf,
  0xfb,
  0x48,
  0xd2,
  0xb0,
  0x60,
  0xd0,
  0xf5,
  0xa7,
  0x10,
  0x96,
  0xe0,
  0x00,
  0x01,
  0x00,
  0x01,
  0xc5
};

接下来修改广播类型，将下面代码

//uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND;// use non-connectable advertisements
uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_DISCOVER_IND; // use scannable unidirected advertisements

修改为

uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND;   // use non-connectable advertisements
//uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_DISCOVER_IND; // use scannable unidirected advertisements

接下来修改 GAP

// Set the GAP Role Parameters
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime );

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof ( scanRspData ), scanRspData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof( advertData ), advertData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

因为 iBeacon 必须不间断广播，并且不响应任何数据请求，所以我们要修改 GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME 和 GAPROLE_SCAN_RSP_DATA。

// Set the GAP Role Parameters
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );
//GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime );

//GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof ( scanRspData ), scanRspData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof( advertData ), advertData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

保存工程后，进行编译，并通过 CCDebugger 下载程序到开发板中。

1. Select Project > Clean to clean the project.
2. Select Project > Make to make the project.
3. Select Project > Download and Debug to send the code to the CC2540 Key Fob
4. Select Debug > Go to Run the code on the CC2540 Key Fob

 1.iBeacon的前世今生

苹果公司，其产品的开发对外历来都是神秘的，正当三星和诺基亚大力推进NFC应用的时候，苹果却没有跟进，这是为何？在WWDC2013上，苹果发布了全新颠覆性的iOS系统：iOS 7。除了全新的扁平化外观UI设计之外，苹果还发布了许多iOS7的新特性。作为iOS7中最重要的新特性之一，iBeacon引起了各大科技巨头的注意。

美国老牌商场梅西百货(Macy)已经开始在纽约和旧金山的门店中部署iBeacon传感器，在同应用程序 Shopkick配合使用后，顾客将会在进店的同时感受到新技术所带来的便捷，因为他们可以在不同楼层的不同商铺即时获取到不同的优惠信息。此外，苹果上周也宣布在全美254家苹果零售店中部署iBeacon技术。

在国内, 各种 iBeacon应用正如雨后春笋一样冒出来，相信，这一次，我们电子工程师大有作为。

1.1    iBeacon的技术原理 

通过使用低功耗蓝牙技术(BluetoothLowEnergy，也就是通常所说的Bluetooth4.0或者Bluetooth Smart)，iBeacon基站可以创建一个信号区域，当设备进入该区域时，相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号网络。通过能够放置在任何物体中的小型无线传感器和低功耗蓝牙技术，用户便能使用iPhone来传输数据。

2.iBeacon的应用方向 

综合了一下，iBeacon的应用目前主要有如下：

【1】, 零售业, 当客户进入 iBeacon信号区域是推送相关信息

【2】, 球馆和演唱会馆等，指引客户找到座位和出入口洗手间等

【3】, 车库汽车定位，当你走进车库， iBeacon会指引你找到你的爱车再也不用到处找了。

【4】, 学生上课点名，别笑哦，一款名为BeHere的基于iBeacon 的应用 已经在AppStore 免费上架，iPad、iPhone和 iPod touch 都可以下载使用，该应用还具有“求助”功能，要是我当年上学的时候学校用这个来点名那我当年要睡少很多懒觉哦。

【5】,苹果将用iBeacon实现短距离支付，替换NFC，只是不知鹿死谁手短期肩部了分晓哦。

【6】,............

3.需要的开发环境

 3.1硬件环境 

【1】SmartRF开发板一套

【2】cc debugger 或smartRF04eb仿真器

【3】 cc2540 usb dongle 协议分析仪或 用 cc debugger 或 smartRF04eb 仿真器加

SmartRF开发板 实现的分析仪。（可选，但非常必要选）

3.2软件环境 

【1】SmartRF FlashProgrammer   下载工具软件（可选）

【2】IAR8.10.3

【3】Texas Instruments PacketSniffer BLE协议分析仪

4.实战实践 

iBeacon 基站的实现， 实际上除了硬件以外，在软件上仅表现为周期性地发送特定的数据包， 而这个数据包的格式，可以通过网络抓包破解分析出来。

对于一个UUID是E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0,major是0,minjor是0

的iBeacon，此时的Tx的信号是-59RSSI，他的BLE的广播包如下：

d6 be 89 8e 40 24 05 a2 17 6e 3d 71 02 01 1a 1a ff 4c 00 02 15 e2 c5 6d b5 df fb 48 d2 b0 60 d0

f5 a7 10 96 e0 00 00 00 00 c5 52 ab 8d 38a5 

以上协议包拆解内容如下:

d6 be 89 8e # Access address for advertising data (this is always the same fixedvalue)

40 # Advertising Channel PDU Header byte0.   Contains: (type = 0), (tx add = 1), (rx add =0)

24 # Advertising Channel PDU Header byte   1.    Contains:       (length = total bytes of   the advertising payload + 6 bytes for the BLE macaddress.)

05 a2 17 6e 3d 71 # Bluetooth Mac address (note this is a spoofedaddress)

02 01 1a 1a ff 4c 00 02 15 e2 c5 6d b5 df fb 48 d2 b0 60 d0 f5 a7 10 96 e0 00 00 00 00 c5#Bluetoothadvertisement

52 ab 8d 38 a5 #checksum

协议包中的关键部分就是蓝牙的广播部分，这些被分解为如下：

02 01 1a 1a ff 4c 00 0215  # Apple's fixed iBeacon advertisingprefix

e2 c5 6d b5 df fb 48 d2 b0 60 d0 f5 a7 10 96 e0 # iBeacon profileuuid

00 00 #major

准备工作

1. 一台 PC
2. IAR Embedded Workbench 集成开发环境，可以用30天试用版本。
3. 支持 蓝牙 4.0 的智能手机一部，并安装下列应用之一
   • Android Google Play Store.
   • iPhone  App Store.
4. CC2540 开发板
5. CCDebugger 下载器

创建 iBeacon 工程文档

• 安装 TI 官方的 CC254x 开发环境
• 复制 C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.3.2\Projects\ble\SimpleBLEBroadcaster 文件夹
• 粘贴到：C:\Texas Instruments\BLE-CC254x-1.3.2\Projects\ble\iBeacon
• 运行 IAR Embedded Workbench，点击 File > Open > Workspace

修改源代码

simpleBLEBroadcaster.c

// GAP - Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertisting)
static uint8 advertData[] =
{
  // Flags; this sets the device to use limited discoverable
  // mode (advertises for 30 seconds at a time) instead of general
  // discoverable mode (advertises indefinitely)
  0x02,   // length of this data
  GAP_ADTYPE_FLAGS,
  GAP_ADTYPE_FLAGS_BREDR_NOT_SUPPORTED,

  // three-byte broadcast of the data "1 2 3"
  0x04,   // length of this data including the data type byte
  GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC,      // manufacturer specific advertisement data type
  1,
  2,
  3
};

修改下面关键字

• UID: E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0
• Major: 1 (0x0001)
• Minor: 1 (0x0001)
• Measured Power: -59 (0xc5)

// GAP - Advertisement data (max size = 31 bytes, though this is
// best kept short to conserve power while advertisting)
static uint8 advertData[] =
{
  // 25 byte ibeacon advertising data
  // Preamble: 0x4c000215
  // UUID: E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0
  // Major: 1 (0x0001)
  // Minor: 1 (0x0001)
  // Measured Power: -59 (0xc5)
  0x1A, // length of this data including the data type byte
  GAP_ADTYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC, // manufacturer specific advertisement data type
  0x4c,
  0x00,
  0x02,
  0x15,
  0xe2,
  0xc5,
  0x6d,
  0xb5,
  0xdf,
  0xfb,
  0x48,
  0xd2,
  0xb0,
  0x60,
  0xd0,
  0xf5,
  0xa7,
  0x10,
  0x96,
  0xe0,
  0x00,
  0x01,
  0x00,
  0x01,
  0xc5
};

接下来修改广播类型，将下面代码

//uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND;// use non-connectable advertisements
uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_DISCOVER_IND; // use scannable unidirected advertisements

修改为

uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND;   // use non-connectable advertisements
//uint8 advType = GAP_ADTYPE_ADV_DISCOVER_IND; // use scannable unidirected advertisements

接下来修改 GAP

// Set the GAP Role Parameters
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime );

GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof ( scanRspData ), scanRspData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof( advertData ), advertData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

因为 iBeacon 必须不间断广播，并且不响应任何数据请求，所以我们要修改 GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME 和 GAPROLE_SCAN_RSP_DATA。

// Set the GAP Role Parameters
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );
//GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_OFF_TIME, sizeof( uint16 ), &gapRole_AdvertOffTime );

//GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA, sizeof ( scanRspData ), scanRspData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA, sizeof( advertData ), advertData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );

保存工程后，进行编译，并通过 CCDebugger 下载程序到开发板中。

1. Select Project > Clean to clean the project.
2. Select Project > Make to make the project.
3. Select Project > Download and Debug to send the code to the CC2540 Key Fob
4. Select Debug > Go to Run the code on the CC2540 Key Fob.

Self-portrait,anti-lost,anti-theft,voice recording device:

Product

Itag is a kind of bluetooth 4.0 low energy products which works through a Itracing App.Itag can chain user's easy-lost & valuable belongs together and works with smart phone to prevent lost.

Itag is also a remote control of your smart phone camera for self-portrait.

Itag can also provide a last seen pin-drop on map to help you recover your items and search your cars in parking site.

Specification:

Bluetooth version:Bluetooth 4.0 low energy consumption

Compatible device:iphone 4S/5/5S/5C/6/6Plus/6C, Ipad Mini, Itouch5,Ipad 3/4 adn android system,Bluetooth 4.0 smart phone(Android 4.3 version and upgrade version)

Working distance:<10 m(outdoor environment)

Battery:CR2032 Lithium Coin Battery,Last about half a year.

Package

User Manual

UUID,就是用来唯一识别一个特征值的ID.

handle，就是对应的attribute的一个句柄。

所有对特征值的操作，都是通过对UUID的搜索得到对应的handle之后，通过handle来操作特征值的。

添加新的特征值CHAR6

下面对主要几个文件进行修改

simpleGATTprofile.h文件添加以下定义

#define SIMPLEPROFILE_CHAR6                  5

#define SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID           0xFFF6

#define SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN          5（单字节没这句）

SIMPLEPROFILE_CHAR6 全大写case参数用到如case SIMPLEPROFILE_CHAR6：

在simpleGATTprofile.c

1、  添加特征值UUID

// Characteristic 6 UUID: 0xFFF6

CONST uint8 simpleProfilechar6UUID[ATT_BT_UUID_SIZE] =

{ 

LO_UINT16(SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID),   //低八位

HI_UINT16(SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID) }; //高八位

/**************#define HI_UINT16(a)   (((a) >> 8) & 0xFF)*******

/**************#define LO_UINT16(a)  ((a) & 0xFF)*******

2、  设置属性    

// Simple Profile Characteristic 6 Properties 可读可写（声明而已，只是能让lightblue在列表中显示为可读可写或通知，真正要改在属性表那里改。Props= Properties，Desp=Description，）

static uint8 simpleProfileChar6Props = GATT_PROP_READ | GATT_PROP_WRITE;

// Characteristic 6 Value   // simpleProfileChar6是个5位数组，接收数据后存在这

static uint8simpleProfileChar6[SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN] = { 0, 0, 0, 0, 0 };

// Simple Profile Characteristic 6 User Description

static uint8 simpleProfileChar6UserDesp[17] = "Characteristic 6\0";

3、  属性表 （Profile Attributes - Table）最重要，添加了这个才会在lightblue中列表出来

static gattAttribute_t simpleProfileAttrTbl[SERVAPP_NUM_ATTR_SUPPORTED]

这里要把数组改为

#define SERVAPP_NUM_ATTR_SUPPORTED       20 原来是17

                                     （//添加了3组结构体数组CHAR6）

simpleProfileAttrTbl表中，可读可写属性都是3个数组，只有char4的通知是4组，多了个// Characteristic 4 configuration

并把CHAR6添加进去

 // Characteristic 6 Declaration （声明，没加这个lightblue属性表找不到）

   {

     { ATT_BT_UUID_SIZE, characterUUID },

     GATT_PERMIT_READ,

     0,

     &simpleProfileChar6Props

   },

// Characteristic Value 6   （特征值）！！！

     { 

       { ATT_BT_UUID_SIZE, simpleProfilechar6UUID },

       GATT_PERMIT_READ | GATT_PERMIT_WRITE,  //设置可读可写

       0, 

       simpleProfileChar6 //由于值是5位数组，不用&，一个字节就用

     },

 // Characteristic 6 User Description  //描述

     { 

       { ATT_BT_UUID_SIZE, charUserDescUUID },

       GATT_PERMIT_READ, 

       0, 

       simpleProfileChar6UserDesp 

     },

能列出来了但是 点进去会报错，还没设置读写参数simpleProfile_WriteAttrCB, 和

simpleProfile_ReadAttrCB

4、设置参数函数 （SimpleProfile_SetParameter函数）

bStatus_t SimpleProfile_SetParameter( uint8 param, uint8 len, void *value )中：

//即修改SimpleProfile_SetParameter（）；函数

添加以下代码：

case SIMPLEPROFILE_CHAR6:

     if ( len == SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN ) //特征值赋值到数组

     {

       VOID osal_memcpy(simpleProfileChar6, value, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

 //把要改写的数据写到simpleProfileChar6数组来

     }

     else

     {

       ret = bleInvalidRange;

     }

     break;

4、  获取参数函数 {SimpleProfile_GetParameter（UUID，获取到的值）函数}

                 实际上就是把被新进的值simpleProfileChar6放进value数组

在bStatus_tSimpleProfile_GetParameter( uint8 param, void *value )中添加：

case SIMPLEPROFILE_CHAR6:

     VOID osal_memcpy( value, simpleProfileChar6, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

break;

//读取simpleProfileChar6的值放到*value中，char1是单个字节读取，为

*((uint8*)value) = simpleProfileChar1;

·        6、读写特征值函数（2个回调函数

·        这个两个是注册到GATT层的回调函数,在GATT初始化的时候注册的.这部分代码封装在库里面.

每当GATT层有数据发过来的时候,会调用simpleProfile_WriteAttrCB, 

每当GATT层收到对方读取数据请求的时候,会调用simpleProfile_ReadAttrCB

这两个函数包含在gattServiceCBs_t类型的结构体里CONST gattServiceCBs_t simpleProfileCBs，

读simpleProfile_ReadAttrCB

这个设置后就能在lightblue里读出值，值为

simpleProfileChar6[SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN]={数组的数值（16进制显示）}

写simpleProfile_WriteAttrCB

读取被写进去的值

）

在static uint8 simpleProfile_ReadAttrCB( uint16 connHandle,

                                      gattAttribute_t *pAttr,

                                      uint8 *pValue,  

                                      uint8 *pLen, 

                                      uint16 offset, 

                                      uint8 maxLen )中：

添加 case SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID:

       *pLen = SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN;

       VOID osal_memcpy(pValue, pAttr->pValue, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

      break;        //读：pAttr->pValue的内容复制到pValue

添加单字节char7要在接char1或3后面，不能加break

在simpleProfile_WriteAttrCB（）中添加（添加后发送过去就不会提示出错了）

 case SIMPLEPROFILE_CHAR6_UUID: 

           //Validate the value检测输入数据是否合法

       // Make sure it's not a blob oper

       if ( offset == 0 )//是第一字节

       {

         if ( len != SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN )

         {

           status = ATT_ERR_INVALID_VALUE_SIZE;

         }//若输入长度不对，status为

       }

       else

       {

         status = ATT_ERR_ATTR_NOT_LONG;//不是第一字节

       }

    //Write the value一开始定义了status == SUCCESS，若上述条件不符，不会运行到这里。osal_memcpy（目的A，源地址B，长度）复制B内容到A

       if ( status == SUCCESS )

       {  

       VOID osal_memcpy( pAttr->pValue, pValue, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

       notifyApp = SIMPLEPROFILE_CHAR6;

       }   //写：pValue的内容复制到pAttr->pValue（别弄反了）

       break;

（下面没用到）osal_memset为字符串集体赋同一数值 return目的存储区地址

void *osal_memset(void *dest, uint8 value , intlen)

{

Return memset(dest,value,len);

}

if ( status == SUCCESS )

       {  

uint8 *pCurValue = (uint8 *)pAttr->pValue;

osal_memset(pCurValue, 0, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

                                         //为新数组pCurValue赋值N个0

VOID osal_memcpy(pCurValue, pValue, SIMPLEPROFILE_CHAR6_LEN );

                                   //复制pValue内容到新数组pCurValue                notifyApp = SIMPLEPROFILE_CHAR6;                                                                                           

 }

 break;

7 .在simpleBLEperipheral.c添加初始化值

在void SimpleBLEPeripheral_Init( uint8 task_id )函数中初始化参数

现在可以在手机设备中读取CHAR6的值为0x0102030405；

向char6写进0x3344556677 再读取值已经改写为0x3344556677

General Electrical Specification

Absolute Maximum Ratings:  

Recommended Operating Condition:

1.8V Switch-mode Regulator :

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