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使用BLE來控制RPI3

2022-11-22
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作者：SATURN
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
可穿戴設(shè)備大多都是通過藍(lán)牙來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。與Bluetooth Classic相比較而言，BLE的低功耗特性對于可穿戴設(shè)備而言，在電池消耗上更具優(yōu)勢。某種程度上可以說，BLE成就了今天的可穿戴市場，反過來，可穿戴市場的崛起，讓BLE更具生命力了!

樹莓派3和樹莓派2相比較，除了主頻的提升外，還添加了WIFI和藍(lán)牙模塊，大大的增強(qiáng)了無線連接功能，因而也更適合IoT平臺應(yīng)用。

可穿戴設(shè)備大多都是通過藍(lán)牙來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換。與Bluetooth Classic相比較而言，BLE的低功耗特性對于可穿戴設(shè)備而言，在電池消耗上更具優(yōu)勢。某種程度上可以說，BLE成就了今天的可穿戴市場，反過來，可穿戴市場的崛起，讓BLE更具生命力了!

在RASPBIAN中，默認(rèn)已提供了對藍(lán)牙的一些支持，提供了bluetoothctl等命令來進(jìn)行基本的藍(lán)牙操作，通過命令行的方式來對BLE設(shè)備進(jìn)行操作當(dāng)然可行，不過用程序來控制的話，一則更靈活，另一方面也顯得高大上。

RPI上對藍(lán)牙的開發(fā)，大多以bluez為主，不過說實(shí)話，bluez看上去還是比較復(fù)雜的�？紤]到j(luò)s的使用者比較多，另外nodejs對硬件的要求也不算高，很適合在RPI上使用。下面的操作結(jié)合nodejs及mraa硬件庫來操作RPI3，至于BLE部分的操作，則使用的是nodejs的bleno來操作。

只點(diǎn)一個(gè)燈，為的是了解基本操作步驟。

硬件使用的是RPI3，如果是RPI2或更老的版本，需要準(zhǔn)備一個(gè)Bluetooth Dongle，就是讓RPI具有藍(lán)牙通信功能就是了。

RPI3的系統(tǒng)下載及燒寫就不說了，漫天都是。

先準(zhǔn)備好nodejs環(huán)境，在PI上執(zhí)行如下命令

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get install nodejs npm

nodejs是必須的，這是JS解釋器，非WEB端的那個(gè)解釋器，npm是用來安裝依賴組件的。

bleno是一個(gè)nodejs模塊，用來實(shí)現(xiàn)BLE外設(shè)功能，官方github地址為https://github.com/sandeepmistry/bleno，如果想要在PI上實(shí)現(xiàn)central功能，則要使用noble。

bleno依賴其它一些軟件框架，主要包括bluetooth及bluez。執(zhí)行如下命令安裝這些依賴

sudo apt-get install bluetooth bluez libbluetooth-dev libudev-dev

安裝完成后，可以使用hciconfig命令來查看設(shè)備信息，如下

pi@raspberrypi:~/iot $ hciconfig dev

hci0: Type: Primary Bus: UART

BD Address: B8:27:EB:93:37:B8 ACL MTU: 1021:8 SCO MTU: 64:1

UP RUNNING

RX bytes:10076 acl:287 sco:0 events:589 errors:0

TX bytes:12302 acl:287 sco:0 commands:363 errors:0

pi@raspberrypi:~/iot $

可以看到設(shè)備hci0，這個(gè)就是RPI3上的藍(lán)牙設(shè)備，另外也可以看到BD地址，BUS等其它硬件信息。

注意UP RUNNING信息，表明藍(lán)牙已啟用，否則需要使用命令hciconfig hci0 up來啟用藍(lán)牙設(shè)備。

接下來使用npm init命令來建立一個(gè)空的工程，package.json內(nèi)容如下

{

"name": "iot",

"version": "1.0.0",

"description": "iot for raspberry pi 3",

"main": "index.js",

"scripts": {

"test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"

"keywords": [

"iot",

"nodejs",

"rpi3"

"author": "netlhx",

"license": "ISC",

"dependencies": {

"bleno": "^0.4.2",

"mraa": "^1.8.0"

}

這里的模塊依賴主要有兩個(gè)，一個(gè)是bleno，實(shí)現(xiàn)BLE PERIPHERAL的功能由該模塊來實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)模塊是mraa，這是intel推出的一個(gè)低級硬件庫，包括C/PYTHON/NODEJS等實(shí)現(xiàn)，除了支持intel自家的galileo及edison等硬件外，其它還支持包括RPI在內(nèi)的許多硬件。另外還有一個(gè)upm庫，支持大量的傳感器及輸出外設(shè)。

基本的環(huán)境準(zhǔn)備就緒，可以使用bleno自帶的測試腳本來測試硬件是否工作正常。測試方法見下圖