UNI-APP实现物联网中BLE蓝牙的数据交互

2023-10-24 12:44:58

前言：UNI-APP是一个使用 Vue.js 开发所有前端应用的框架，开发者编写一套代码，可发布到iOS、Android、Web（响应式）、以及各种小程序（微信/支付宝/百度/头条/飞书/QQ/快手/钉钉/淘宝）、快应用等多个平台。即使你不需要发布到那么多的平台，UNI-APP也是一个不错的微信小程序的开发框架

UNI-APP的官网

了解蓝牙API返回的报错

错误码 错误信息 说明
0 ok 正常
10000 not init 未初始化蓝牙适配器
10001 not available 当前蓝牙适配器不可用
10002 no device 没有找到指定设备
10003 connection fail 连接失败
10004 no service 没有找到指定服务
10005 no characteristic 没有找到指定特征值
10006 no connection 当前连接已断开
10007 property not support 当前特征值不支持此操作
10008 system error 其余所有系统上报的异常
10009 system not support Android 系统特有，系统版本低于 4.3 不支持 BLE
10012 operate time out 连接超时
10013 invalid_data 连接 deviceId 为空或者是格式不正确

初始化蓝牙模块

uni.openBluetoothAdapter(OBJECT)

  • 其他蓝牙相关 API 必须在这个方法调用之后使用。否则 API 会返回错误（errCode=10000）。
  • 在用户蓝牙开关未开启或者手机不支持蓝牙功能的情况下，调用这个方法会返回错误（errCode=10001），表示手机蓝牙功能不可用。
  • 初始化完成后，可通过uni.onBluetoothAdapterStateChange监听手机蓝牙状态的改变，也可以调用蓝牙模块的所有API。

示例代码

uni.openBluetoothAdapter({
	success: (res) => {
		if (res.errMsg == 'openBluetoothAdapter:ok') {}
	}
})

监听蓝牙状态变化事件

uni.onBluetoothAdapterStateChange(CALLBACK)
CALLBACK 返回参数

属性 类型 说明
available boolean 蓝牙适配器是否可用
discovering boolean 蓝牙适配器是否处于搜索状态

示例代码

uni.onBLEConnectionStateChange((res) => {
	if (res.connected == false) {
		this.cut = true
		uni.showModal({
			title: "蓝牙连接断开",
			content: "是否重新搜索",
			success: (res) => {
				if (res.confirm) this.search()
			}
		})
	}
})

搜索周围的蓝牙

uni.startBluetoothDevicesDiscovery(OBJECT)

  • App 端目前仅支持发现ble蓝牙设备
  • 开始搜寻附近的蓝牙外围设备。此操作比较耗费系统资源，请在搜索并连接到设备后调用uni.stopBluetoothDevicesDiscovery方法停止搜索。

OBJECT 参数说明

属性 类型 默认值 必填 说明
services Array 否 要搜索但蓝牙设备主 service 的 uuid 列表。某些蓝牙设备会广播自己的主 service 的 uuid。如果设置此参数，则只搜索广播包有对应 uuid 的主服务的蓝牙设备。建议主要通过该参数过滤掉周边不需要处理的其他蓝牙设备。
allowDuplicatesKey boolean false 否 是否允许重复上报同一设备。如果允许重复上报，则 uni.onBlueToothDeviceFound 方法会多次上报同一设备，但是 RSSI 值会有不同。
interval number 0 否 上报设备的间隔。0 表示找到新设备立即上报，其他数值根据传入的间隔上报。
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

示例代码

uni.startBluetoothDevicesDiscovery({
	allowDuplicatesKey: true, //是否允许重复上报同一设备
	interval: 0, //搜索间隔
	success: (res2) => {
		if (res2.errMsg == 'startBluetoothDevicesDiscovery:ok') {
			this.monitor()
		}
	}
})

监听寻找到新设备的事件

uni.onBluetoothDeviceFound(CALLBACK)

CALLBACK 返回参数

属性 类型 说明
devices Array 新搜索到的设备列表

devices 的结构

属性 类型 说明
name string 蓝牙设备名称，某些设备可能没有
deviceId string 用于区分设备的 id
RSSI number 当前蓝牙设备的信号强度
advertisData ArrayBuffer 当前蓝牙设备的广播数据段中的 ManufacturerData 数据段
advertisServiceUUIDs Array 当前蓝牙设备的广播数据段中的 ServiceUUIDs 数据段
localName string 当前蓝牙设备的广播数据段中的 LocalName 数据段
serviceData Object 当前蓝牙设备的广播数据段中的 ServiceData 数据段
  • 若在uni.onBluetoothDeviceFound回调了某个设备，则此设备会添加到uni.getBluetoothDevices（有兴趣的话的查找一下）接口获取到的数组中。

示例代码

uni.onBluetoothDeviceFound((res) => {
	res.devices.forEach(result => {
		if ((result.name != '') && (result.localName != '')) {
			let idx = util.inArray(this.booth.list, 'deviceId', result.deviceId)
			if (idx === -1) {
				this.booth.list.push(result)
			} else {
				this.booth.list[idx] = result
			}
		}
	})
})

停止搜寻附近的蓝牙外围设备

uni.stopBluetoothDevicesDiscovery(OBJECT)

  • 搜索蓝牙是很费资源的行为，若已经找到需要的蓝牙设备并不需要继续搜索时，建议调用该接口停止蓝牙搜索。

OBJECT 参数说明

属性 类型 说明
success function 接口调用成功的回调函数
fail function 接口调用失败的回调函数
complete function 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

示例代码

stopSearch() {
	uni.stopBluetoothDevicesDiscovery()
}

连接低功耗蓝牙设备

uni.createBLEConnection(OBJECT)

  • 若APP在之前已有搜索过某个蓝牙设备，并成功建立连接，可直接传入之前搜索获取的 deviceId 直接尝试连接该设备，无需进行搜索操作。
  • 蓝牙连接随时可能断开，建议监听uni.onBLEConnectionStateChange回调事件，当蓝牙设备断开时按需执行重连操作
  • 若对未连接的设备或已断开连接的设备调用数据读写操作的接口，会返回 10006 错误，建议进行重连操作。
  • 尽量成对的调用连接和断开的接口，如果多次调用连接接口，有可能导致系统持有同一设备多个连接的实例，导致调用断开接口失效

OBJECT 参数说明

属性 类型 必填 说明
deviceId string 是 用于区分设备的 id
timeout number 否 超时时间，单位ms，不填表示不会超时
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

示例代码

uni.createBLEConnection({
	deviceId: this.uuid.deviceId,
	success: (res) => {
		if (res.errMsg == 'createBLEConnection:ok') {
			setTimeout(() => {
				this.Service()
				this.BLEChange()
			}, 2000)
		}
	}
})

获取蓝牙设备所有服务

uni.getBLEDeviceServices(OBJECT)

  • 这里有一个坑，连接设备成功后，不能立即调用uni.getBLEDeviceServices(OBJECT)，否则获取不到任何服务。解决方法：连接成功后，等个几秒（看设备的情况）在调用uni.getBLEDeviceServices(OBJECT)

OBJECT 参数说明

属性 类型 必填 说明
deviceId string 是 蓝牙设备 id
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

success 返回参数说明

属性 类型 说明
services Array 设备服务列表

res.services 的结构

属性 类型 说明
uuid string 蓝牙设备服务的 uuid
isPrimary boolean 该服务是否为主服务

示例代码

uni.getBLEDeviceServices({
	deviceId: this.uuid.deviceId,
	success: (res) => {
		if (res.services.length == 0) {
			util.showError("找不到服务")
		} else {
			let booth = true
			for (let i = 0; i < res.services.length; i++) {
				if (res.services[i].uuid == this.uuid.service) {
					booth = false
					this.Character()
					break;
				}
			}
			if (booth) util.showError("服务uuid错误")
		}
	}
})

获取蓝牙设备某个服务中所有特征值

uni.getBLEDeviceCharacteristics(OBJECT)

OBJECT 参数说明

属性 类型 必填 说明
deviceId string 是 蓝牙设备 id
serviceId string 是 蓝牙服务 uuid，需要使用getBLEDeviceServices获取
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

success 返回参数说明

属性 类型 说明
characteristics Array 设备服务列表

res.characteristics 的结构

属性 类型 说明
uuid string 蓝牙设备特征值的 uuid
properties Object 该特征值支持的操作类型

properties 的结构

属性 类型 说明
uuid string 蓝牙设备特征值的 uuid
read boolean 该特征值是否支持 read 操作
write boolean 该特征值是否支持 write 操作
notify boolean 该特征值是否支持 notify操作
indicate boolean 该特征值是否支持 indicate操作
  • read:读取操作
  • write：写入操作

示例代码

				uni.getBLEDeviceServices({
					deviceId: this.uuid.deviceId,
					success: (res) => {
						if (res.services.length == 0) {
							util.showError("找不到服务")
						} else {
							let booth = true
							for (let i = 0; i < res.services.length; i++) {
								if (res.services[i].uuid == this.uuid.service) {
									booth = false
									this.Character()
									break;
								}
							}
							if (booth) util.showError("服务uuid错误")
						}
					}
				})

启用低功耗蓝牙设备特征值变化时的 notify 功能

uni.notifyBLECharacteristicValueChange(OBJECT)

  • 必须设备的特征值支持 notify 或者 indicate 才可以成功调用
  • 订阅操作成功后需要设备主动更新特征值的 value，才会触发uni.onBLECharacteristicValueChange（后续监听设备的返回消息）回调
  • 安卓平台上，在调用notifyBLECharacteristicValueChange成功后立即调用```writeBLECharacteristicValue``（向设备发送信息）接口，在部分机型上会发生 10008 系统错误
  • 自此，连接蓝牙设备的过程

OBJECT 参数说明

属性 类型 必填 说明
deviceId string 是 蓝牙设备 id
serviceId string 是 蓝牙特征值对应服务的 uuid
characteristicId string 是 蓝牙特征值的 uuid
state boolean 是 是否启用 notify
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

示例代码

				uni.notifyBLECharacteristicValueChange({
					deviceId: this.uuid.deviceId,
					serviceId: this.uuid.service,
					characteristicId: this.uuid.character,
					state: true,
					success: (res) => {
						if (res.errMsg == 'notifyBLECharacteristicValueChange:ok') {
							uni.hideLoading();
							this.cut = false
							this.BLEValue()
						}
					}
				})

监听低功耗蓝牙设备的特征值变化事件（获取设备发送的信息）

uni.onBLECharacteristicValueChange(CALLBACK)

  • 监听低功耗蓝牙设备的特征值变化事件。必须先启用notifyBLECharacteristicValueChange接口才能接收到设备推送的 notification。
  • 有些蓝牙设备发送的信息是多段发送的，需要特殊处理

CALLBACK 返回参数

属性 类型 说明
deviceId string 蓝牙设备 id
serviceId string 蓝牙特征值对应服务的 uuid
characteristicId string 蓝牙特征值的 uuid
value ArrayBuffer 特征值最新的值
  • 接收设备发送过来的信息，需要对value字段进行处理才能获取到信息
  • 汉字的编码格式也需要进行特殊处理

###示例代码

				uni.onBLECharacteristicValueChange((res) => {
					let caseoff = this.operation.Receive + util.ab2Str(res.value)
					let len = caseoff.length - 1
					let i = caseoff.charCodeAt(len)
					if (i < 127) {
						this.operation.Receive = ""
						caseoff = util.gbkStrToUtf16Str(caseoff)
						this.operation.receive += caseoff
					} else {
						if (caseoff.charCodeAt(len - 1) > 127) {
							this.operation.Receive = ""
							caseoff = util.gbkStrToUtf16Str(caseoff)
							this.operation.receive += caseoff
						} else {
							this.operation.Receive = caseoff
						}
					}
				})

向低功耗蓝牙写入数据

uni.writeBLECharacteristicValue(OBJECT)

  • 必须设备的特征值支持 write 才可以成功调用。
  • 并行调用多次会存在写失败的可能性。
  • APP不会对写入数据包大小做限制，但系统与蓝牙设备会限制蓝牙4.0单次传输的数据大小，超过最大字节数后会发生写入错误，建议每次写入不超过20字节。
  • 若单次写入数据过长，iOS 上存在系统不会有任何回调的情况（包括错误回调）。
  • 安卓平台上，在调用notifyBLECharacteristicValueChange成功后立即调用writeBLECharacteristicValue接口，在部分机型上会发生 10008 系统错误

OBJECT 参数说明

属性 类型 必填 说明
deviceId string 是 蓝牙设备 id
serviceId string 是 蓝牙特征值对应服务的 uuid
characteristicId string 是 蓝牙特征值的 uuid
value ArrayBuffer 是 蓝牙设备特征值对应的二进制值
success function 否 接口调用成功的回调函数
fail function 否 接口调用失败的回调函数
complete function 否 接口调用结束的回调函数（调用成功、失败都会执行）

示例代码

				let j = 0;
				for (let i = 0; i < SendStr.length / 20; i++) {
					setTimeout(() => {
						let setData = SendStr.substring(j, j + 20)
						setData = new Uint8Array(util.stringToBytes(setData)).buffer
						j = j + 20
						uni.writeBLECharacteristicValue({
							deviceId: this.uuid.deviceId,
							serviceId: this.uuid.service,
							characteristicId: this.uuid.write,
							value: setData,
							fail: (err) => {
								util.showError("发生错误")
							}
						})
					}, i * 300)
				}

以上就是UNI-APP连接蓝牙设备的内容了，如有不理解的地方或者需要码源的小伙可以联系我。

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