uni-app 蓝牙通信

本文简介

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这是一次真实的 蓝牙收发数据 的全过程讲解。

本文使用 uni-app + Vue3 的方式进行开发，以手机app的方式运行（微信小程序同样可行）。

uni-app 提供了 蓝牙 和 低功耗蓝牙 的 api ，和微信小程序提供的 api 是一样的，所以本文的讲解也适用于微信小程序。

本文只实现 蓝牙收发数据 功能，至于样式，我懒得调~

蓝牙相关功能我会逐步讲解。如果你基础好，又急的话，可以直接跳到 『完整代码』的章节查看，那里没废话。

花了几块钱巨款买回来的蓝牙学习套装~

环境说明

• 开发工具：HBuilder X 3.4.7.20220422
• uni-app + Vue3
• 以安卓App的方式运行（iOS和小程序同理）

思路

蓝牙收发数据的逻辑和我们常用的 AJAX 进行的网络请求是有一丢丢不同的。

其中较大的区别是：蓝牙接收数据不是那么的稳定，相比起网络请求，蓝牙更容易出现丢包的情况。

在开发中，AJAX 发起的请求不管成功还是失败，浏览器基本都会给你一个答复。但 uni-app 提供的 api 来看，蓝牙接收数据会显得更加“异步”。

大致思路

使用蓝牙进行数据传输的大概思路如下：

1. 初始化：打开蓝牙模块
2. 搜寻：检测附近存在的设备
3. 连接：找到目标设备进行
4. 监听：开启监听功能，接收其他设备传过来的数据
5. 发送指令：不管发送数据还是读取数据，都可以理解为向外发送指令

实现

上面整理出使用蓝牙传输数据的5大动作，但每个动作其实都是由 uni-app 提供的一个或者多个 api 组合而成。

初始化阶段

使用蓝牙之前，需要初始化蓝牙模块，这是最最最开始就要做的！

使用 uni.openBluetoothAdapter 这个 api 就可以初始化蓝牙模块。其他蓝牙相关 API 必须在 uni.openBluetoothAdapter 调用之后使用。否则 API 会返回错误（ errCode=10000 ）。

错误代码可以查阅 《错误码文档》

代码示例

如果你手机开启了蓝牙，点击页面上的按钮后，控制台就会输出如下内容

初始化蓝牙成功
{"errMsg":"openBluetoothAdapter:ok"}

如果手机没开启蓝牙，就会返回如下内容

初始化蓝牙失败
{"errMsg":"openBluetoothAdapter:fail not available","code":10001}

根据文档提示，10001代表当前蓝牙适配器不可用。

如果你的控制台能打印出 {"errMsg":"openBluetoothAdapter:ok"} 证明第一步已经成功了。

接下来可以开始搜索附近蓝牙设备。

搜寻附近设备

这一步需要2个 api 配合完成。所以可以分解成以下2步：

1. 开启搜寻功能：uni.startBluetoothDevicesDiscovery
2. 监听搜寻到新设备：uni.onBluetoothDeviceFound

开发蓝牙相关功能时，操作逻辑更像是推送，所以“开启搜索”和“监听新设备”是分开操作的。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery 可以让设备开始搜索附近蓝牙设备，但这个方法比较耗费系统资源，建议在连接到设备之后就使用 uni.stopBluetoothDevicesDiscovery 停止继续搜索。

uni.startBluetoothDevicesDiscovery 方法里可以传入一个对象，该对象接收几个参数，但初学的话我们只关注 success 和 fail。如果你的项目中硬件佬有提供 service 的 uuid 给你的话，你也可以在 services 里传入。其他参数可以查看官方文档的介绍。

在使用 uni.startBluetoothDevicesDiscovery （开始搜索）后，可以使用 uni.onBluetoothDeviceFound 进行监听，这个方法里面接收一个回调函数。

代码示例

上面代码的逻辑是，如果开启 “寻找附近设备” 功能成功，接着就开启 “监听寻找到新设备的事件” 。

搜索到的设备会返回以下数据：

{
    "devices": [{
        "deviceId": "B4:10:7B:C4:83:14",
        "name": "蓝牙设备名",
        "RSSI": -58,
        "localName": "",
        "advertisServiceUUIDs": ["0000FFF0-0000-1000-8000-00805F9B34FB"],
        "advertisData": {}
    }]
}

每监听到一个新的设备，我都会将其添加到 蓝牙设备列表(blueDeviceList) 里，最后讲这个列表的数据渲染到页面上。

连接目标设备

连接目标设备只需要1个 api 就能完成。但根据文档提示，我们连接后还需要关闭 “搜索附近设备” 的功能，这个很好理解，既然找到了，再继续找就是浪费资源。

流程如下：

1. 获取设备ID：根据 uni.onBluetoothDeviceFound 回调，拿到设备ID
2. 连接设备：使用设备ID进行连接 uni.createBLEConnection
3. 停止搜索：uni.stopBluetoothDevicesDiscovery

我给每条搜索到的蓝牙结果添加一个 click 事件，会向目标设备发送连接请求。

我的设备名称是 leihou ，所以我点击了这条。

代码示例

连接成功后在控制台会输出

连接成功
{"errMsg":"createBLEConnection:ok"}

在连接成功后就立刻调用 uni.stopBluetoothDevicesDiscovery 方法停止继续搜索附近其他设备，停止成功后会输出

停止成功
{"errMsg":"stopBluetoothDevicesDiscovery:ok"}

连接成功后，设备也亮起了绿灯。

监听

在连接完设备后，就要先开启监听数据的功能。这样才能接收到发送读写指令后设备给你回调的信息。

要开启监听，首先需要知道蓝牙设备提供了那些服务，然后通过服务获取特征值，特征值会告诉你哪个可读，哪个可写。最后根据特征值进行消息监听。

步骤如下：

1. 获取蓝牙设备服务：uni.getBLEDeviceServices
2. 获取特征值：uni.getBLEDeviceCharacteristics
3. 开启消息监听：uni.notifyBLECharacteristicValueChange
4. 接收消息监听传来的数据：uni.onBLECharacteristicValueChange

正常情况下，硬件佬会提前把蓝牙设备的指定服务还有特征值告诉你。

比如我这个设备的蓝牙服务是：0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB

特征值是：0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB

第一步，获取蓝牙服务

此时点击按钮，将会获取到已连接设备的所有服务。

我的设备有以下几个服务。你在工作中拿到的 服务uuid 和我的是不一样的，数量也不一定相同。

可以发现，我拿到的结果里有 0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB 这条服务。

{
    "services": [{
        "uuid": "00001800-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "isPrimary": true
    }, {
        "uuid": "00001801-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "isPrimary": true
    }, {
        "uuid": "0000180A-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "isPrimary": true
    }, {
        "uuid": "0000FFF0-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "isPrimary": true
    }, {
        "uuid": "0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "isPrimary": true
    }],
    "errMsg": "getBLEDeviceServices:ok"
}

第二步，获取指定服务的特征值

获取特征值，需要传 设备ID 和 服务ID。

在上两步我拿到了 设备ID 为 B4:10:7B:C4:83:14，服务ID 为 0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB。

最后成功输出

{
    "characteristics": [{
        "uuid": "0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
        "properties": {
            "read": true,
            "write": true,
            "notify": true,
            "indicate": false
        }
    }],
    "errMsg": "getBLEDeviceCharacteristics:ok"
}

characteristics 字段里保存了该服务的所有特征值，我的设备这个服务只有1个特征值，并且读、写、消息推送都为 true。

你的设备可能不止一条特征值，需要监听那条特征值这需要你和硬件佬协商的（通常也是硬件佬直接和你说要监听哪条）。

第三、四步，开启消息监听 并 接收消息监听传来的数据

根据已经拿到的 设备ID、服务ID、特征值，就可以开启对应的监听功能。

使用 uni.notifyBLECharacteristicValueChange 开启消息监听；

并在 uni.onBLECharacteristicValueChange 方法触发监听到的消息。

listenValueChange 方法是用来接收设备传过来的消息。

上面的例子中，res 的结果是

{
    "deviceId": "B4:10:7B:C4:83:14",
    "serviceId": "0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
    "characteristicId": "0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB",
    "value": {}
}

设备传过来的内容就放在 value 字段里，但因为该字段的类型是 ArrayBuffer，所以无法在控制台用肉眼直接观察。于是就通过 ab2hex 方法将该值转成 16进制 ，最后再用 hexCharCodeToStr 方法将 16进制 转成 ASCII码。

我从设备里发送一段字符串过来：leihou

App端收到的数据转成 16进制 后的结果：6c6569686f75

再从 16进制 转成 ASCII码 后的结果：leihou

发送指令

终于到最后一步了。

从 uni-app 和 微信小程序 提供的蓝牙api 来看，发送指令只要有2个方法：

• uni.writeBLECharacteristicValue：向低功耗蓝牙设备特征值中写入二进制数据。
• uni.readBLECharacteristicValue：读取低功耗蓝牙设备的特征值的二进制数据值。

这里需要理清一个概念，本节的内容为 “发送指令”，也就是说，从你的app或小程序向其他蓝牙设备发送指令，而这个指令分2种情况，一种是你要发送一些数据给蓝牙设备，另一种情况是你叫蓝牙设备给你发点信息。

uni.writeBLECharacteristicValue

这两种情况我们需要分开讨论，先讲讲 uni.writeBLECharacteristicValue 。

uni.writeBLECharacteristicValue 从文档可以看出，这个 api 是可以发送一些数据给蓝牙设备，但发送的值要转成 ArrayBuffer 。

代码示例

此时，如果 uni.writeBLECharacteristicValue 走 success ，证明你已经把数据向外成功发送了，但不代表设备一定就收到了。

通常设备收到你发送过去的信息，会返回一条消息给你，而这个回调消息会在 uni.onBLECharacteristicValueChange 触发，也就是 第【9】步 那里。但这是蓝牙设备那边控制的，你作为前端佬，人家“已读不回”你也拿人家没办法。

uni.readBLECharacteristicValue

在 “监听” 部分，我们使用了 uni.getBLEDeviceCharacteristics 获取设备的特征值，我的设备提供的特征值支持 read ，所以可以使用 uni.readBLECharacteristicValue 向蓝牙设备发送一条 “读取” 指令。然后在 uni.onBLECharacteristicValueChange 里可以接收设备发送过来的数据。

代码示例

使用 “读取” 的方式向设备发送指令，是不需要另外传值的。

此时我的设备返回 00

这个数据是硬件那边设置的。

在日常工作中，uni.readBLECharacteristicValue 的作用主要是读取数据，但使用场景不算很多。

我在工作中遇到的场景是：蓝牙设备提供了几个接口，而且传过来的数据比较大，比如传图片给app这边。我就会先用 uni.writeBLECharacteristicValue 告诉设备我现在需要取什么接口的数据，然后用 uni.readBLECharacteristicValue 发送读取数据的请求，如果数据量比较大，就要重复使用 uni.readBLECharacteristicValue 进行读取。比如上面的例子，我读第一次的时候返回 00 ，读第二次就返回 01 ……

最后再提醒一下，uni.readBLECharacteristicValue 只负责发送读取的请求，并且里面的 success 和 fail 只是返回你本次发送请求的动作是否成功，至于对面的蓝牙设备有没有收到这个指令你是不清楚的。

最后需要通过 uni.getBLEDeviceCharacteristics 监听设备传过来的数据。

完整代码

以上就是本文的完整代码。

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