用 ESP32 搭建 BLE proximity 研究环境，手把手教你复现

最近在捣鼓物联网相关的安全研究，手头刚好有几块吃灰的 ESP32 开发板，就想琢磨一下蓝牙低功耗（BLE）的相关功能。特别是所谓的 BLE Proximity（邻近度）监测，这个功能在智能家居、防丢器或者资产追踪里非常常见，但很多人不知道其实用几十块钱的开发板就能自己做一套研究环境。

今天就把前阵子整理环境时踩的坑和一些经验分享出来，顺便丢出一个我已经配置好、可以直接复现的代码仓库，希望能帮到同样对这块感兴趣的朋友。

什么是 BLE Proximity？

简单来说，BLE Proximity 就是利用蓝牙信号的强度（RSSI）来判断设备的大致距离。大部分支持蓝牙的设备都会周期性地广播信号，而 ESP32 可以扫描这些广播包，并根据信号的强弱来估算目标设备是“在身边”还是“远离了”。

ESP32 开发板，支持 Wi-Fi 和蓝牙双模，是实现 BLE Proximity 项目的理想硬件。

虽然这种方式测不到精确的厘米级距离，用来做个大概的“进门提醒”或者“防丢检测”是绰绰有余的，而且成本极低。

选 ESP32 的理由

为什么不用电脑自带的蓝牙或者更贵的专业工具？首先，ESP32 本身就集成了 2.4GHz Wi-Fi 和蓝牙双模，硬件支持非常完善。其次，它价格便宜，生态系统丰富，Arduino IDE、ESP-IDF 都能很好地开发。最重要的是，它功耗低，哪怕是电池供电也能跑很久，非常适合做便携式的探测设备。

实现思路与核心代码

整个工程的实现逻辑其实不复杂，主要分为两部分：

1. 扫描者：也就是 ESP32，它负责持续扫描周围的 BLE 广播包。
2. 目标：任何可以广播 BLE 信号的设备，比如手机、手环或 Beacon。

使用 Arduino IDE 的串口绘图器查看 RSSI 的实时波形变化。

我们在代码里主要做的就是设置 ESP32 进入 GAP 扫描模式，然后在回调函数里捕获广播事件，提取出 RSSI 值。为了模拟报警，我们可以设定一个阈值，比如 RSSI 大于 -60dBm（也就是信号很强）时判定为“接近”，小于 -90dBm 则判定为“远离”。

这里我把核心的配置逻辑整理了一下，大家可以直接参考下面的伪代码思路：

• 初始化蓝牙控制器。
• 开启扫描模式，设置扫描参数（窗口间隔等，这决定了灵敏度和功耗）。
• 注册一个回调函数，每当发现一个设备时，检查其 MAC 地址或 UUID 是否匹配目标。
• 如果匹配，就读取当前的 RSSI，并通过串口打印出来，或者点亮开发板上的 LED 灯作为视觉反馈。

常见问题与解决方案

在折腾的过程中，我遇到了几个比较典型的问题，这里顺便列一下解决方案：

1. 扫描不到设备？

• 检查目标设备是否开启了广播，有些手机为了省电，在屏幕熄灭后会停止广播或变更广播间隔。
• 在代码中增加扫描的持续时间，或者调整扫描窗口参数，使其能捕获到间隔较长的广播包。

2. RSSI 数值跳动太大？

• 这是无线信号的物理特性决定的，受环境影响很大（甚至有人经过都会干扰）。建议在软件层做一个简单的“滑动平均”滤波，取最近 5 次结果的平均值，这样判断的稳定性会大大提升。

3. 功耗过高？

• 如果你是用电池供电，全速扫描是非常耗电的。可以尝试“间歇性扫描”，比如扫描 1 秒，休眠 3 秒，或者利用 ESP32 的 Deep Sleep 模式，仅在定时唤醒时进行检测。

关于那个可复现仓库

为了避免大家重复造轮子，我把调试通过的工程文件整理到了一个开源仓库里。里面包含了:

• 基于 Arduino IDE 的完整工程代码。
• 详细的 README，包含接线说明和库的依赖版本。
• 一个简单的串口绘图输出示例，方便你在电脑上直接看到 RSSI 的波形变化。

你可以直接 Clone 下来，烧录进你的 ESP32，只要修改代码里的目标 MAC 地址就能跑通。

总结与展望

这个项目本质上是一个 BLE Sniffer（嗅探器）的简化版，门槛不高，但非常有趣。熟练掌握 Proximity 监测后，你还可以进一步研究 BLE Mesh 组网、或者尝试解析某些特定设备的广播数据（比如解密 Temperature Sensor 的温度数据）。

如果你对智能家居的自动化改造感兴趣，把这个探测逻辑接入 Home Assistant 之类的系统里，就能实现低成本的人体存在传感器了。感兴趣的朋友试过之后，欢迎在评论区交流你的玩法！