【BLE】蓝牙外围设备升级(OTA)需求分析升级协议交互方案实现总结

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我是靠谱客的博主快乐冬日，最近开发中收集的这篇文章主要介绍【BLE】蓝牙外围设备升级(OTA)需求分析升级协议交互方案实现总结，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

需求分析

本案例中，智能手表作为中央设备对心率带通过BLE进行升级，这里手表首先要通过某种方式获得心率带的固件，然后通过BLE对心率带进行连接，连接后两者建立协议进行固件的发送及接收，最后心率带接收完固件后对自身进行加载。
为了蓝牙升级时简化协议逻辑，我们建立两个数据通道，一个是命令通道，专门用来发命令；一个是数据传输通道，专门用来发送固件数据，在实现中其实就是在心率带设备里面创建两个GATT service，然后手表分别对这两个服务进行连接，通过连接句柄来收发数据，一个发送命令相关的数据，一个只发送固件数据。
针对升级协议，我们已经制定好了两个数据通道：命令通道和数据通道。之前提到了数据通道只用来发送固件内容，那么命令通道呢？我们可以将命令通道用来干这些事情：

发送升级指令
发送数据校验值
发送数据长度
发送已经固件升级过程中的数据偏移

升级协议交互

在这里插入图片描述

协议具体定义

enum
{
	OTA_READY = 0,
	OTA_FLASH,
}CMD_E;

协议交互进一步解读

//命令结构
struct
{
	uint8_t cmd;
	uint8_t packet_num;
	uint8_t data[1];//可变长数组，这里代表任意数量数据
	uint8_t checksum;
}cmd_t;

//OTA完成命令格式
struct
{
	uint8_t cmd;
	uint8_t packet_num;
	uint32_t filesize;
	uint16_t crc;
	uint8_t checksum;
}cmd_finish_t;

准备命令是想获取心率带需要升级哪些文件或资源，如果都不要升级的话说明心率带的资源或固件都已经是最新的了。整个固件下载完成后，要对这个文件进行校验，校验值和主机传输过来的相等的话需要回应升级成功相应字段，反之升级失败，由 cmd_finish_t 实现。
固件数据是4K为一个校验单位发送的，每个4K需要分包发送，分包发送的每个包的大小可以自定义，一般不会太大。这部分在协议流程图里没有表现出来，具体算法请看下一节。

一个校验单位(4K)的具体传输方式

在这里插入图片描述

struct
{
	uint8_t file_type;
	uint32_t offset;
	uint16_t packet_len;
	uint32_t total_len;
	uint16_t crc;
	uint8_t checksum;
}section_start_t;

struct
{
	uint8_t crc_equal;//是否需要发送当前4K数据
	uint8_t is_fast_mode;
	uint8_t mtu;
	uint8_t packnum;//几包数据一个应答
}section_start_rsp_t;