如何用nRF52正确扫描蓝牙设备名称?解决广播包与回应包拼接问题

引言​

在使用nRF52开发蓝牙应用时,你可能会遇到这样的问题:​​扫描手机蓝牙时,只能获取部分信息,而无法获取完整的设备名称​​。但奇怪的是,手机之间却能正常显示蓝牙名称。这是为什么呢?

其实,这是因为蓝牙设备的名称(Complete Local Name)可能被拆分成​​广播包(Advertising Data)​ ​和​​扫描回应包(Scan Response)​ ​,而nRF52默认的​​被动扫描模式​​可能只接收广播包,导致名称不完整。

本文将详细解释:

  1. ​为什么nRF52扫描不到完整名称?​
  2. ​广播包(Advertising Data)和回应包(Scan Response)的区别​
  3. ​如何修改nRF52代码,启用主动扫描并拼接完整名称​
  4. ​手机为什么能直接获取名称,而nRF52不行?​
  5. ​调试技巧与常见问题排查​

​1. 蓝牙广播机制:为什么名称可能不完整?​

蓝牙低功耗(BLE)设备在广播时,会发送两种数据包:

  • ​Advertising Data(广播包)​:包含基础信息(如设备类型、短名称、UUID等),最大31字节。
  • ​Scan Response(扫描回应包)​:补充信息(如完整名称、厂商自定义数据等),最大31字节。

​为什么名称会被拆分?​

  • 如果设备名称较长(如"My-Phone-XYZ-123456"),31字节可能不够用,因此:

    • ​广播包​ 可能只包含短名称(如"My-Phone")。
    • ​Scan Response​ 可能包含剩余部分(如"-XYZ-123456")。

​nRF52默认扫描模式的问题​

  • ​被动扫描(Passive Scanning)​ :只接收广播包,不请求Scan Response,导致名称不完整。
  • ​主动扫描(Active Scanning)​ :发送SCAN_REQ请求Scan Response,能获取完整数据。

​2. 解决方案:修改nRF52代码,启用主动扫描​

要让nRF52获取完整名称,必须:

  1. ​启用主动扫描(Active Scanning)​
  2. ​在代码中拼接广播包和回应包的数据​

​步骤1:修改扫描参数​

在nRF52的BLE初始化代码中,设置active=1(主动扫描):

ini 复制代码
ble_gap_scan_params_t scan_params = {
    .active   = 1,  // 1=主动扫描(发送SCAN_REQ请求回应包)
    .interval = 0x0040,  // 扫描间隔
    .window   = 0x0040,  // 扫描窗口
    .timeout  = 0,       // 无限扫描
    .scan_phys = BLE_GAP_PHY_1MBPS,  // 使用1M PHY
};
sd_ble_gap_scan_start(&scan_params, &scan_buffer);

​步骤2:解析并拼接广播数据​

BLE_GAP_EVT_ADV_REPORT事件中,处理广播包和回应包:

arduino 复制代码
void handle_adv_report(const ble_gap_evt_t *p_evt) {
    const ble_gap_evt_adv_report_t *report = &p_evt->params.adv_report;
    
    // 1. 解析广播包数据
    parse_ad_data(report->data.p_data, report->data.len, false);  // false=广播包
    
    // 2. 如果是Scan Response(回应包)
    if (report->type.scan_response) {
        parse_ad_data(report->data.p_data, report->data.len, true);  // true=回应包
    }
}

// 解析广播/回应数据的通用函数
void parse_ad_data(const uint8_t *data, size_t len, bool is_scan_response) {
    size_t offset = 0;
    while (offset < len) {
        uint8_t field_len = data[offset];
        uint8_t field_type = data[offset + 1];
        
        // 检查是否为设备名称字段(0x09=短名称,0x08=完整名称)
        if (field_type == BLE_GAP_AD_TYPE_COMPLETE_LOCAL_NAME || 
            field_type == BLE_GAP_AD_TYPE_SHORT_LOCAL_NAME) {
            
            uint8_t name_len = field_len - 1;  // 减去type占用的1字节
            const char *name = (const char *)&data[offset + 2];
            
            // 根据包类型拼接名称
            if (is_scan_response) {
                strcat(global_device_name, name);  // 追加回应包中的名称部分
            } else {
                strcpy(global_device_name, name);  // 初始化广播包中的名称部分
            }
        }
        offset += field_len + 1;  // 移动到下一个字段
    }
}

​3. 为什么手机能直接获取名称,而nRF52不行?​

  • ​手机默认行为​​:

    • 扫描时自动发送SCAN_REQ,并合并广播包和回应包。
    • 部分手机(如iPhone)可能限制广播数据,仅对已配对设备显示名称(隐私保护)。
  • ​nRF52默认行为​​:

    • 被动扫描,不请求Scan Response,导致名称不完整。

​4. 调试技巧与常见问题​

​调试方法​

  1. ​使用nRF Connect App验证​​:

    • 扫描目标设备,检查广播包和回应包是否包含完整名称。
  2. ​打印nRF52接收到的广播数据​​:

    kotlin 复制代码
    NRF_LOG_INFO("ADV Data (len=%d): %s", report->data.len, hexdump(report->data.p_data, report->data.len));
  3. ​检查手机蓝牙设置​​:

    • Android:确保"蓝牙可见性"开启。
    • iOS:名称可能仅在连接后可见。

​常见问题​

  • ​名称仍然不完整?​

    • 检查global_device_name缓冲区是否足够大(建议≥32字节)。
    • 确保active=1(主动扫描)已启用。
  • ​Scan Response未收到?​

    • 部分设备(如iPhone)可能不响应SCAN_REQ(隐私模式)。
    • 尝试建立连接后读取Device Name特征(UUID: 0x2A00)。

​5. 总结​

要让nRF52正确扫描蓝牙设备名称,关键步骤:

  1. ​启用主动扫描(active=1)​ ,确保请求Scan Response
  2. ​在代码中拼接广播包和回应包​,组合完整名称。
  3. ​调试时使用nRF Connect App对比​,确保数据正确解析。

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