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微信小程序低功耗蓝牙能力

2020-12-23 11:00:21 作者：互联网

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低功耗蓝牙能力

能力更新2018-05-28
在无线通信领域，蓝牙是最基础又常用的能力。蓝牙组网十分简单，两设备间做个配对就可以建立起连接，其通信距离理论值为10米至100米以内，是近距离通信应用场景的首选。今天我们想跟大家分享小程序连接蓝牙的能力。

目前蓝牙最为普遍的两种规格为蓝牙基础率/增强数据率 (BR/EDR) 和低功耗 (LE) 蓝牙。
蓝牙基础率/增强数据率 (BR/EDR) 是经典的蓝牙协议，常用在对数据传输带宽有一定要求的场景上，比如需要传输音频数据的蓝牙音箱等；
低功耗 (LE) 蓝牙是从蓝牙4.0起支持的协议，特点就是耗电极低、传输速度更快，常用在对续航要求较高且只需小数据量传输的各种智能电子产品中，包括心率监测仪器、体温计、血糖仪、智能穿戴设备、胎压监测和电子烟等等，应用场景广泛，所以小程序在很早的版本（基础库 1.1.0）就优先支持了低功耗蓝牙能力。

我们在开发基于低功耗蓝牙接口的小程序时，需要先理解一下蓝牙在连接和通信过程中的一些概念。

工作模式

低功耗蓝牙协议给设备定义了若干角色，其中最主要的角色是：外围设备（Peripheral）与中心设备（Central）。

1、外围设备是用来提供数据，通过不停地向外广播数据，让中心设备发现自己。

2、中心设备会扫描外围设备，发现有外围设备存在后，可以与之建立连接，之后就可以使用外围设备提供的服务（Service）。一般而言，手机会担任中心设备的角色，利用外围设备提供的数据进行处理或展示等等。因此，小程序提供低功耗蓝牙接口是默认设定手机为中心设备的。

通信协议

在两个蓝牙设备建立连接之后，双方的数据交互是基于一个叫做 GATT (Generic Attribute Profile) 的规范，根据该规范可以定义出一个个配置文件（Profile），描述该蓝牙设备提供的服务（Service）。

在整个通信过程中，有三个最主要的概念：配置文件（Profile）、服务（Service）、特性（Characteristic）。

1、Profile 并不真实存在于蓝牙设备中，它只是被蓝牙标准预先定义的一些 Service 的集合，如果蓝牙设备之间要相互兼容，它们只要支持相同的 Profile 即可。一个蓝牙设备可以支持多个 Profile。

2、Service 可以理解为蓝牙设备提供的服务，一个设备可以提供多个服务，比如电量信息服务、系统信息服务等。每个 Service 又包含多个 Characteristic 特性值，比如电量信息服务就会有个 Characteristic 表示电量数据，同时还会有一个 16bit 或 128bit 的 UUID 唯一标识该服务，像微信硬件平台的蓝牙智能灯的主服务 UUID 为 0xFEE7。16 bit 的 UUID 实际上是 128 bit 的缩短版，接收方收到后会补上蓝牙的 UUID 基数，目的是为了提高传输效率。

3、Characteristic 是在 GATT 规范中最小的逻辑数据单元，由一个 value 和多个描述特性的 Desciptor 组成。实际上，在与蓝牙设备打交道，主要就是通过读写 Characteristic 的 value 完成。同样的，Characteristic 也是通过一个 16bit 或 128bit 的 UUID 唯一标识。

总结一下，如下图所示，我们可以简单地理解为：每个蓝牙设备可能提供多个 Service，每个 Service 可能有多个 Characteristic，我们根据蓝牙设备的协议用对应的 Characteristic 进行读写即可达到与其通信的目的。

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在理解了上面的模式和概念后，接下来我们看看如何可以使用小程序提供的蓝牙接口。

Step 1 ：扫描并发现蓝牙外围设备

扫描并发现蓝牙外设。如果蓝牙功能未开启，可监听蓝牙状态变化以便自动进入下一步，提升用户体验。

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Step 2 ：连接蓝牙外围设备

若之前连接过某个设备，可跳过扫描步骤，直接传入 deviceId 连接。
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Step 3 ：查找蓝牙外围设备的服务

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Step 4 ：读写指定服务的特性值

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基本上，小程序暴露出来的蓝牙接口都是系统级 API ，但在使用流程上对安卓和 iOS 两个平台做了统一，因此在使用这一套接口时也会出现一些因系统限制而导致的问题，在这里我们整理了一些常见的问题供开发者参考：

1、在安卓上，部分机型无定位权限或者是定位开关未打开时会搜不到设备。原因是蓝牙功能是可以获取到定位的，系统基于安全考量，使用蓝牙接口时必须要有定位权限，否则搜索不到；

2、在安卓上，部分机型获取设备服务时会多出 00001800 和 00001801 UUID 的服务，这是系统行为，注意不要使用这两个服务;

3、建立连接和关闭连接必须要成对调用。如果未能及时关闭连接释放资源，容易导致 state 133 GATT ERROR的异常；

4、与蓝牙设备通信的 MTU（最大传输单元）系统限定为 20 字节，如果超过则会出错，这里应该根据蓝牙设备协议进行分片传输。

更多有关小程序连接蓝牙功能的信息，可查阅接口文档。

标签：Service,微信,低功耗,蓝牙,外围设备,Characteristic,设备
来源： https://blog.csdn.net/QT_Port/article/details/111574433