一、簡(jiǎn)介

ESP32 的 BluFi 是通過(guò)藍(lán)牙通道的 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)配置功能。它提供了一個(gè)安全協(xié)議來(lái)將 Wi-Fi 配置和憑據(jù)傳遞給 ESP32。使用這些信息，ESP32 可以連接到一個(gè) AP 或建立一個(gè) SoftAP。

BluFi 層中的分片、數(shù)據(jù)加密、校驗(yàn)和驗(yàn)證是此過(guò)程的關(guān)鍵要素。

您可以自定義對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密和校驗(yàn)和支持自定義。這里我們使用DH算法進(jìn)行密鑰協(xié)商，128-AES算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，CRC16算法進(jìn)行校驗(yàn)和驗(yàn)證。

二、BluFi流程

1. 將 ESP32 設(shè)置為 GATT Server 模式，然后它將發(fā)送帶有特定廣告數(shù)據(jù)的廣播。您可以根據(jù)需要自定義此廣播，這不是 BluFi 配置文件的一部分。

2. 使用安裝在手機(jī)上的應(yīng)用程序搜索此特定廣播。確認(rèn)廣播后，手機(jī)將作為 GATT Client 連接到 ESP32。這部分使用的應(yīng)用程序由您決定。

3. GATT連接建立成功后，手機(jī)會(huì)向ESP32發(fā)送密鑰協(xié)商的數(shù)據(jù)幀（詳見(jiàn)BluFi中定義的幀格式部分）。

4. ESP32 收到密鑰協(xié)商的數(shù)據(jù)幀后，會(huì)根據(jù)用戶自定義的協(xié)商方式解析內(nèi)容。

5. 手機(jī)配合ESP32使用DH、RSA或ECC等加密算法進(jìn)行密鑰協(xié)商。

6. 協(xié)商完成后，手機(jī)會(huì)向ESP32發(fā)送安全模式設(shè)置的控制幀。

7. ESP32 收到此控制幀后，將能夠使用共享密鑰和安全配置對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。

8. 手機(jī)將BluFi中定義的幀格式部分定義的數(shù)據(jù)幀連同Wi-Fi配置信息發(fā)送到ESP32，包括SSID、密碼等。

9. 手機(jī)向ESP32發(fā)送Wi-Fi連接請(qǐng)求的控制幀。ESP32 收到此控制幀后，會(huì)認(rèn)為基本信息的通信已完成，并準(zhǔn)備連接到 Wi-Fi。

10. 連接到 Wi-Fi 后，ESP32 會(huì)向手機(jī)發(fā)送 Wi-Fi 連接狀態(tài)報(bào)告控制幀，以報(bào)告連接狀態(tài)。至此，組網(wǎng)過(guò)程完成。

注意：

• ESP32 收到安全模式配置的控制幀后，會(huì)按照定義的安全模式執(zhí)行操作。

• 對(duì)稱加密/解密前后的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須保持不變。它還支持就地加密和解密。

三、API說(shuō)明

以下 BluFi 接口位于 bt/common/api/include/api/esp_blufi_api.h

3.1 esp_blufi_register_callbacks

3.2 esp_blufi_profile_init

3.3 esp_blufi_send_wifi_conn_report

3.4 esp_blufi_send_wifi_list

3.5 esp_blufi_send_error_info

3.6 esp_blufi_send_custom_data

四、程序結(jié)構(gòu)

使用 esp-idfexamplesbluetoothbluedroidbleblufi 中的例程

4.1 四個(gè)事件處理

4.1.1 WIFI部分事件處理

主要負(fù)責(zé)WIFI的連接、斷開(kāi)重連、掃描

static void wifi_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,

                                int32_t event_id, void* event_data){

    wifi_event_sta_connected_t *event;

    wifi_mode_t mode;

    switch (event_id) {

    case WIFI_EVENT_STA_START:

        esp_wifi_connect();

        break;

    case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED:

        gl_sta_connected = true;

        event = (wifi_event_sta_connected_t*) event_data;

        memcpy(gl_sta_bssid, event->bssid, 6);

        memcpy(gl_sta_ssid, event->ssid, event->ssid_len);

        gl_sta_ssid_len = event->ssid_len;

        break; 

    case WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED:

        /* This is a workaround as ESP32 WiFi libs don't currently

           auto-reassociate. */

        gl_sta_connected = false;

        memset(gl_sta_ssid, 0, 32);

        memset(gl_sta_bssid, 0, 6);

        gl_sta_ssid_len = 0;

        esp_wifi_connect();

        xEventGroupClearBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);

        break;

    case WIFI_EVENT_AP_START:

        esp_wifi_get_mode(&mode);

        /* TODO: get config or information of softap, then set to report extra_info */

        if (ble_is_connected == true) {

            if (gl_sta_connected) {  

                esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_SUCCESS, 0, NULL);

            } else {

                esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_FAIL, 0, NULL);

            }

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        break;

    case WIFI_EVENT_SCAN_DONE: {

        uint16_t apCount = 0;

        esp_wifi_scan_get_ap_num(&apCount);

        if (apCount == 0) {

            BLUFI_INFO('Nothing AP found');

            break;

        }

        wifi_ap_record_t *ap_list = (wifi_ap_record_t *)malloc(sizeof(wifi_ap_record_t) * apCount);

        if (!ap_list) {

            BLUFI_ERROR('malloc error, ap_list is NULL');

            break;

        }

        ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_scan_get_ap_records(&apCount, ap_list));

        esp_blufi_ap_record_t * blufi_ap_list = (esp_blufi_ap_record_t *)malloc(apCount * sizeof(esp_blufi_ap_record_t));

        if (!blufi_ap_list) {

            if (ap_list) {

                free(ap_list);

            }

            BLUFI_ERROR('malloc error, blufi_ap_list is NULL');

            break;

        }

        for (int i = 0; i < apCount; ++i)

        {

            blufi_ap_list[i].rssi = ap_list[i].rssi;

            memcpy(blufi_ap_list[i].ssid, ap_list[i].ssid, sizeof(ap_list[i].ssid));

        }

        if (ble_is_connected == true) {

            esp_blufi_send_wifi_list(apCount, blufi_ap_list);

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        esp_wifi_scan_stop();

        free(ap_list);

        free(blufi_ap_list);

        break;

    }

    default:

        break;

    }

    return;}

4.1.2 NETIF部分事件處理

獲取網(wǎng)絡(luò)IP地址，完成IP接口搭建（默認(rèn)IO口）；

更多netif功能介紹與使用參考鏈接：ESP-NETIF

static void ip_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,

                                int32_t event_id, void* event_data){

    wifi_mode_t mode;

    switch (event_id) {

    case IP_EVENT_STA_GOT_IP: {

        esp_blufi_extra_info_t info;

        xEventGroupSetBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);

        esp_wifi_get_mode(&mode);

        memset(&info, 0, sizeof(esp_blufi_extra_info_t));

        memcpy(info.sta_bssid, gl_sta_bssid, 6);

        info.sta_bssid_set = true;

        info.sta_ssid = gl_sta_ssid;

        info.sta_ssid_len = gl_sta_ssid_len;

        if (ble_is_connected == true) {

            esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_SUCCESS, 0, &info);

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        break;

    }

    default:

        break;

    }

    return;}

4.1.3 BLUFI配網(wǎng)部分事件處理

此過(guò)程事件的處理均按照收到的請(qǐng)求作相應(yīng)的功能處理，可按照個(gè)人需求進(jìn)行修改

ESP_BLUFI_EVENT_INIT_FINISH：完成blufi功能初始化，設(shè)置設(shè)備名稱(Device Name) 并發(fā)送特定的 adv data 廣播；

ESP_BLUFI_EVENT_DEINIT_FINISH：處理deinit配置事件；

ESP_BLUFI_EVENT_BLE_CONNECT：連接Blufi Ble，并設(shè)備進(jìn)入安全模式；

ESP_BLUFI_EVENT_BLE_DISCONNECT：設(shè)置ble斷開(kāi)重連；

ESP_BLUFI_EVENT_SET_WIFI_OPMODE：設(shè)置WiFi進(jìn)入運(yùn)行模式——op_mode；

ESP_BLUFI_EVENT_REQ_CONNECT_TO_AP：設(shè)置斷開(kāi)原有的WiFi連接，并連接指定WiFi；

ESP_BLUFI_EVENT_REQ_DISCONNECT_FROM_AP：斷開(kāi)當(dāng)前WiIFi連接到的AP；

ESP_BLUFI_EVENT_REPORT_ERROR：上報(bào)錯(cuò)誤信息；

ESP_BLUFI_EVENT_GET_WIFI_STATUS：獲取WiFi狀態(tài)信息，包括：WiFi當(dāng)前模式、以及是否連接成功；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SLAVE_DISCONNECT_BLE：關(guān)閉blufi的gatt服務(wù)連接；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_BSSID：設(shè)置進(jìn)入STA模式，獲取目標(biāo)AP的bssid；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_SSID：設(shè)置進(jìn)入STA模式，獲取目標(biāo)AP的WiFi賬號(hào)；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_PASSWD：設(shè)置進(jìn)入STA模式，獲取目標(biāo)AP的WiFi密碼；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_SSID：設(shè)置進(jìn)入Soft AP模式，獲取AP自定義賬號(hào)；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_PASSWD：設(shè)置進(jìn)入Soft AP模式，獲取AP自定義密碼；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_MAX_CONN_NUM：設(shè)置Soft AP模式下最大可連接設(shè)備數(shù)量；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_AUTH_MODE：設(shè)置Soft AP模式下進(jìn)入認(rèn)證模式；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_CHANNEL：設(shè)置Soft AP模式下的通訊通道；

ESP_BLUFI_EVENT_GET_WIFI_LIST：獲取掃描到的空中WiFi賬號(hào)、通信通道以及站點(diǎn)MAC地址；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_CUSTOM_DATA：將接收到的數(shù)據(jù)打印出來(lái)；

static void example_event_callback(esp_blufi_cb_event_t event, esp_blufi_cb_param_t *param){

    /* actually, should post to blufi_task handle the procedure,

     * now, as a example, we do it more simply */

    switch (event) {

    case ESP_BLUFI_EVENT_INIT_FINISH:

        BLUFI_INFO('BLUFI init finishn');

        esp_ble_gap_set_device_name(BLUFI_DEVICE_NAME);

        esp_ble_gap_config_adv_data(&example_adv_data);

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_DEINIT_FINISH:

        BLUFI_INFO('BLUFI deinit finishn');

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_BLE_CONNECT:

        BLUFI_INFO('BLUFI ble connectn');

        ble_is_connected = true;

        server_if = param->connect.server_if;

        conn_id = param->connect.conn_id;

        esp_ble_gap_stop_advertising();

        blufi_security_init();

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_BLE_DISCONNECT:

        BLUFI_INFO('BLUFI ble disconnectn');

        ble_is_connected = false;

        blufi_security_deinit();

        esp_ble_gap_start_advertising(&example_adv_params);

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_SET_WIFI_OPMODE:

        BLUFI_INFO('BLUFI Set WIFI opmode %dn', param->wifi_mode.op_mode);

        ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_mode(param->wifi_mode.op_mode) );

        break;