童话故事 — 蓝牙通信 — 连接手机和嵌入式设备

 

高飞狗:

“日常的想,现在的你…”

布鲁托:

“哈罗!高飞!心绪不错嘛!”

高飞狗:

“嗨!又赶上难题了,百思不得其解,头昏目眩的,心理糟透了!”

布鲁托:

“又在商量怎么高科技项目?”

高飞狗:

“根本算不上什么高科技,我有一个PM2.5监测装置,就是可以测量与记录环境温度、湿度和颗粒物浓度的东东,受应用条件的限制,没有安排显示屏,为了可以在现场对其举行部署、管理并获取测量数据,想在这些装置上连接一个蓝牙模块,然后借帮手机通过蓝牙通信实现那些效应。”

布鲁托:

“蓝牙通信是很干练的技巧,应该容易解决。”

高飞狗:

“在小叔子大上自然很容易就摸索到本人的蓝牙模块并打响开展了杂交,但是接下去如何支付一个App与PM2.5监测装置通信,我是一头雾水啊!”

布鲁托:

“开发手机App,用Android Studio就足以。”

高飞狗:

“Android Studio开发出来的App无法在iOS上运行。再说,我只会C++语言,而Android Studio要用java语言开发。”

布鲁托:

“我们不妨去找找黛丝大学生,听听他有哪些高见。”

高飞狗:

“又去找她? 挺不佳意思的。”

布鲁托:

“黛丝硕士是个热心人,乐于助人,上次我们去呼救,她一些气派都没有,而且他对您的态势极为好转,难道你没瞧出来? 没准人家每一天盼着您去问问题啊!”

高飞狗:

“真的吗?你看出来转机来了?我还有机会?”

布鲁托:

“我们这就走吗!”

高飞狗和布鲁托再一次赶到黛丝家并按下了门铃,”叮铃铃…叮铃铃…”。

黛丝:

“谁啊? 啊哦!是你们两位,快请进!”

“快请坐,喝点咖啡或者白茶?”

高飞狗:

“不用这么客气。黛丝,前几天来又得费力你。”

黛丝:

“是怎样事呀?”

高飞狗:

“我想用C++开发一个手机App,通过蓝牙通信管理自己的PM2.5监测装置,而且以此App必须在Android和iOS上都能运行。”

黛丝:

“这有怎么着难的啊。”

高飞狗:

“我不怕不知该怎么出手,一点思路都不曾。”

黛丝:

“目前刚刚做了一个像样的项目,正好跟你们说说,对自己的话也算温习所学知识吧。”

布鲁托:

“您太谦虚了!”

黛丝:

“我们先说蓝牙通信的法则,然后再说具体落实啊。”

“蓝牙通信和TCP/UDP的法则基本相同,几乎如出一辙。参见下表。”

 

通信特征

TCP/UDP通信

蓝牙通信

通信模式

客户端-服务器模式

客户端-服务器模式

通信端点

TCP端口

服务

通信端点标识方法

TCP端口号,是16位二进制数

服务UUID,是128位二进制数

客户端通信过程

创建客户端Socket

连接服务器

发送数据

接收数据

创建客户端Socket

连接服务器

发送数据

接收数据

 

黛丝:

"看见了吧,与TCP/UDP相比,区别仅仅在于,蓝牙用服务代替端口,用服务UUID代替端口号,且服务UUID较长。"

"用手机App管理嵌入式设备,手机就是客户端,嵌入式设备上的蓝牙模块就是服务器。"

高飞狗:

"真的是一目了然!"

黛丝:

"TCP/UDP标准定义了一组固定的端口对应一组标准化服务。例如,TCP端口80用于Web服务;TCP端口21用于FTP服务。"

"类似地,蓝牙标准也定义了一组固定的服务UUID对应一组标准化服务。"参见下表:

 

蓝牙服务名称

服务UUID

Serial Port

00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB

LAN Access Using PPP

00001102-0000-1000-8000-00805F9B34FB

DialupNetworking

00001103-0000-1000-8000-00805F9B34FB

OBEXObjectPush

00001105-0000-1000-8000-00805F9B34FB

OBEXFileTransfer

00001106-0000-1000-8000-00805F9B34FB

Cordless Telephony

00001109-0000-1000-8000-00805F9B34FB

Audio Source

0000110A-0000-1000-8000-00805F9B34FB

 

黛丝:

"由于蓝牙服务UUID太长,就用16进制数表达,遵循8-4-4-4-12的方法表示。"

"蓝牙通信与TCP/UDP通信的关键不同在于,蓝牙服务器都有一个SDP服务,也就是服务发现服务,供客户端查询蓝牙服务器能够提供哪些服务。"

"通常,用于嵌入式设备的蓝牙模块都提供Serial Port服务,简称SPP,然后提供一个UART连接嵌入式设备",如下图所示。

 

图片 1

黛丝:

"由此,手机App与嵌入式设备通信的基本流程如下(假设蓝牙模块已经与手机配对完毕):

步骤1:选择要进行通信的蓝牙模块

步骤2:查询蓝牙模块的服务。通常已配对的蓝牙设备的服务列表已缓存在手机里。

步骤3:如果存在SPP服务,恭喜你!

步骤4:用SPP服务UUID创建一个客户端Socket。

步骤5:用客户端Socket连接蓝牙模块。

步骤6:调用客户端Socket的SendData()发送数据给蓝牙模块,蓝牙模块会将收到的数据通过UART转发给嵌入式设备。

步骤7:如果嵌入式设备发送数据给蓝牙模块,蓝牙模块会转发给手机,手机会缓存这些数据,App可调用客户端Socket的ReceiveData()接收数据。"

黛丝:

"蓝牙通信的原理就是这样的。"

高飞狗:

"黛丝,你讲得太明白了,今晚我一定要好好请请你、亲亲你!

黛丝:

"你就知道邪思歪想!"

高飞狗:

"那具体如何实现呢?"

黛丝:

"具体实现方法也很简单。我们只要选择Rad Studio作为开发工具,用C++编写一套源代码就可以生成适用于Android和iOS上运行的App,是不是很酷?"

"有关Rad Studio就不在此累述,GUI界面的设计也很简单,我们聚焦如何通过蓝牙进行数据收发。"

 

借助蓝牙SPP服务,实现手机与嵌入式设备之间的通信

注1:本文旨在明晰蓝牙通信原理,仅列出扼要代码,如需完整代码,可联系本人。

注2:确保已开启手机蓝牙

注3:确保蓝牙模块已在手机的已配对设备列表中。

// 取得并保存蓝牙管理器对象

TBluetoothManager *BtManager = TBluetoothManager::Current;

 

// 取得并保存蓝牙适配器对象

BtAdapter = BtManager ->CurrentAdapter;

 

// 取得已配对的蓝牙设备列表

TBluetoothDeviceList *PairedDevices = BtManager ->GetPairedDevices();

 

// 将蓝牙设备列表显示在组合框cbPairedDevices中(代码略)

 

// 获取组合框中被选中的蓝牙设备对象

TBluetoothDevice * SelDevice = PairedDevices ->Items[cbPairedDevices->ItemIndex];

 

// 获取该蓝牙设备的服务列表

TBluetoothServiceList * ListServices = SelDevice->GetServices();

 

// 在服务列表中查询是否支持SPP服务(代码略)

 

// 若支持SPP服务

 

// 用SPP服务UUID创建一个客户端Socket。

TBluetoothSocket *BtSocket = SelDevice ->CreateClientSocket(StringToGUID(SPP_GUI), false);

 

// 用客户端Socket连接蓝牙模块。

BtSocket ->Connect();

 

// 调用客户端Socket的SendData()发送数据给蓝牙模块,蓝牙模块会将收到的数据通过UART转发给嵌入式设备。

BtSocket ->SendData(DataArray); // DataArray是一个数组

 

// 如果嵌入式设备发送数据给蓝牙模块,蓝牙模块会转发给手机,手机会缓存这些数据,App可调用客户端Socket的ReceiveData()接收数据。"

BtSocket->ReceiveData(50); // 接收数据,限时等待50ms

 

黛丝:

"以上就是手机App与蓝牙模块间收发数据的基本流程及其实现。"

高飞狗:

"黛丝,你讲得太深入浅出了!啊哦,快到饭点了,我请你吃个便饭,聊表谢意!"

黛丝:

"已经有人约我吃饭了,你们就赶紧回去试验,有什么问题随时Call我。"