在uniapp进行蓝牙设备连接以及数据传输

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2024年04月25日 16:47 · 阅读数 0

一. 蓝牙基础知识介绍

1.1 蓝牙设备

蓝牙设备是一种无线通信技术，用于在短距离范围内传输数据。它可以连接多种电子设备，如手机、电脑、音频设备、打印机等，实现数据传输和设备间的通信。蓝牙设备通常具有低功耗、低成本和简单易用等特点，广泛应用于各种领域，如音频传输、数据同步、远程控制等。

1.2 蓝牙协议栈

蓝牙协议栈是指蓝牙技术的软件实现，它包括多个层次的协议，用于实现蓝牙设备之间的通信和数据传输。蓝牙协议栈一般包括物理层、链路层、逻辑链路控制层、逻辑链路控制与适配层、服务发现协议层和应用层等。蓝牙协议栈的不同层次之间通过接口进行通信，实现了蓝牙设备之间的互操作性和互通性。不同的蓝牙设备可以通过蓝牙协议栈进行连接和通信，实现数据传输、音频传输、设备控制等功能。

1.3 蓝牙服务和特征

蓝牙服务是指在蓝牙设备之间进行通信时所提供的功能或服务。蓝牙设备可以提供不同类型的服务，如音频传输、文件传输、打印等。每个蓝牙设备可以同时提供多个服务。

蓝牙特征是指蓝牙设备中的具体功能或属性。每个蓝牙服务可以包含多个特征，用于描述该服务的具体功能。例如，音频传输服务可以包含特征来描述音频的编码格式、音量控制等。

蓝牙设备之间的通信是通过服务和特征进行的。通过蓝牙服务和特征，蓝牙设备可以进行数据的传输和交互。当两个蓝牙设备建立连接后，它们可以通过查询对方的服务和特征来了解对方的功能，并进行相应的通信操作。例如，一个蓝牙耳机可以提供一个音频传输的蓝牙服务，其中包含一个特征用于控制音量，一个特征用于接收音频数据。另一个蓝牙手机可以连接到这个蓝牙耳机，通过读取和写入这些特征的值，实现音量的调节和音频的传输。

二. uniapp中常用的蓝牙API

2.1 uni.getBluetoothAdapterState()

该API用于获取蓝牙适配器的状态，包括是否可用、是否正在搜索设备等。返回的对象包含以下属性：

available：蓝牙适配器是否可用，布尔类型。
discovering：是否正在搜索设备，布尔类型。

uni.getBluetoothAdapterState({
  success: function (res) {
    console.log('蓝牙适配器状态：', res)
  }
})

2.2 uni.startBluetoothDevicesDiscovery()

该API用于开始搜索附近的蓝牙设备。调用该方法前需要先调用uni.openBluetoothAdapter()方法打开蓝牙适配器。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery({
  success: function (res) {
    console.log('开始搜索蓝牙设备')
  }
})

2.3 uni.getBluetoothDevices()

该API用于获取已搜索到的蓝牙设备列表，其中res.devices 是已搜索到的牙设备列表。

uni.getBluetoothDevices({
  success: function (res) {
    console.log('已搜索到的蓝牙设备列表：', res.devices)
  }
})

2.4 uni.createBLEConnection()

该API用于连接指定的蓝牙设备。deviceId是蓝牙设备的唯一标识符，用于指定要连接的蓝牙设备，在调用createBLEConnection方法之前，需要先调用uni.openBluetoothAdapter()方法打开蓝牙适配器。

uni.createBLEConnection({
  deviceId: '蓝牙设备的deviceId',
  success: function (res) {
    console.log('蓝牙设备连接成功')
  }
})

2.5 uni.closeBLEConnection()

该API用于关闭已连接的蓝牙设备。调用此方法后，蓝牙设备连接将会断开。蓝牙设备连接断开后，需要重新调用uni.createBLEConnection()方法进行连接。

uni.closeBLEConnection({
  deviceId: '蓝牙设备的deviceId',
  success: function (res) {
    console.log('蓝牙设备连接已关闭')
  }
})

2.6 uni.readBLECharacteristicValue()

该API用于读取蓝牙设备的特征值。调用此方法前需要先调用uni.createBLEConnection()建立与蓝牙设备的连接，特征值必须支持read操作，否则会读取失败。

deviceId：蓝牙设备id，通过uni.getBluetoothDevices接口获取
serviceId：蓝牙服务id，通过uni.getBLEDeviceServices接口获取
characteristicId：蓝牙特征值id，通过uni.getBLEDeviceCharacteristics接口获取

uni.readBLECharacteristicValue({
  deviceId: '蓝牙设备的deviceId',
  serviceId: '蓝牙服务的serviceId',
  characteristicId: '蓝牙特征的characteristicId',
  success: function (res) {
    console.log('读取到的特征值：', res.value)
  }
})

2.7 uni.writeBLECharacteristicValue()

该API用于向蓝牙设备的特征写入数据。写入数据的长度不能超过20字节，如果数据过长需要分包写入。

value：要写入的数据，可以是ArrayBuffer或者HexString格式的字符串
写入数据的特征值必须支持写入操作，可以通过uni.getBLEDeviceCharacteristics()获取特征值的properties属性来判断。
写入数据成功后，可以通过uni.onBLECharacteristicValueChange()监听蓝牙设备的特征值变化。

uni.writeBLECharacteristicValue({
  deviceId: '蓝牙设备的deviceId',
  serviceId: '蓝牙服务的serviceId',
  characteristicId: '蓝牙特征的characteristicId',
  value: ArrayBuffer.from([0x01, 0x02, 0x03]),
  success: function (res) {
    console.log('数据写入成功')
  }
})

三. 蓝牙设备连接以及数据传输代码演示

初始化蓝牙适配器：使用uni.openBluetoothAdapter()方法初始化蓝牙适配器，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取初始化结果。

uni.openBluetoothAdapter().then(res => {
  console.log('蓝牙适配器初始化成功');
}).catch(err => {
  console.log('蓝牙适配器初始化失败：', err);
});

监听蓝牙适配器状态变化：使用uni.onBluetoothAdapterStateChange()方法监听蓝牙适配器状态变化，可以在回调函数中获取到蓝牙适配器的当前状态。

uni.onBluetoothAdapterStateChange(function(res) {
  console.log('蓝牙适配器状态变化：', res);
});

开始搜索蓝牙设备：使用uni.startBluetoothDevicesDiscovery()方法开始搜索蓝牙设备，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取搜索结果。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery().then(res => {
  console.log('开始搜索蓝牙设备成功');
}).catch(err => {
  console.log('开始搜索蓝牙设备失败：', err);
});

监听蓝牙设备发现事件：使用uni.onBluetoothDeviceFound()方法监听蓝牙设备发现事件，可以在回调函数中获取到搜索到的蓝牙设备信息。

uni.onBluetoothDeviceFound(function(res) {
  console.log('蓝牙设备发现：', res);
});

停止搜索蓝牙设备：使用uni.stopBluetoothDevicesDiscovery()方法停止搜索蓝牙设备。

uni.stopBluetoothDevicesDiscovery();

连接蓝牙设备：使用uni.createBLEConnection()方法连接蓝牙设备，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取连接结果。

uni.createBLEConnection({ deviceId: '蓝牙设备ID' }).then(res => {
  console.log('蓝牙设备连接成功');
}).catch(err => {
  console.log('蓝牙设备连接失败：', err);
});

监听蓝牙连接状态变化：使用uni.onBLEConnectionStateChange()方法监听蓝牙连接状态变化，可以在回调函数中获取到蓝牙设备的当前连接状态。

uni.onBLEConnectionStateChange(function(res) {
  console.log('蓝牙连接状态变化：', res);
});

断开蓝牙连接：使用uni.closeBLEConnection()方法断开蓝牙设备的连接。

uni.closeBLEConnection({ deviceId: '蓝牙设备ID' });

获取蓝牙设备服务列表：使用uni.getBLEDeviceServices()方法获取蓝牙设备的服务列表，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取服务列表。

uni.getBLEDeviceServices({ deviceId: '蓝牙设备ID' }).then(res => {
  console.log('蓝牙设备服务列表：', res.services);
}).catch(err => {
  console.log('获取蓝牙设备服务列表失败：', err);
});

获取蓝牙设备特征值列表：使用uni.getBLEDeviceCharacteristics()方法获取蓝牙设备的特征值列表，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取特征值列表。

uni.getBLEDeviceCharacteristics({ deviceId: '蓝牙设备ID', serviceId: '服务ID' }).then(res => {
  console.log('蓝牙设备特征值列表：', res.characteristics);
}).catch(err => {
  console.log('获取蓝牙设备特征值列表失败：', err);
});

读取蓝牙设备特征值的值：使用uni.readBLECharacteristicValue()方法读取蓝牙设备特征值的值，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取特征值的值。

uni.readBLECharacteristicValue({ deviceId: '蓝牙设备ID', serviceId: '服务ID', characteristicId: '特征值ID' }).then(res => {
  console.log('读取蓝牙设备特征值的值：', res.characteristic.value);
}).catch(err => {
  console.log('读取蓝牙设备特征值的值失败：', err);
});

向蓝牙设备特征值写入数据：使用uni.writeBLECharacteristicValue()方法向蓝牙设备特征值写入数据，该方法返回一个Promise对象，可以通过then方法来获取写入结果。

uni.writeBLECharacteristicValue({ deviceId: '蓝牙设备ID', serviceId: '服务ID', characteristicId: '特征值ID', value: '要写入的数据' }).then(res => {
  console.log('向蓝牙设备特征值写入数据成功');
}).catch(err => {
  console.log('向蓝牙设备特征值写入数据失败：', err);
});

四. 注意事项和常见问题

在使用uniapp进行蓝牙开发时，需要注意以下几点：

4.1 蓝牙设备的兼容性

不同的蓝牙设备可能支持的蓝牙协议和特性不同，因此在开发过程中需要根据具体的蓝牙设备的文档和规范进行开发，可以使用uniapp的设备信息API来获取设备的蓝牙功能和规范。

4.2 蓝牙设备的权限

在使用蓝牙功能之前，需要在manifest.json文件中添加蓝牙权限声明，以确保应用程序具有访问蓝牙的权限。在进行蓝牙开发时，需要确保用户已经授权应用访问蓝牙设备的权限。

4.3 蓝牙设备的连接稳定性

由于蓝牙设备之间的连接是无线的，因此在进行蓝牙开发时需要考虑连接的稳定性和可靠性。可以通过设置重连机制和错误处理机制来提高连接的稳定性。在与蓝牙设备进行连接和断开时，需要注意处理连接和断开的回调函数，并在连接和断开时进行相应的操作。

4.4 蓝牙设备的数据传输速度

蓝牙设备的数据传输速度相对较慢，因此在进行蓝牙开发时需要考虑数据传输的效率和延迟。可以通过优化数据传输的算法和缓存机制来提高传输速度。

4.5 蓝牙设备的数据传输格式

在与蓝牙设备进行数据传输时，需要注意数据的格式和协议。可以使用uniapp的蓝牙数据传输API来发送和接收数据，并根据需要进行数据的解析和处理。

在实际开发中，可能会遇到一些常见问题，比如蓝牙设备无法连接、数据传输失败等。对于这些问题，可以通过以下方法进行排查和解决：

检查蓝牙设备的状态和权限，确保设备可用和已授权应用访问。
检查蓝牙设备的兼容性，确保设备支持所需的蓝牙协议和特性。
检查蓝牙设备的连接稳定性，可以尝试重新连接设备或者重启设备。
检查数据传输的速度和效率，可以优化数据传输的算法和缓存机制。蓝牙设备可以是各种电子设备，如手机、电脑、耳机、音箱、键盘、鼠标、智能手表等。