一、简介

ESP32 的 BluFi 是通过蓝牙通道的 Wi-Fi 网络配置功能。它提供了一个安全协议来将 Wi-Fi 配置和凭据传递给 ESP32。使用这些信息，ESP32 可以连接到一个 AP 或建立一个 SoftAP。

BluFi 层中的分片、数据加密、校验和验证是此过程的关键要素。

您可以自定义对称加密、非对称加密和校验和支持自定义。这里我们使用DH算法进行密钥协商，128-AES算法进行数据加密，CRC16算法进行校验和验证。

二、BluFi流程

1. 将 ESP32 设置为 GATT Server 模式，然后它将发送带有特定广告数据的广播。您可以根据需要自定义此广播，这不是 BluFi 配置文件的一部分。

2. 使用安装在手机上的应用程序搜索此特定广播。确认广播后，手机将作为 GATT Client 连接到 ESP32。这部分使用的应用程序由您决定。

3. GATT连接建立成功后，手机会向ESP32发送密钥协商的数据帧（详见BluFi中定义的帧格式部分）。

4. ESP32 收到密钥协商的数据帧后，会根据用户自定义的协商方式解析内容。

5. 手机配合ESP32使用DH、RSA或ECC等加密算法进行密钥协商。

6. 协商完成后，手机会向ESP32发送安全模式设置的控制帧。

7. ESP32 收到此控制帧后，将能够使用共享密钥和安全配置对通信数据进行加密和解密。

8. 手机将BluFi中定义的帧格式部分定义的数据帧连同Wi-Fi配置信息发送到ESP32，包括SSID、密码等。

9. 手机向ESP32发送Wi-Fi连接请求的控制帧。ESP32 收到此控制帧后，会认为基本信息的通信已完成，并准备连接到 Wi-Fi。

10. 连接到 Wi-Fi 后，ESP32 会向手机发送 Wi-Fi 连接状态报告控制帧，以报告连接状态。至此，组网过程完成。

注意：

• ESP32 收到安全模式配置的控制帧后，会按照定义的安全模式执行操作。

• 对称加密/解密前后的数据长度必须保持不变。它还支持就地加密和解密。

三、API说明

以下 BluFi 接口位于 bt/common/api/include/api/esp_blufi_api.h

3.1 esp_blufi_register_callbacks

3.2 esp_blufi_profile_init

3.3 esp_blufi_send_wifi_conn_report

3.4 esp_blufi_send_wifi_list

3.5 esp_blufi_send_error_info

3.6 esp_blufi_send_custom_data

四、程序结构

使用 esp-idfexamplesbluetoothbluedroidbleblufi 中的例程

4.1 四个事件处理

4.1.1 WIFI部分事件处理

主要负责WIFI的连接、断开重连、扫描

static void wifi_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,

                                int32_t event_id, void* event_data){

    wifi_event_sta_connected_t *event;

    wifi_mode_t mode;

    switch (event_id) {

    case WIFI_EVENT_STA_START:

        esp_wifi_connect();

        break;

    case WIFI_EVENT_STA_CONNECTED:

        gl_sta_connected = true;

        event = (wifi_event_sta_connected_t*) event_data;

        memcpy(gl_sta_bssid, event->bssid, 6);

        memcpy(gl_sta_ssid, event->ssid, event->ssid_len);

        gl_sta_ssid_len = event->ssid_len;

        break; 

    case WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED:

        /* This is a workaround as ESP32 WiFi libs don't currently

           auto-reassociate. */

        gl_sta_connected = false;

        memset(gl_sta_ssid, 0, 32);

        memset(gl_sta_bssid, 0, 6);

        gl_sta_ssid_len = 0;

        esp_wifi_connect();

        xEventGroupClearBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);

        break;

    case WIFI_EVENT_AP_START:

        esp_wifi_get_mode(&mode);

        /* TODO: get config or information of softap, then set to report extra_info */

        if (ble_is_connected == true) {

            if (gl_sta_connected) {  

                esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_SUCCESS, 0, NULL);

            } else {

                esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_FAIL, 0, NULL);

            }

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        break;

    case WIFI_EVENT_SCAN_DONE: {

        uint16_t apCount = 0;

        esp_wifi_scan_get_ap_num(&apCount);

        if (apCount == 0) {

            BLUFI_INFO('Nothing AP found');

            break;

        }

        wifi_ap_record_t *ap_list = (wifi_ap_record_t *)malloc(sizeof(wifi_ap_record_t) * apCount);

        if (!ap_list) {

            BLUFI_ERROR('malloc error, ap_list is NULL');

            break;

        }

        ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_scan_get_ap_records(&apCount, ap_list));

        esp_blufi_ap_record_t * blufi_ap_list = (esp_blufi_ap_record_t *)malloc(apCount * sizeof(esp_blufi_ap_record_t));

        if (!blufi_ap_list) {

            if (ap_list) {

                free(ap_list);

            }

            BLUFI_ERROR('malloc error, blufi_ap_list is NULL');

            break;

        }

        for (int i = 0; i < apCount; ++i)

        {

            blufi_ap_list[i].rssi = ap_list[i].rssi;

            memcpy(blufi_ap_list[i].ssid, ap_list[i].ssid, sizeof(ap_list[i].ssid));

        }

        if (ble_is_connected == true) {

            esp_blufi_send_wifi_list(apCount, blufi_ap_list);

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        esp_wifi_scan_stop();

        free(ap_list);

        free(blufi_ap_list);

        break;

    }

    default:

        break;

    }

    return;}

4.1.2 NETIF部分事件处理

获取网络IP地址，完成IP接口搭建（默认IO口）；

更多netif功能介绍与使用参考链接：ESP-NETIF

static void ip_event_handler(void* arg, esp_event_base_t event_base,

                                int32_t event_id, void* event_data){

    wifi_mode_t mode;

    switch (event_id) {

    case IP_EVENT_STA_GOT_IP: {

        esp_blufi_extra_info_t info;

        xEventGroupSetBits(wifi_event_group, CONNECTED_BIT);

        esp_wifi_get_mode(&mode);

        memset(&info, 0, sizeof(esp_blufi_extra_info_t));

        memcpy(info.sta_bssid, gl_sta_bssid, 6);

        info.sta_bssid_set = true;

        info.sta_ssid = gl_sta_ssid;

        info.sta_ssid_len = gl_sta_ssid_len;

        if (ble_is_connected == true) {

            esp_blufi_send_wifi_conn_report(mode, ESP_BLUFI_STA_CONN_SUCCESS, 0, &info);

        } else {

            BLUFI_INFO('BLUFI BLE is not connected yetn');

        }

        break;

    }

    default:

        break;

    }

    return;}

4.1.3 BLUFI配网部分事件处理

此过程事件的处理均按照收到的请求作相应的功能处理，可按照个人需求进行修改

ESP_BLUFI_EVENT_INIT_FINISH：完成blufi功能初始化，设置设备名称(Device Name) 并发送特定的 adv data 广播；

ESP_BLUFI_EVENT_DEINIT_FINISH：处理deinit配置事件；

ESP_BLUFI_EVENT_BLE_CONNECT：连接Blufi Ble，并设备进入安全模式；

ESP_BLUFI_EVENT_BLE_DISCONNECT：设置ble断开重连；

ESP_BLUFI_EVENT_SET_WIFI_OPMODE：设置WiFi进入运行模式——op_mode；

ESP_BLUFI_EVENT_REQ_CONNECT_TO_AP：设置断开原有的WiFi连接，并连接指定WiFi；

ESP_BLUFI_EVENT_REQ_DISCONNECT_FROM_AP：断开当前WiIFi连接到的AP；

ESP_BLUFI_EVENT_REPORT_ERROR：上报错误信息；

ESP_BLUFI_EVENT_GET_WIFI_STATUS：获取WiFi状态信息，包括：WiFi当前模式、以及是否连接成功；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SLAVE_DISCONNECT_BLE：关闭blufi的gatt服务连接；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_BSSID：设置进入STA模式，获取目标AP的bssid；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_SSID：设置进入STA模式，获取目标AP的WiFi账号；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_STA_PASSWD：设置进入STA模式，获取目标AP的WiFi密码；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_SSID：设置进入Soft AP模式，获取AP自定义账号；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_PASSWD：设置进入Soft AP模式，获取AP自定义密码；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_MAX_CONN_NUM：设置Soft AP模式下最大可连接设备数量；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_AUTH_MODE：设置Soft AP模式下进入认证模式；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_SOFTAP_CHANNEL：设置Soft AP模式下的通讯通道；

ESP_BLUFI_EVENT_GET_WIFI_LIST：获取扫描到的空中WiFi账号、通信通道以及站点MAC地址；

ESP_BLUFI_EVENT_RECV_CUSTOM_DATA：将接收到的数据打印出来；

static void example_event_callback(esp_blufi_cb_event_t event, esp_blufi_cb_param_t *param){

    /* actually, should post to blufi_task handle the procedure,

     * now, as a example, we do it more simply */

    switch (event) {

    case ESP_BLUFI_EVENT_INIT_FINISH:

        BLUFI_INFO('BLUFI init finishn');

        esp_ble_gap_set_device_name(BLUFI_DEVICE_NAME);

        esp_ble_gap_config_adv_data(&example_adv_data);

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_DEINIT_FINISH:

        BLUFI_INFO('BLUFI deinit finishn');

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_BLE_CONNECT:

        BLUFI_INFO('BLUFI ble connectn');

        ble_is_connected = true;

        server_if = param->connect.server_if;

        conn_id = param->connect.conn_id;

        esp_ble_gap_stop_advertising();

        blufi_security_init();

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_BLE_DISCONNECT:

        BLUFI_INFO('BLUFI ble disconnectn');

        ble_is_connected = false;

        blufi_security_deinit();

        esp_ble_gap_start_advertising(&example_adv_params);

        break;

    case ESP_BLUFI_EVENT_SET_WIFI_OPMODE:

        BLUFI_INFO('BLUFI Set WIFI opmode %dn', param->wifi_mode.op_mode);

        ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_mode(param->wifi_mode.op_mode) );

        break;