1. BlueZ で遊んでみる
@kobashinG

2. 今日のお題
BlueZとは？
コマンドラインでCentral
Advertiseを投げてみる

3. BlueZとは？
OSSのBluetoothスタック
Linux/Android等で利用されてい
るBluetoothを制御する為のもの
kernel-module/utilities/daemon
から成る

4. BlueZとは？
大雑把に図にすると、、
Kernel Driver
Utilities bluetoothd
GUI Application
d-busd/D-bus経由
HCIソケット経由
BlueZ(厳密にはDriverも)

5. この辺を使ってBLEを紐解いてみる。
BlueZとは？
hciconfig
- ifconfigに近い。
デバイスを設定する為のコマンド。
hcitool
- connectionを制御する為のコマンド。
scan/cmd/leccなど。
gatttool
- tいっぱい。
GATTをコントロールする為のコマンド
Utilities 概要

6. 用意したもの
Ubuntu環境
BeagleBoneBlack + ubuntu13.04
BLE対応のUSBドングル
Peripheral対応端末
StickNFind / ぶるタグ
iPhone / Android（検証用）
BLExplr / 自作アプリ。

7. BlueZをビルド
Ubuntu標準のBlueZはBLE非対応。
最新のBlueZをインストール
$ wget https://www.kernel.org/pub/linux/bluetooth/bluez-5.16.tar.gz
$ tar zxvf bluez-5.16.tar.gz
$ sudo apt-get install libglib2.0-dev libdbus-1-dev libudev-dev libical-
dev libreadline-dev
$ cd bluez-5.16
$ ./configure —disable-systemd
# make && make install

8. 近くのデバイスを
検索してみる
$ hciconfig -a
hci0: Type: BR/EDR Bus: USB
BD Address: 00:1B:DC:06:2C:AD ACL MTU: 310:10 SCO MTU: 64:8
UP RUNNING PSCAN
… 省略
$ sudo hcitool lescan
LE Scan ...
44:13:19:02:E1:D9 LBT-VRU01
… 省略
◀ DOWNだったら hciconfig up する
◀ なんか見えた！！

9. 接続してみる
$ sudo hcitool lecc 44:13:19:02:E1:D9
Connection handle 71
$ sudo gatttool -i hci0 -b 44:13:19:02:E1:D9 -t random -I
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> connect
Attempting to connect to 44:13:19:02:E1:D9
Connection successful
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> primary
attr handle: 0x0001, end grp handle: 0x0007 uuid: 00001800-….
attr handle: 0x0008, end grp handle: 0x000a uuid: 00001803-….
attr handle: 0x000b, end grp handle: 0x000d uuid: 00001802-….
attr handle: 0x000e, end grp handle: 0x0010 uuid: 00001804-….
attr handle: 0x0011, end grp handle: 0xffff uuid: 0000180f-….
◀ なにこれ？？

10. BLEの仕様を覗く
BLEのService（機能）はそれぞれ
UUIDが決まってる。
Developer Portalを見てみる。
https://developer.bluetooth.org/gatt/services/Pages/ServicesHome.aspx

12. Serviceの中を覗いてみる
◀ Device Nameが取れるらしい。

13. Serviceの中を覗いてみる
◀ 0x2A00がDevice Name。

14. Serviceの中を覗いてみる
Generic Access
Battery Service
Immediate Alert
Link Loss
Tx Power
Proximty Profile
Device Name
Appearance
Peripheral Privacy Flag
Reconnection Address
Peripheral Preferred
Connection Parameters
Services Characteristics

15. Device Nameを見てみる。
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> primary
attr handle: 0x0001, end grp handle: 0x0007 uuid: 00001800-….
…省略
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> char-desc 0x0001 0x0007
handle: 0x0001, uuid: 2800
handle: 0x0002, uuid: 2803
handle: 0x0003, uuid: 2a00
handle: 0x0004, uuid: 2803
handle: 0x0005, uuid: 2a01
handle: 0x0006, uuid: 2803
handle: 0x0007, uuid: 2a04
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> char-read-hnd 0x0003
Characteristic value/descriptor: 4c 42 54 2d 56 52 55 30 31
◀ これがDevice Name.
ASCII表記「LBT-VRU01」

16. ぶるタグを鳴らしてみる
Generic Access
Battery Service
Immediate Alert
Link Loss
Tx Power
Proximty Profile
Alert Level
Services
Characteristics
UUID : 0x1802
UUID : 0x2A06

17. ぶるタグを鳴らしてみる
◀ 0x02入れたら鳴りそう！

18. ぶるタグを鳴らしてみる
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> primary
attr handle: 0x000b, end grp handle: 0x000d uuid: 00001802-….
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> char-desc 0x000b 0x000d
handle: 0x000b, uuid: 2800
handle: 0x000c, uuid: 2803
handle: 0x000d, uuid: 2a06
[44:13:19:02:E1:D9][LE]> char-write-cmd 0x000d 02
◀ これがAlert Level.

19. Advertizeを投げてみる
受け手を作る。(Android)
android.bluetooth.BluetoothAdapter.LeScanCallback
◀ ここにAdvertizeのデータが入ってるぽい.

20. Advertiseを投げてみる
拾ったデータをダンプする。
@Override
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
// send from NOT-UI THREAD //
!
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (byte b : scanRecord) {
sb.append("0x");
sb.append(Integer.toHexString(b & 0xff));
sb.append(" ");
}
Log.i(TAG,sb.toString());
}

21. Advertizeを投げてみる
$ sudo hciconfig hci0 leadv 3
0x02 0x01 0x0a 0x02 0x0a 0x08 0x0c 0x09
0x43 0x53 0x52 0x38 0x35 0x31 0x30 0x20
0x41 0x31 0x30 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
◀ [CSR8510 A10] Androidがデバイス名として
認識してるのはこの辺りぽいけど？

22. Advertizeパケット
Preamble
1 octet 4 octet
Access Address Protocol Data Unit
2 ∼ 39 octet
CRC
3 octet
▼先のAPIが取得できてたのはココ。
Header
2 octet
Payload
6 ∼ 37 octet
AdvA Adv Data
Length AD Type Data
6 octet 0 ∼ 31 octet
1 octet 1 octet N octet

23. 解析してみる
Advertizeを投げてみる
0x02 0x01 0x0a
0x02 0x0a 0x08
0x0c 0x09 0x43 0x53 0x52 0x38 0x35 0x31
0x30 0x20 0x41 0x31 0x30
Length AD Type Data

24. Advertizeを投げてみる
AD Type?
Dataに何が入っているか定義
0x02 0x01 0x0a
0x02 0x0a 0x08
0x0c 0x09 0x43 0x53 0x52 0x38 0x35 0x31
0x30 0x20 0x41 0x31 0x30
Length AD Type Data
▼0x09 Local Name(Completed). デバイス名！

25. Advertizeを投げてみる
好きなデータを投げてみたい。
以下で設定できるらしい？
$ hcitool -i hci0 cmd 0x08 0x0008 48 45 4c 4c 4f 57
$ sudo hciconfig hci0 leadv 3
ASCII表記「HELLOBLE」
えっ！？全然変わんない。。。

26. Advertizeを投げてみる
仕方無いので、Cプログラムから
bluezを叩いてみる。
（参考）bluez-ibeacon
https://github.com/carsonmcdonald/bluez-ibeacon

27. Advertizeを投げてみる
hci_send_req()を使うとdeviceに要求を出せる。
要求はstruct hci_requestにまとめる。
PARAM設定(Adv間隔),ENABLE設定,DATA設定の順に書
き込めば、受信データが変わったことを確認できた。
0x0A 0x09 0x48 0x45 0x4a 0x4a 0x4f 0x57
0x42 0x4a 0x45 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00
0x00 0x00 0x00 0x00 …省略
◀ [HELLOBLE]が取れた！

28. !
!
Thank you !!