?? UniApp 實現 App 連接低功耗藍牙（BLE）通訊

手頭上有一個 uniapp 實現低功耗藍牙通訊設備的項目，本來 Android 版本沒問題已經上線，到了發布測試 iOS 出問題了，連接上了設備但是通訊失敗，排查了下才發現是協議通訊中有包含六位 ID，也就是設備的 MAC 地址，因為設備主要標識符通常是設備 MAC，Android 能直接獲取，但是喵的 iOS 不給，所以最終只能找硬件工程師進行協商找解決方案。

一、BLE 通訊協議說明（這是本項目協議消息體構成）

客戶端發送消息體格式：

1Byte（功能ID） + 6Byte（設備ID） + 1Byte（版本號） + nByte（功能內容）

服務端回應消息體格式：

1Byte（功能ID） + nByte（功能內容）

?? 二、Android 與 iOS 的差異與解決方案

?? Android

• deviceId 返回即為設備 Mac 地址，可直接進行數據通訊。

?? iOS

• deviceId 返回的是一個 UUID，并非真實 Mac 地址。

?? UUID 是如何生成的？

• iOS 使用 CBPeripheral.identifier 生成一個臨時 UUID。
• 此 UUID 是 iOS 系統基于 BLE 發現過程為每個設備 隨機生成的唯一標識符。
• 與設備的真實物理地址無關，每次藍牙重連或重新發現設備時可能會改變。
• Apple 這么設計是為 保護用戶隱私，避免開發者追蹤設備或用戶。

解決方案：

方法一：連接成功后監聽設備主動返回 Mac 地址

• 設備會在連接 1 秒后主動發送 Mac 地址。
• 若無回應，設備會每 2 秒重發一次，直到收到。

uni.onBLECharacteristicValueChange((res) => {
  const value = ab2hex(res.value);
  if (value.startsWith("01")) {
    const mac = value.slice(2, 14); // 截取6字節mac
    uni.setStorageSync('deviceMac', mac) // 存儲mac用于后續通訊，有用 vuex 或者 pinia 等其他方法也可以
    await this.send('11');  // 應答設備防止一直上報
  }
});

方法二：通過廣播數據 (advertisData) 提取 Mac 地址

• 每次掃描設備時，廣播包中可能包含 Mac 地址字段。
• 若存在隱私顧慮，可對其 加密處理，連接設備前進行 解密并緩存。

import CryptoJS from "crypto-js";

function decryptMac(cipherHex) {
  const key = CryptoJS.enc.Hex.parse("00112233445566778899aabbccddeeff"); // 16字節密鑰
  const iv = CryptoJS.enc.Hex.parse("00000000000000000000000000000000"); // 默認全0 IV
  const encrypted = CryptoJS.enc.Hex.parse(cipherHex);
  const encryptedBase64 = CryptoJS.enc.Base64.stringify(encrypted);
  const decrypted = CryptoJS.AES.decrypt(encryptedBase64, key, {
    iv,
    mode: CryptoJS.mode.CBC,
    padding: CryptoJS.pad.Pkcs7,
  });
  return decrypted.toString(CryptoJS.enc.Hex);
}

uni.startBluetoothDevicesDiscovery({
  success() {
    uni.onBluetoothDeviceFound((device) => {
      const advertisData = device.advertisData;
      const raw = ab2hex(advertisData);
      const encryptedMac = raw.slice(10, 42); // 示例中為16字節加密
      const mac = decryptMac(encryptedMac);
      console.log("解密出的Mac地址：", mac);
    });
  },
});

三、通訊流程簡單示意

async function connectBLE(device) {
  await uni.createBLEConnection({ deviceId: device.deviceId });

  // 監聽特征值變化
  uni.onBLECharacteristicValueChange((res) => handleResponse(res));

  // 啟用 notify 監聽
  await uni.notifyBLECharacteristicValueChange({
    deviceId: device.deviceId,
    serviceId: serviceUUID,
    characteristicId: notifyUUID,
    state: true,
  });

  // 發送數據
  const platform = uni.getSystemInfoSync().platform;
  const macAddress = uni.getStorageSync("deviceMac");
  const payload = buildPayload(
    "01",
    platform == "ios" ? macAddress : device.deviceId,
    "01",
    content
  );
  await uni.writeBLECharacteristicValue({
    deviceId: device.deviceId,
    serviceId: serviceUUID,
    characteristicId: writeUUID,
    value: str2ab(payload),
  });
}

??? 四、安全建議

• 廣播中的 Mac 地址應加密，防止泄露。
• 通訊內容建議使用 AES 加密，提升安全等級。
• 使用 CRC16 或 hash 校驗數據完整性。

?? 五、總結