18、蓝牙低功耗技术：逆向工程与功耗优化

蓝牙低功耗技术：逆向工程与功耗优化

1. 逆向工程BLE设备

逆向工程一个BLE LED徽章，主要通过以下几种方式：
- 在nRF Connect中研究其服务和特性。
- 反编译配套的移动应用程序。
- 嗅探移动应用程序与设备之间的BLE流量。

在弄清楚移动应用程序与设备之间传输的数据含义后，创建了一个Python脚本，用于模拟这些数据，从而在LED徽章上显示任意图像。不过，该脚本还有改进空间，目前它是为静态的11×55图像硬编码的，不支持使用其他模式、更改速度或添加多条消息或图像，并且在实际应用中需要更多的错误处理。

2. 降低BLE应用的功耗

蓝牙低功耗（BLE）的一个设计原则是“快速进入空闲状态”，即短时间内传输数据，然后在传输间隙关闭无线电以节省电池电量。连接间隔是BLE连接的一个重要参数，其范围在7.5 ms到4 s之间。短连接间隔使设备响应迅速，但功耗较高；长连接间隔则可延长电池寿命，但设备响应性降低。

2.1 测量功耗

使用Nordic Semiconductor的Power Profiler Kit II（PPK2）和nRF Connect for Desktop中的Power Profiler应用程序来测量运行在nRF52840开发套件上的BLE应用的功耗。PPK2有两种测量模式：
- 安培计模式 ：被测设备由外部电源（如USB）供电。对于nRF52840 DK，需要切断短路焊桥SB40的PCB轨道，将P22与负载串联。测量完成后，需在P22引脚上放置跳线以恢复其正常功能。连接PPK2与DK，再将PPK2和DK分别通过