iBeacon原始十六进制数据解析：结构、方法与实践

本文详细阐述了ibeacon设备通过物联网网关传输的原始十六进制数据（rawdata）的解析方法。我们将深入探讨ibeacon广告包的标准结构，包括其前缀、uuid、major、minor和measured power等关键字段，并提供具体的解码步骤和示例代码，帮助开发者准确提取和理解ibeacon广播信息，从而有效利用ibeacon在定位和物联网应用中的潜力。

iBeacon原始数据概述

在物联网（IoT）应用中，iBeacon设备通常通过蓝牙低功耗（BLE）协议广播其信息。这些广播数据经由IoT网关捕获后，常以原始十六进制字符串的形式（例如JSON中的rawData字段）发送至后端服务器。理解并正确解析这些十六进制字符串是获取iBeacon核心信息（如唯一标识符、区域信息和信号强度）的关键。本教程将聚焦于如何从这些原始十六进制数据中提取有用的iBeacon参数。

iBeacon广告包标准结构

iBeacon广告包遵循特定的BLE广告数据结构，其中包含了制造商特定数据（Manufacturer Specific Data）。一个标准的iBeacon原始十六进制数据字符串通常由以下部分组成：

1. BLE Advertisement Flags (3 bytes): 020106
   • 02: Length of this AD structure (2 bytes).
   • 01: AD Type (Flags).
   • 06: Flags value (LE General Discoverable Mode, BR/EDR Not Supported).
2. AD Structure Length (1 byte): 1A (十六进制，表示26十进制)
   • 表示后续制造商特定数据的总长度。
3. AD Type (1 byte): FF
   • 表示这是一个制造商特定数据类型。
4. Company Identifier (2 bytes): 4C00
   • Apple Inc.在蓝牙SIG注册的ID（小端序表示）。
5. iBeacon Type (1 byte): 02
   • iBeacon协议的固定类型标识符。
6. iBeacon Length (1 byte): 15 (十六进制，表示21十进制)
   • 表示iBeacon有效载荷的长度，即UUID、Major、Minor和Measured Power的总长度（16+2+2+1 = 21字节）。
7. Proximity UUID (16 bytes):
   • iBeacon的通用唯一标识符，用于区分不同的iBeacon部署组。
8. Major (2 bytes):
   • 主值，用于进一步细分UUID组内的iBeacon。
9. Minor (2 bytes):
   • 次值，用于更精确地标识Major组内的单个iBeacon。
10. Measured Power (Tx Power) (1 byte):
    • 在距离iBeacon 1米处测得的RSSI（接收信号强度指示）值。这是一个有符号字节，用于距离估算。

将这些部分组合起来，一个标准的iBeacon前缀为0201061AFF4C000215，其长度为9字节（18个十六进制字符）。

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十六进制数据解码步骤

解析iBeacon原始十六进制数据通常涉及以下几个步骤：

1. 识别标准前缀: 首先，检查接收到的rawData是否以标准的iBeacon前缀0201061AFF4C000215开头。这是确认数据是否为标准iBeacon广播的关键一步。
2. 分段提取字段: 一旦确认是标准iBeacon数据，就可以根据上述结构，将十六进制字符串精确地切割成各个组成部分。
   • UUID: 从第10个字节（即第19个十六进制字符）开始，连续32个十六进制字符（16字节）。
   • Major: 紧随UUID之后，4个十六进制字符（2字节）。
   • Minor: 紧随Major之后，4个十六进制字符（2字节）。
   • Measured Power: 紧随Minor之后，2个十六进制字符（1字节）。
3. 数据类型转换:
   • UUID: 通常保持十六进制字符串形式，但为了可读性，常格式化为标准的UUID字符串（例如xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx）。
   • Major和Minor: 将其2字节的十六进制值转换为十进制整数。
   • Measured Power: 将其1字节的十六进制值转换为有符号的十进制整数。由于这是一个8位有符号整数，如果其十六进制值大于7F（十进制127），则表示为负数（例如，C5转换为十进制197，实际代表197-256 = -59）。

示例解析

我们以一个典型的iBeacon rawData 为例进行解析： 0201061AFF4C000215FDA50693A4E24FB1AFCFC6EB0764782527114CB9C5

1. 识别前缀: 字符串以0201061AFF4C000215开头，符合标准iBeacon格式。
2. 分段提取:
   • 前缀: 0201061AFF4C000215 (18字符)
   • UUID: FDA50693A4E24FB1AFCFC6EB07647825 (32字符)
   • Major: 2711 (4字符)
   • Minor: 4CB9 (4字符)
   • Measured Power: C5 (2字符)
3. 数据类型转换:
   • UUID: FDA50693-A4E2-4FB1-AFCF-C6EB07647825
   • Major: 2711 (hex) = 10001 (decimal)
   • Minor: 4CB9 (hex) = 19641 (decimal)
   • Measured Power: C5 (hex) = 197 (decimal unsigned) -> -59 (decimal signed)

示例代码 (Python)

以下Python代码演示了如何解析iBeacon的原始十六进制数据：

def parse_ibeacon_raw_data(raw_data_hex):
    """
    解析iBeacon原始十六进制数据字符串。

    :param raw_data_hex: iBeacon的原始十六进制数据字符串。
    :return: 包含UUID, Major, Minor, Measured Power的字典，如果解析失败则返回None。
    """
    # 检查原始数据长度和类型。标准iBeacon payload (从020106开始) 共有29字节，即58个十六进制字符。
    if not isinstance(raw_data_hex, str) or len(raw_data_hex

以上就是iBeacon原始十六进制数据解析：结构、方法与实践的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！