SYD8801微信接入开始【微信蓝牙精简协议】【AirSync开发文档】
SYD8801是一款低功耗高性能蓝牙低功耗SOC，集成了高性能2.4GHz射频收发机、32位ARM Cortex-M0处理器、128kB Flash存储器、以及丰富的数字接口。SYD8801片上集成了Balun无需阻抗匹配网络、高效率DCDC降压转换器，适合用于可穿戴、物联网设备等。具体可咨询：http://www.syd-tek.com/本文摘录于：http://iot.weixin.qq.com/wiki/new/index.html?page=4-3
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微信蓝牙精简协议1.概要目前微信蓝牙精简协议支持智能手环等计步类设备接入微信运动，具体框架如下：http://iot.weixin.qq.com/wiki/static/image/9_5-1.png微信蓝牙计步器Profile协议是基于GATT的协议，该协议对设备的硬件能力要求较低，并且厂商不需要有和微信对接的后台服务器（即只需要开发设备）。该profile可以让计步器和微信连接，并传输步数，公里数，卡路里，运动目标等。2.微信蓝牙精简协议文档广播和MAC特征值设备需要广播包带上微信的service，并在manufature data里带上mac地址。微信Service uuid：0xFEE7manufature specific data：需以MAC地址（6字节）结尾。并且manufature specific data长度需大于等于8字节（最前两个字节为company id，没有的话随便填）。微信service下面需包含一个读特征值，uuid为：0xFEC9，内容为6字节MAC地址（ios系统其他软件连上设备之后，微信会去读该特征值，以确定设备MAC地址）。特征值概要计步的profile放在微信的service下面，由两个特征值构成：
特征值名称current_pedometer_measurement
uuid0xFEA1
权限Read；Indicate和Notify二选一，也可都支持
是否必选必选
说明实时计步信息，包括：步数，距离，卡路里
特征值名称target
uuid0xFEA2
权限Read；Write；Indicate
是否必选可选
说明运动目标
特征值内容所有特征值内容里面的字节序都为小端字节序。current_pedometer_measurementcurrent_pedometer_measurement的值由4部分组成
值类型说明
FlagUnit80x01：步数（必选） 0x02：距离（可选） 0x04：卡路里（可选）如0x05表示含有步数和卡路里
StepCountUint24步数
StepDistancerUint24走了多远，单位米
StepCalorieUint24卡路里
说明：1.距离和卡路里是可选的，可能出现也可能不出现如果只有步数，那么值为：01 （步数）10 27 00（1万步）如果有步数和距离，那么值为：03（步数，距离）10 27 00（1万步）70 17 00（6公里）其他情况以此类推。2.时间值以手机时间为标准，即手机收到数据的那一刻就认为是这个数据的时间。targettarget的值为
值类型说明
FlagUint80x01：步数（必选）
StepCountUint24步数
说明：1.如目标为一万步，那么值为：01（步数） 10 27 00（1万步）如果手机往设备写入目标值，设备要更新。如果设备更新了目标值，要通知手机。时序http://iot.weixin.qq.com/wiki/static/image/new-4-3_0.png3.文档及工具下载微信运动接入精简设备用例微信蓝牙协议调试工具AirSyncDebugger-说明文档v2.2.0AirSyncDubugger2.2.1
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AirSync开发文档1. 概要该章节规范了蓝牙设备和手机上的微信的通信协议。AirSync协议支持经典蓝牙和4.0 BLE蓝牙，目前支持ios和andriod两个系统，后续会扩展到其他系统。协议架构图如下，其中厂商服务器和外设，由厂商开发完成。微信会提供服务器的接口以对接厂商的服务器，会提供手机的接口（如本文规定的蓝牙协议）以对接厂商的外设：http://iot.weixin.qq.com/wiki/static/image/6_1-1.png●主要功能该协议打通了设备和厂商服务器之间的数据链路，也就是支持将设备上的数据发送到厂商的服务器上，也支持将厂商的数据发送到设备。厂商的数据对于微信来说，是黑盒，微信不对设备数据做分析。该协议也打通了设备和微信服务器之间的数据链路。设备和微信服务器之间的数据格式由微信规定，例如登录，新消息通知等。●蓝牙BLE模拟成流微信支持蓝牙BLE。微信规定了蓝牙BLE设备需要先模拟成流(即stream，输入输出流)。经典蓝牙的RFCOMM，就是一个流。流具有的特性有：—— 可以传输无限长度的数据—— 双工，读写可以并发，互不干扰显然，蓝牙BLE无法传输无限长度的数据，为了实现这个目的，需要定义一个规范。蓝牙设备需暴露两个特征值（Characteristics）：Write特征值，Indication特征值。蓝牙设备从Write特征值接受数据，从Indication特征值发送数据。Indication特征值类型是bytes。这里我们约定，把一个特征值一次传输的数据，称为一帧（不同类型的特征值一次传输的数据长度是不一样的）。注意：应用层上的数据包（例如1k大小），会分散成许多帧来传输。蓝牙设备写过程：a.分帧：假设蓝牙手环上有1k数据，要发给手机微信。由于一个特征值长度有限（如20个字节），显然需要分多次才能传输完成。1k数据，要分成1024字节/ 20字节=51 个帧。剩下的4个字节，不足一帧（20个字节），需补齐为一帧并对剩下的16个字节赋0。总共是52帧。b.发送第一个帧：把第一个帧的内容放入特征值里面。然后通知手机读取数据，通知有两种方式，Indication 和notify，这里使用Indication方式，即带响应的通知。当通知完成的时候，可以认为手机已经读完数据。这就完成了发送第一个帧c.按照2的步骤，依次发送剩下的帧。蓝牙设备读过程：当蓝牙设备发现读特征值收到数据的时候，就接收数据，并追加到设备的buf里。注意：蓝牙设备必须等微信app订阅了Characteristics之后，才能indicate数据，否则会造成设备发送数据丢失的问题。2. 外设协议●前提厂商需先开通微信公众平台的硬件号功能。厂商需先在微信硬件平台授权设备，具体接口请参考： 设备授权接口●设备和广播为了和微信能够通信，设备的广播包需符合以下的格式：低功耗蓝牙（android&ios）设备需要广播：a.微信规定的service uuid（具体见附录）。b.厂商自定义字段里，包含MAC地址（具体见附录）。c.包含指定的Characteristics（具体见附录）。Andriod经典蓝牙设备需要广播：a.暴露一个指定uuid的rfcomm服务（具体见附录）。b.厂商自定义字段里，包含MAC地址（具体见附录）。Ios经典蓝牙需要通过mfi认证，并且SerialNumber需为MAC地址（字符串形式）。设备可分为两种：可确认设备：如有按钮，或者可以双击，或者有可检测翻转等传感器，可与人交互的设备。大部分设备属于可确认设备。无法确认的设备：即没有按钮等传感器，无法与人交互的设备。这种设备很少，目前的市面上设备，有很多是要设备做出确认之后（如长按某个按钮，或者靠近手机），才会进行设备和用户的绑定。相应的，广播包有两种：普通包：我们把设备正常情况下无时无刻广播的包成称为普通包确认包：当用户进行设备确认时（如双击手环，或者按按钮），广播的特殊的包称为确认包。微信规定了微信认识的普通包和确认包的格式：通过manufature data来区别（具体见附录）。●绑定用户绑定设备有两种方式：扫码绑定，厂商服务器绑定，这两种方式都需要先向微信公众平台注册授权设备（具体api参见公众平台文档）。（1）扫码绑定用户通过扫描设备二维码绑定设备（获取二维码的方法见公众平台文档）。用户场景：用户打开扫一扫界面，扫码设备二维码，出现公众号页面。用户点击关注，进行绑定设备。扫码绑定并不需要设备在身边。（2）厂商服务器绑定：厂商可通过微信公众平台提供的接口，绑定厂商指定的用户和设备。该功能给厂商比较大的自由，可自定义绑定的流程和界面（通过html5）。该功能目前需要通过本协议的jsapi来实现。绑定的用户场景和技术细节详见本文档jsapi章节。●扫描和连接进入特定界面后(如具有硬件功能的公众号界面)，微信会开始扫描设备。当设备广播符合微信定义的广播包时，则微信可以扫描到设备。扫描到设备后，微信会连接设备（Ios经典蓝牙需要用户手动在设置界面里面连接上设备）。当连上设备之后，微信和设备之间开始传输数据。数据的具体格式见下面章节。●流经典蓝牙使用RFCOMM通信（是个流），蓝牙BLE也模拟成流。● 包流之上运载的是一个紧接着一个的业务逻辑的数据包。数据包的发送方和接受方：设备<->厂商服务器，或者设备<->微信服务器。把设备->厂商服务器/微信服务器的请求称为Req，回包称为Resp。一个请求，对应着一个回包。把厂商服务器/微信服务器->设备的请求称为PushReq，没有回包（即没有PushResp这样的包）。●包结构由定长包头和变长包体组成。http://iot.weixin.qq.com/wiki/static/image/6_1-2.png包的二进制例子见附录。
字段
类型
说明
bMagicNumber
unsigned char
填0xFE
bVer
unsigned char
包格式版本号，填1
nLength
unsigned short
为包头+包体的长度
nCmdId
unsigned short
命令号，如ECI_req_auth，ECI_resp_sendDataToManufacturerSvr等
nSeq
unsigned short
递增。
一个Req对应一个Resp，并且它们的nSeq相同，并且永不为0。
Push的nSeq永远为0；
●变长包体为Protobuf（protobuf的介绍见附录）打包的结构。例如AuthReq。一个包体里面只有一个Req，或者一个Resp，或者一个PushReq。每个Req/Resp/PushReq都有对应的EmCmdId，例如AuthReq的命令号为ECI_req_auth。具体的定义见附录。●加密的身份验证微信支持身份验证和加密，以使得厂商的数据更加安全。加密算法选用aes 128位，并使用cbc模式，pkcs7填充。初始向量为密钥。具体验证和加密的步骤如下：设备需要烧一个Key（128位）到硬件上，微信服务器也要记录下这个Key。一个设备（deiveId+deviceType唯一确定一个设备），对应一个Key。key要保护好（类似用户密码，银行卡账号密码），千万不要印刷出来或者打印出来。另外有一个MD5(deviceType+deviceId)，如果设备算MD5很麻烦的话，建议先算好，直接烧进设备里面。该MD5类似于用户名。对于设备来说，手机和服务器可看成一个黑盒。设备和手机服务器之间，通过Auth命令，使用key，最终，把sessionKey下发给到设备。Auth的步骤为：设备发送AuthReq，里面的字段有MD5(deviceType+deviceId)，另一个字段为AES加密的一段buffer（具体字段细节在附录描叙）。微信发送回包AuthResp，里面的字段有用AES加密的含有sessionkey的一段buffer（具体字段细节在附录描叙）。设备解密这段buffer可得到SessionKey。设备和手机之间，就通过sessionKey来加解密包。AuthReq， AuthResp之后的所有命令，例如InitReq, InitResponse，SendDataRequest，SendDataResponse，RecvDataPush等都需要加解密。加密只针对变长包体，不需要加密定长包头。为了提高安全性，设备可再进一步的验证手机是否可信。设备在InitReq里填入Challeange（一个4字节的随机数random4），手机将在InitResp里面返回ChalleangeAnswer（一个4字节的数，值为crc32(random4)）。设备验证ChalleangeAnswer是否正确。如果是，说明手机是可信的。身份验证和加解密大体的流程图为：http://iot.weixin.qq.com/wiki/static/image/6_1-3.png另外有一些细节：当sessionKey过期，手机对设备的所有请求都返回错误码 EEC_sessionTimeout，要求设备重做一次auth。当发现解密设备的包失败时，返回 EEC_decode。这种情况下，通常是sessionkey过期，或者是设备程序有问题。●不加密的身份验证微信客户端同时支持不加密的方式，以降低设备厂商的接入难度，加快开发产品的进程。不加密的方式下，设备和微信之间的通信的安全级别，将与设备和系统原生的蓝牙api之间的通信的安全级别一样。为了确保厂商设备和服务器的数据安全，厂商需自行实现安全机制。不加密有两种方式：MD5认证：使用MD5(deviceType+deviceId)和微信认证，如果设备算MD5很麻烦的话，建议先算好，直接烧进设备里面。该MD5类似于用户名。这种方法要求产线上对不同的设备需要烧写不同的MD5。MAC地址认证：使用MAC地址和微信认证。Mac地址类似于用户名。这种方法不需要产线上对设备烧写额外的东西（MAC地址在原来的产线上本来就是要烧进设备的）。该方法减低了产线的难度，但安全性不如MD5认证。步骤如下：将AuthReq里的AesSign字段付空。如果是用MD5登录，则赋值Md5DeviceTypeAndDeviceId字段，且AuthMethod=EAM_md5AndNoEnrypt，如果是MAC地址登录，则赋值MacAddress字段，且AuthMethod=EAM_macNoEncrypt。发送AuthReq。收到AuthResp之后，忽略掉AesSessionKey字段。将InitReq里的Challeange字段随便付一个值。发送InitReq。收到InitResp，忽略掉ChalleangeAnswer字段。随后的包都不需要加解密。●会话约定设备连上微信之后，需要发送AuthReq，等收到成功的回包之后，接着还要发送InitReq，并收到成功的回包之后，才能正常发送数据。如果设备没有auth，手机对设备的所有请求都返回错误码 EEC_needAuth。当出现解包异常的时候，直接断开连接。Push类的包seq永远为0。Req类和Resp类的包的seq永不为0。服务器可随时发送Push包。厂商服务器发送的Push包（注意Push包是没有回包的，即没有PushResp），如果需要设备的回包，需要由厂商自己实现。具体方法如：厂商发送RecvDataPush给设备，设备收到push后，向厂商服务器发送一个SendDataRequest。这时厂商服务器可知道设备收到了push，并且可以从Req里取得设备的回应数据。●时序时序图请见附录。●Read Characteristics为了支持同一手机上一个app连接了设备后，微信还能搜素并连接到设备的情况，设备需要在微信的service下面，暴露一个read character，内容为6字节的MAC地址。当ios上的其他app连接上设备时，设备不会再广播，微信会读取该特征值，以确定是否要连接该设备。●其他目前规定了一些基础的协议，更多的协议等待补充。3. Protobuf协议变长包体部分，使用的是Protobuf定义的协议。Protobuf文件见附录。里面规定了设备和微信客户端之间的命令。●命令列表
名称
描叙
Auth
登录
Init
初始化
SendData
设备发送数据给厂商或微信公众平台或微信客户端。
当type为空或者等于0时，表示发送给厂商服务器。
当type为10001时，表示发送给微信客户端html5设备会话界面。
当type为其他时，表示发送给公众平台服务器。具体的定义请看 附录：微信公众平台proto文件。举个例子，type等于1时，表示手环数据。
RecvDataPush
厂商或微信客户端或微信公众平台发送数据给设备
当type为空或者等于0时，表示厂商发送设备。
当type为10001时，表示收到微信客户端html5设备会话界面的数据。
当type为其他时，表示公众平台发送给设备。具体的定义请看 附录：微信公众平台proto文件。举个例子，type等于1时，表示手环数据。
SwitchViewPush
微信客户端进入退出界面的通知
SwitchBackgroudPush
微信客户端进入退出后台的通知
●错误码Proto里的错误码
EEC_system
微信客户端一般的错误
EEC_needAuth
设备未登录。需要登录。
EEC_sessionTimeout
sessionKey超时。需要重新登录。
EEC_decode
微信客户端解proto失败。可能是设备端打包代码有bug。
EEC_deviceIsBlock
微信客户端一段时间之内禁止设备的请求。通常是设备某些异常行为引起，如短时间多次登录，大量发送数据等。
EEC_serviceUnAvalibleInBackground
ios处于后台模式，无法正常服务
EEC_deviceProtoVersionNeedUpdate
设备的proto版本过老，需要更新
EEC_phoneProtoVersionNeedUpdate
微信客户端的proto版本过老，需要更新
EEC_maxReqInQueue
设备发送了多个请求，并且没有收到回包。微信客户端请求队列拥塞。
EEC_userExitWxAccount
用户退出微信帐号。
为正数时
具体见微信公众平台。
固定包头里的错误码：固定包头里的错误码放在cmdid字段里。当设备收到这样的错误码后，可以通过seq查出是那个命令失败。目前只有一个错误码。
ECI_err_decode
微信客户端解密包体失败。
通常是因为sessionKey过时，需要重新做一次auth，也可能是设备加密代码有bug。
谢谢楼主分享
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