МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

Факультет Радиотехнологий связи Кафедра Радиосвязи и вещания

Учебная дисциплина

«Технологии сетей радиодоступа»

ОТЧЁТ

«ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ BLUETOOTH»

Выполнили: студенты группы

« » 2024г.

Принял: преподаватель к. РсиВ

Бобровский А.В.

« » 2024г.

Санкт-Петербург 2024 г.

Цель работы: исследование BLE-окружения

1. Провести сканирование радиочастотного спектра на наличие устройств с поддержкой BLE.

Рис. 1. Интерфейс программы, список устройств.

MAC-адрес — уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице сетевого оборудования или некоторым их интерфейсам в компьютерных

сетях Ethernet.

Показатель уровня принимаемого сигнала, RSSI — полная мощность принимаемого приёмником сигнала.

Type — тип устройства.

Name — имя устройства.

Manufacturer — производитель.

UUID (universally unique IDentifier) — уникальный идентификатор элемента.

2. Определить ближайшие устройства, их тип (датчики, смартфоны, бытовая техника).

Ближайшие устройства выделены на рис. 1. Они отличаются от остальных устройств более высоким уровнем сигнала RSSI.

Ближайшие устройства по RSSI в порядке убывания:

MAC-адрес устройства	Тип устройства
C4:F6:93:5D:45:AC	Смартфон
С0:A0:B1:A7:1C:2E	Смартфон
C4:A9:8B:E1:AE:42	Смартфон

Таблица 1. Ближайшие устройства.

3. Расшифровать пакет, сгенерированный удаленным устройством. Определить параметры устройства, номер канала, RSSI и т. п.

Переходим во вкладку Packet analyzer и выбираем устройство:

#	Hour	MAC-address	RSSI	Type
17	14:06:12	22:EE:1E:5D:78:64	-87	Windows 10 Desktop

Таблица 2. Выбранное для анализа сгенерированного пакета устройство.

Рис. 2. Окно с раскрытым пакетом BLE

Расшифруем пакет:

1. Nordic BLE Sniffer Header

Board: указывает тип платы, которая используется для захвата пакетов (значение 4 — 0x04). [0х04 не является реальным типов платы, а скорее условным обозначением какой-либо платы.]

Header v1:

Header Length: Длина заголовка — 6 байт (0x06). Это количество байтов, которые занимают метаданные пакета (информация о самом пакете).

Payload Length: Длина полезной нагрузки — 56 байт (0x38). Это количество байтов данных, которые содержат фактические передаваемые данные.

Protocol version: Версия протокола — 1.

Packet Counter: Счётчик пакетов — 33092 (0x8144).

Packet Id: ID пакета — 6 (0x06). Позволяет различать пакеты, передаваемые в сети, особенно если они относятся к одному сеансу.

2. Flags (0x01) — (00000001)).

Битовые флаги служат для передачи информации о свойствах или состоянии устройства. Вместо того, чтобы использовать несколько

отдельных битов для каждого свойства, флаги кодируются в одном байте, где каждый бит представляет отдельную характеристику или настройку.

Бит 0: значение 1 (Yes). Означает что проверка контрольной суммы CRC прошла успешно. Проверка контрольной суммы CRC необходима для

обеспечения целостности передаваемых данных. Она помогает убедиться, что данные в пакете не были искажены во время передачи.

Биты 1-4: значение 0 (Зарезервированы). В данном случае не используются.

Биты 5-7: значение 0х00 (Phy). Значение указывает на используемую физическую конфигурацию связи. В BLE это:

• 0x00: LE 1M PHY (стандартный режим Bluetooth LE).

• 0x01: LE 2M PHY (ускоренный режим).

• 0x02: Coded PHY (режим увеличенного диапазона с кодированием).

Channel: Канал — 38 (не реальный). 38 канал существует и является рекламным каналом. Возможно, он помечен нереальным, потому что

является эмулированным и в действительности не использует частоту

канала 38, либо сниффер может не точно идентифицировать канал из-за ограничений оборудования.

RSSI: Уровень сигнала — -87 dBm.

Event Counter: Счётчик событий — 0. Каждый раз, когда происходит соединительное событие (устройство передает данные или обе стороны проверяют нужно ли обмениваться информацией) счетчик увеличивается. Он помогает синхронизировать и управлять передачей данных между устройствами. Оба устройства используют Event Counter для согласования временных интервалов передачи данных. В вашем случае Event Counter равен 0, потому что это рекламный пакет (Advertising Packet), а не часть активного соединения BLE.

Delta Time: это время прошедшее с момента получения предыдущего пакета — 382 мс.

Аccess Address: Адрес доступа — 0x8E89BED6. Это специальный

идентификатор, используемый для идентификации пакетов, относящихся к определенной связи или сети. В одной среде может работать множество BLE-устройств. Чтобы различать пакеты от разных соединений или устройств, каждому из них назначается свой уникальный Access Address. Адрес, который мы видим (0x8E89BED6) является стандартным для всех рекламных пакетов.

3. Заголовок пакета

PDU Type: Указывает тип события — Scannable undirected advertising (0x06). Каждый пакет в BLE имеет определённую структуру, а PDU Type указывает, какой именно тип информации содержится в этом пакете, и как его нужно интерпретировать устройством. В нашем случае пакет является рекламным. На эту информацию выделено 4 бита. Еще один бит

указывает на то, что Tx Address не является приватным. Остальные биты пустые (зарезервированы)

Length: Длина — 36 (0x24). Включает и заголовок, и полезную нагрузку. Advertising Address: Адрес рекламного устройства — 22:EE:1E:5D:78:64.

4. Data sections

Manufacturer Specific Data. Это специальное поле в рекламных пакетах Bluetooth Low Energy (BLE), которое позволяет устройствам передавать информацию, специфичную для производителя оборудования или программного обеспечения.

Length: 30 (0x1E). Длина всех данных (включая тип и содержимое). Type: Данные производителя (0xFF).

Company ID: Идентификатор компании — Microsoft (0x0006). Scenario Type: Сценарий — Windows 10 Desktop (0x09).

Version and Flags: 0x00000020. Version: Младшие биты могут указывать на версию устройства или его программного обеспечения. Flags: Остальные биты используются как флаги, которые обозначают определённые состояния или функции.

Base Hash: 0x2022098ADDC64BB10CAC1DDD11575DC7F30699 (для

подписи или проверки данных). Это уникальная строка (обычно заданная в виде хэш-значения), которая используется для идентификации

устройства, данных или связи в Bluetooth Low Energy (BLE) или других протоколах.