基于TI CC2650的IPv6 over BLE(BLEach) demo

虽然BLE 5.0协议理论上已经开始支持IPv6了，但是目前市面上还没有可用的实现IPv6通信的BLE产品。
最近在网上看到一个开源的基于contiki系统，在CC2650上实现的IPv6 over BLE——BLEach。官网
其实现原理类似于IPv6 over 6lowpan，在底层和应用层之间添加了中间层：

更多实现原理请查阅RFC 7668和BLEach开发者的论文BLEach Exploiting the Full Potential of IPv6 over BLE in Constrained Embedded IoT Device，本文不展开讨论。
本文根据BLEach的readme来实现一个简单IPv6 over BLE的UDP通信demo。

软硬件环境

• 虚拟机：Instant Contiki
• Contiki版本：3.0
• server节点：淘宝买的CC2650开发板（电装科技）
• client节点：TI CC2650 LaunchPad
• Flash Programmer 2 版本：v1.7.5

安装Contiki

参见CC2650LaunchPad 运行contiki hello-world示例程序，稍有不同，这里源代码使用了带有BLEach的Contiki：https://github.com/spoerk/contiki

修改配置

server和client源代码分别在../contiki/examples/cc26xx/cc26xx-ble-server-demo和../contiki/examples/cc26xx/cc26xx-ble-client-demo下，两个目录下的配置文件project-conf.h都已按照README.md配置好，另外需要修改两个部分：

server端

project-conf.h的line 62，这里定义了客户端的Mac地址，即客户端节点开机后主动链接的MAC地址。可能因为是demo，作者设为了固定值。

/* BLE radio settings */
#define BLE_MODE_CONF_INIT_PEER_ADDR      0x0000000000

所以我们需要看一下打算作为客户端的LaunchPad的MAC地址，通过Flash Programmer 2就可以，可能会出现需要擦除FLASH的提示：

这是因为怕从FLASH中提取出程序，所以加了锁，右上角选擦除就可以了：

然后从Mac Address标签下单击BLE Mac Address下的Read：

把读出的值写到上文提到的位置（按照格式）。

client端

client会一直广播，它不需要与固定mac地址的设备进行连接。需要修改的是client.c的line 50:

#define SERVER_IP             "fe80::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx" //"::"

这里是UDP连接的server的IPv6地址，但是通过server源代码我们并不知道它的IPv6地址，后来才知道原来IPv6地址可以通过mac地址生成，所以知道server的mac地址，算出它的IPv6地址就可以了，有两种方法：

• 同上文一样，通过Flash Programmer 2读出server的mac，然后根据算法算出其IPv6地址，也有现成的小工具，比如Compute MAC address to IPv6。
• 将下文函数加到server.c中：

  static void
  print_local_addresses(void)
  {
    int i;
    uint8_t state;
    PRINTF("Server IPv6 addresses: ");
    for(i = 0; i < UIP_DS6_ADDR_NB; i++) {
  	state = uip_ds6_if.addr_list[i].state;
  	if(uip_ds6_if.addr_list[i].isused &&
  	   (state == ADDR_TENTATIVE || state == ADDR_PREFERRED)) {
  	  PRINT6ADDR(&uip_ds6_if.addr_list[i].ipaddr);
  	  PRINTF("\n");
  	}
    }
  }
  

然后在PROCESS_THREAD(ipv6_ble_server_process, ev, data)中调用，然后编译下载后用串口助手看到打印出来的本机IPv6地址了。

编译和下载

根据板子不同，分别使用：
make TARGET=srf06-cc26xx BOARD=srf06/cc26xx server
make TARGET=srf06-cc26xx BOARD=launchpad/cc2650 client
编译后，在windows下用Flash Programmer 2下载。

效果

开机后，client自动开启广播，然后server与其建立BLE连接，通过IPv6邻居协议发现对方，通过UDP发送数据包：

客户端类似。