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手把手教你用 ESP32-S3 实现蓝牙配网：从零到上线的完整实战

你有没有遇到过这样的场景？手里的智能设备连不上 Wi-Fi，没有屏幕、没法输入密码，只能靠手机 App 配网。可用户点来点去就是失败——不是搜不到设备，就是输完密码没反应。

这背后，其实是一个经典又关键的技术问题：如何让一个“哑巴”设备安全、稳定地接入网络？

传统方案像 SmartConfig 或 AP 热点模式，虽然能用，但兼容性差、安全性低，甚至在某些安卓新版本上直接失效。而今天我们要讲的主角——蓝牙配网（Bluetooth Provisioning），正逐渐成为 IoT 产品标配的解决方案。

尤其是当你手握ESP32-S3这颗神芯时，配合乐鑫官方的ESP-IDF 开发框架，实现一套高可靠、跨平台、易维护的蓝牙配网系统，远比你想象中简单。

本文将带你一步步构建完整的蓝牙配网流程：从 BLE 广播开始，到手机写入 SSID 密码，再到 Wi-Fi 自动连接并反馈结果——全程代码实操，附带调试秘籍，助你一次打通任督二脉。

为什么选 ESP32-S3 做蓝牙配网？

ESP32-S3 是乐鑫推出的支持 AI 加速和 USB OTG 的高性能双核 Xtensa MCU，但它最打动开发者的一点是：Wi-Fi + 蓝牙 5.0 双模共存，且 IDF 支持完善。

这意味着你可以：

• 利用 BLE 实现低功耗、高兼容性的初始配网；
• 配网完成后无缝切换至 Wi-Fi 通信；
• 使用同一套开发环境管理无线协议栈，无需外挂模块或复杂交互。

更重要的是，ESP-IDF 提供了成熟的BT,BLE,WiFi,TCP/IP,NVS等组件，几乎覆盖了所有底层细节。我们只需要聚焦业务逻辑，不必重复造轮子。

核心思路：手机通过 BLE 给设备“喂”Wi-Fi 信息

整个配网过程的本质很简单：

1. 设备开机后开启 BLE 广播，告诉外界：“我需要联网，请给我 SSID 和密码。”
2. 手机 App 扫描到这个设备，建立 BLE 连接。
3. 用户在 App 中选择当前 Wi-Fi，并发送凭证。
4. ESP32-S3 接收到数据后尝试连接 Wi-Fi。
5. 成功获取 IP 后，通过 BLE 回传状态或 IP 地址给手机，完成闭环。

听起来不难，但真正落地时，坑往往藏在细节里：比如 BLE 服务怎么定义？特征值权限如何设置？Wi-Fi 失败要不要重试？断电重启后还能不能自动连？

别急，下面我们就一环扣一环拆解。

第一步：搭建 BLE GATT 服务 —— 让手机能找到你

要实现蓝牙配网，ESP32-S3 必须作为GATT Server存在，提供可写的特征值供手机写入数据。

定义服务与 UUID

我们创建一个自定义服务，包含两个可写特征值：

• WIFI_SSID_CHAR_UUID：接收 Wi-Fi 名称
• WIFI_PASS_CHAR_UUID：接收 Wi-Fi 密码

#define PROV_SERVICE_UUID 0xABF0 #define WIFI_SSID_CHAR_UUID 0xABF1 #define WIFI_PASS_CHAR_UUID 0xABF2 // 注意：标准 UUID 格式为 128-bit static const uint8_t service_uuid[16] = { 0x00, 0x00, 0xF0, 0xAB, 0x00, 0x00, 0x10, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x80, 0x5F, 0x9B, 0x34, 0xFB };

📌 小知识：虽然我们用了 16-bit UUID（如 ABF0），但在实际注册时仍需转换为完整的 128-bit 格式，否则 Android/iOS 可能无法识别。

构建 GATT 数据库

使用esp_gatts_attr_db_t数组定义属性表，这是 ESP-IDF 中声明 GATT 结构的标准方式：

static const esp_gatts_attr_db_t gatt_db[] = { // [0] 服务声明 [0] = { {ESP_GATT_AUTO_RSP}, {ESP_UUID_LEN_16, (uint8_t*)&primary_service_uuid, ESP_GATT_PERM_READ, sizeof(uint16_t), sizeof(PROV_SERVICE_UUID), (uint8_t*)&PROV_SERVICE_UUID} }, // [1] SSID 特征声明（Property: Write） [1] = { {ESP_GATT_AUTO_RSP}, {ESP_UUID_LEN_16, (uint8_t*)&character_declaration_uuid, ESP_GATT_PERM_READ, 1, 1, (uint8_t*)&char_prop_write} }, // [2] SSID 值本身（允许写入） [2] = { {ESP_GATT_AUTO_RSP}, {ESP_UUID_LEN_16, (uint8_t*)&WIFI_SSID_CHAR_UUID, ESP_GATT_PERM_WRITE, GATTS_MAX_CHAR_LEN, 0, NULL} }, // [3] Password 特征值结构同理 [3] = { {ESP_GATT_AUTO_RSP}, {ESP_UUID_LEN_16, (uint8_t*)&WIFI_PASS_CHAR_UUID, ESP_GATT_PERM_WRITE, GATTS_MAX_CHAR_LEN, 0, NULL} }, };

其中：
-ESP_GATT_PERM_WRITE表示客户端可以写入该特征值；
-GATTS_MAX_CHAR_LEN建议设为 64~256 字节，足够容纳常见 SSID 和密码；
- 最后的NULL表示初始值为空，由外部写入填充。

启动 BLE 广播

接下来初始化 BLE 协议栈并开始广播：

void start_ble_advertising(void) { esp_ble_gap_config_adv_data_raw(advertisement_data, sizeof(advertisement_data)); esp_ble_gap_start_advertising(&adv_params); }

你可以自定义广播包内容，例如加入设备名称"ESP32S3_PROV"或服务 UUID，提升发现率。

一旦手机扫描到设备并发起连接，ESP32-S3 就会触发ESP_GAP_BLE_CONNECT_EVT事件，进入下一步。

第二步：监听写入事件 —— 拿到 Wi-Fi 凭证的关键时刻

当手机向指定特征值写入数据时，GATT 服务器会收到ESP_GATTS_WRITE_EVT事件。我们需要在这个回调中提取 SSID 和密码。

static void gatts_event_handler(esp_gatts_cb_event_t event, esp_gatt_if_t gatts_if, esp_ble_gatts_cb_param_t *param) { switch (event) { case ESP_GATTS_WRITE_EVT: { uint16_t len = param->write.len; uint8_t *data = param->write.value; if (param->write.handle == ssid_handle) { memcpy(stored_ssid, data, len); stored_ssid[len] = '\0'; ESP_LOGI(TAG, "Received SSID: %s", stored_ssid); } else if (param->write.handle == pass_handle) { memcpy(stored_password, data, len); stored_password[len] = '\0'; ESP_LOGI(TAG, "Received Password: %s", stored_password); // ✅ 关键动作：开始连接 Wi-Fi wifi_init_sta(stored_ssid, stored_password); } break; } // 其他事件处理... } }

🔍 提示：确保你在ESP_GATTS_CREATE_EVT或ESP_GATTS_ADD_INCL_SRVC_EVT中正确保存了ssid_handle和pass_handle，否则无法判断哪个特征被写入。

此时，Wi-Fi 连接函数被调起，真正的挑战才刚刚开始。

第三步：连接 Wi-Fi 并处理事件 —— 别让“已连接”变成“假成功”

很多人以为调个esp_wifi_connect()就万事大吉，但实际上 Wi-Fi 是异步操作，必须依赖事件机制才能准确判断连接状态。

初始化 STA 模式

void wifi_init_sta(char *ssid, char *password) { s_wifi_event_group = xEventGroupCreate(); ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init()); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default()); esp_netif_create_default_wifi_sta(); wifi_init_config_t cfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT(); ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_init(&cfg)); // 注册事件处理器 ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT, ESP_EVENT_ANY_ID, &wifi_event_handler, NULL, NULL)); ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(IP_EVENT, IP_EVENT_STA_GOT_IP, &wifi_event_handler, NULL, NULL)); wifi_config_t wifi_config = { .sta = { .threshold.authmode = WIFI_AUTH_WPA2_PSK, .pmf_cfg = {.capable = true, .required = false}, }, }; strncpy((char*)wifi_config.sta.ssid, ssid, 32); strncpy((char*)wifi_config.sta.password, password, 64); ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_STA)); ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config)); ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_start()); ESP_LOGI(TAG, "Trying to connect to %s...", ssid); }

事件驱动才是王道

重点来了：不要阻塞等待连接结果！正确做法是通过事件回调处理各种状态：

static void wifi_event_handler(void *arg, esp_event_base_t event_base, int32_t event_id, void *event_data) { if (event_base == WIFI_EVENT && event_id == WIFI_EVENT_STA_START) { esp_wifi_connect(); // 主动发起连接 } else if (event_base == IP_EVENT && event_id == IP_EVENT_STA_GOT_IP) { ip_event_got_ip_t *event = (ip_event_got_ip_t *)event_data; ESP_LOGI(TAG, "🎉 Connected! IP: " IPSTR, IP2STR(&event->ip_info.ip)); xEventGroupSetBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT); // 可选：通过 BLE 通知手机配网成功 send_provision_result(true, event->ip_info.ip.addr); } else if (event_id == WIFI_EVENT_STA_DISCONNECTED) { ESP_LOGW(TAG, "❌ Disconnected, retrying..."); static int retry_count = 0; if (retry_count++ < ESP_MAXIMUM_RETRY) { vTaskDelay(2000 / portTICK_PERIOD_MS); // 退避重试 esp_wifi_connect(); } else { ESP_LOGE(TAG, "💀 Max retries exceeded"); xEventGroupClearBits(s_wifi_event_group, WIFI_CONNECTED_BIT); send_provision_result(false, 0); // 通知失败 } } }

这样即使信号弱或密码错误，也能清晰反馈给用户，而不是默默超时。

第四步：增强体验的设计考量 —— 好的配网不只是“能用”

做到上面几步，功能已经跑通。但要想真正用于量产产品，还需要考虑更多工程细节。

✅ 安全性：避免明文传输密码

建议在手机端对密码进行 AES 加密后再发送，设备端解密后再连接。虽然增加一点复杂度，但能有效防止空中嗅探。

// 示例伪代码 uint8_t decrypted_pass[64]; aes_decrypt(data, len, key, decrypted_pass); strcpy(wifi_config.sta.password, decrypted_pass);

✅ 配网超时机制

如果用户打开 App 却迟迟不配网，设备不应无限等待。添加定时器，60 秒无操作则退出配网模式：

xTimerStart(prov_timeout_timer, 0); // 超时后关闭 BLE，进入正常运行模式

✅ 配置持久化：重启后自动联网

利用 NVS（非易失性存储）保存 Wi-Fi 信息，下次上电即可自动连接，无需重复配网：

nvs_handle_t handle; nvs_open("wifi", NVS_READWRITE, &handle); nvs_set_str(handle, "ssid", ssid); nvs_set_str(handle, "pass", password); nvs_commit(handle); nvs_close(handle);

首次启动检查 NVS 是否已有配置，有则跳过 BLE 配网流程。

✅ 日志分级控制

开发阶段启用LOG_LEVEL_DEBUG查看 BLE 和 Wi-Fi 详细日志；发布时降为INFO或WARN，减少串口输出干扰。

常见“翻车”现场及应对策略

💡 秘籍：使用nRF Connect（iOS/Android）这类专业 BLE 工具测试服务结构，比自己写 App 更快定位 GATT 层问题。

总结：这套方案到底强在哪？

我们回顾一下这套基于 ESP32-S3 + ESP-IDF 的蓝牙配网方案的核心优势：

• 零外设依赖：不需要屏幕、按键，仅靠 BLE 即可完成初始化配置；
• 跨平台通用：BLE 是标准协议，Android/iOS 无需额外适配；
• 事件驱动架构：系统响应快、资源占用低，适合嵌入式场景；
• 高度可扩展：可在同一 GATT 服务中集成 OTA、设备命名、固件版本查询等功能；
• 易于量产移植：结合 factory reset 和 NVS 清除逻辑，支持批量烧录与恢复出厂设置。

更进一步，你还可以在此基础上实现：

• 多设备批量配网（Mesh 预配置）
• 云端绑定 + 本地直连双通道
• BLE + Wi-Fi 双向状态同步
• 自动 fallback 到 SoftAP 模式（容灾设计）

写在最后

蓝牙配网看似只是一个“小功能”，但它直接影响用户的第一印象。一个流畅、安静、一次成功的配网体验，能让用户觉得你的设备“聪明又可靠”。

而 ESP32-S3 + ESP-IDF 的组合，正是帮你把这种体验做扎实的最佳拍档。

希望这篇实战指南能让你少走弯路，快速把配网功能稳稳落地。如果你正在做智能家居、工业传感或可穿戴项目，不妨现在就动手试试。

🧩动手提示：ESP-IDF 自带bluetooth/provisioning示例工程，路径为examples/bluetooth/nimble/provisioning或bluetooth/esp_ble_prov，可作参考起点。

有问题欢迎留言交流，我们一起把物联网的“最后一公里”走得更顺。