一看就会，超有用活字格技能：一百九十一、用HAC读写蓝牙BLE设备（GATT协议）

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本帖最后由 willning 于 2024-1-22 13:56 编辑

如果你在寻找对接蓝牙BLE的解决方案，来看看HAC的新功能吧。

蓝牙是物联网设备的常见协议，为了适配不同的应用场景，蓝牙设备通常提供有不同的调用方式。部分设备还会支持多种调用方式，如双模蓝牙设备通常支持GATT和SPP两种。

调用方式	交互模式	与活字格交互的方式	典型设备
A2DP/HFP/HSP	主动（主机→蓝牙设备）	N/A	无线耳机、车载主机
HID（也称蓝牙文本、模拟键盘）	被动（蓝牙设备→主机）	输入框默认支持	扫码器、电子秤
GATT（标准BLE）	双向	HAC	电子秤、POS、温度标签、心电仪、智能家居
SPP（蓝牙串口）	主动（主机→蓝牙设备）	N/A	无线打印机
iBeacon（非标BLE）	主动（主机→蓝牙设备）	N/A	导航信标

其中，GATT协议的BLE应用范围相对较广，特别是生产制造和供应链等领域，BLE凭借成本、功耗等综合优势，正在成为主流的物联网通讯方案。本文将为大家介绍如何利用HAC（活字格安卓容器）方案，在PDA上对BLE设备进行扫描、读取和写入。效果如下面视频所示，包含扫描周边的蓝牙设备、利用标准设备信息服务（1800）的设备名称特性（2a00）读取并展示设备名称的全流程，该示例已经包含在HAC的Demo中：

一、基础概念
BLE的最小操作单位是特性Characteristic，您可以通过编程接口（插件中已经封装好了，不需要您手工写代码）读写这些特性的值。有一些特性是出厂固化的，如设备名称、序列号等；有一些特性是可配置项目，如采样频率、发射功率等；有一些特性是供外部读取的传感器值，如温度、心率、重量等。对于这些特性，BLE提供了一种写入方式和三种读取方式。如果读取特性的当前值，可以用read；如果需要在特性的值发生变化时通知到您，用notify；在notify的基础上，如果设备需要您接受通知后发送回执，用indicate。
为了方便管理，BLE将这些特性分类成服务Service（类似于组）。一个设备有若干个服务，每个服务下面有若干个特性。每个设备有不同的mac物理地址，可以此作为区分和定位使用。

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如果希望详细了解BLE的架构和概念，可以阅读这篇文章：BLE蓝牙开发基础。

二、扫描
扫描操作需要使用【PDA（Android）交互命令】插件提供的“扫描BLE设备/标签”命令。该命令将调用蓝牙的扫描功能，获取周边的设备（不局限于BLE，所有蓝牙设备都会被扫描到），以数组的形式填充到输入框类型单元格中。您可以在该单元格的命令中，做进一步处理，如利用“操作单元格命令”将其填充到组合框里。
image.png624278564.png

数组中每个元素代表一个设备，数据结构如下：

{"key":"Mi Smart Band 4DB:3A:05:40:1C:D4","mac":"DB:3A:05:40:1C:D4","name":"Mi Smart Band 4","rssi":-90,"timestampNanos":1705902905903}

复制代码

其中mac属性为该设备的MAC物理地址，name属性是显示的名称，rssi是信号强度。

三、读取
读取BLE设备的信息时，无需先配对并保持连接，这也是BLE能耗更低的关键原因。BLE支持三种读取方式，read（主动进行读取）、notify（订阅，无需回执）和indicate（订阅，自动发送回执），操作单元是服务+特征的组合。具体采用那种方式，请参考设备的开发手册，或咨询对方的技术支持人员。
image.png96044920.png

需要注意的是，BLE返回的数据是一个byte数组，大部分设备都会将值的文本（如名称、版本号、扫描结果等）以Base64的方式编码成byte数组，对于这种情况，您可以通过“目标单元格：数据（BASE64加密）”获得BASE64的文本，再利用【字符串加解密】插件“BASE64加解密”解析为文本；对于一些数值类型的值，设备也可能将其直接放到Byte数组中，虽然这是一种非标的做法，但实际中非常常见，此时，您可以通过“目标单元格：数据（整数数组）”获得原始数据，再根据设备的开发手册手工做解析。
此外，如果您需要对接的设备没有按照BLE的规范设计服务和特征（可参考蓝牙标准规范），即并不是以“-0000-1000-8000-00805f9b34fb”结尾，也可以在命令中直接填写完整的uuid（如果是0x开头的hex十六进制，则需要先通过第三方工具转换为uuid才能使用），插件大概率也能正常运行。

提示：实际项目开发中，建议将设备的MAC地址保存到数据库或本地缓存，而不是由用户自由选择。这样做一方面能减少等待时间，更重要的是可以减少误操作的风险。

四、写入
写入时，请参考设备的开发手册组织参数，对于文本类型的特征，大部分设备接受BASE64加密的字符串（可通过【字符串加解密】插件“BASE64加解密”命令获得），其他类型需要传递元数的Byte数组，表现为0x开头的十六进制字符串（可通过HEX、DEC2HEX等函数获得）。

image.png168584899.png

写在最后
如果您尚未采购设备，在对比哪些支持HID模式的设备和仅支持GATT模式的设备之间，推荐您尽可能选择支持HID的。HID意味着开发时完全无需关注，只需要将输入焦点放在活字格的文本框中，收到设备发来的数据时，会自动填充进去，效果非常顺滑、便捷。

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[易学技巧] 一看就会，超有用活字格技能：一百九十一、用HAC读写蓝牙BLE设备（GATT协议）

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