作者:藍牙技術(shù)聯(lián)盟 技術(shù)項目經(jīng)理Martin Woolley Beacon系列的前兩篇文章中我已經(jīng)介紹了Beacon應用開(kāi)發(fā)的概念和AltBeacon廣播形式,并詳細講解了如何利用AltBeacon安卓API開(kāi)發(fā)博物館導覽APP原型。在今天的最終篇里,我將向大家介紹如何測試這一博物館導覽APP。 選擇藍牙開(kāi)發(fā)板,啟動(dòng)你的專(zhuān)屬Beacon! 我們暫時(shí)還沒(méi)有現成采用AltBeacon形式的Beacon,但手上有不少藍牙開(kāi)發(fā)板。藍牙開(kāi)發(fā)板是具有智能藍牙功能的微控制器(MCU),其內部一般都內置了藍牙協(xié)議棧。由于開(kāi)發(fā)板一般都具有豐富的外設接口和引線(xiàn),因此開(kāi)發(fā)板通常用來(lái)搭建產(chǎn)品的原型可以將編譯生成的固件直接燒入到開(kāi)發(fā)板當中,甚至可以直接做成產(chǎn)品功能展示,或是單純用于試驗或學(xué)習。我決定用自己手上既有的幾塊開(kāi)發(fā)板來(lái)創(chuàng )建Beacon應用,然后測試一下安卓博物館導覽APP。 我使用的是Bluegiga DKBluetooth Low Energy開(kāi)發(fā)套件和英特爾Edison開(kāi)發(fā)板。Bluegiga開(kāi)發(fā)板的編程采用BGScript腳本語(yǔ)言。英特爾Edison運行的是則Linux,編程語(yǔ)言有多項選擇。我習慣用由JavaScript框架驅動(dòng)的Node.js,這樣能找到適用的智能藍牙的功能包或是庫文件。 Bluegiga變身AltBeacon Bluegiga的BGScript腳本語(yǔ)言簡(jiǎn)單易懂,且配有Bluegiga框架所提供的豐富的功能庫。用BGScript創(chuàng )建Bluegiga應用涉及用文本編輯器創(chuàng )建腳本文件和其他項目配置文件。通過(guò)Bluegiga SDK中的軟件更新工具,就可以直接通過(guò)USB將編譯生成的固件燒入到開(kāi)發(fā)板上。 腳本包括變量和數組聲明、事件處理器回調函數;卣{是編程模型的重要部分,調用標準Bluegiga功能函數會(huì )促發(fā)相關(guān)的回調函數。同樣,框架也可以調用事件處理器,以回應腳本之外的情況。 在任何平臺上實(shí)現Beacon都涉及與通用訪(fǎng)問(wèn)配置文件(Generic Access Profile, GAP)協(xié)作,要求設置廣播數據包內容、配置廣播參數。 Bluegiga AltBeacon實(shí)施的要素如下圖: 先從變量聲明開(kāi)始。 ![]() 圖1 – 數組聲明 廣播的設置可以在Bluegiga標準事件處理器“system_boot”中完成,開(kāi)發(fā)板接通電源或重置之后,系統會(huì )調用“system_boot”。我先設置了包含Flags字段數組,Flags字段包括許多位,從每一位都能看出Bluetooth Smart和/或Bluetooth BR/EDR的支持方式。 廣播數據包中可能包含的字段稱(chēng)為廣播數據類(lèi)型(ADV data types),藍牙核心規格附錄的A部分(數據類(lèi)型規格)對其有明確定義。廣播數據類(lèi)型的標準結構,包括一個(gè)單一字節長(cháng)度字段 (它的值不包括長(cháng)度字段本身占有的字節)、一個(gè)單一字節數據類(lèi)型字段。GAP編號文檔中定義了數據類(lèi)型值。 下面是初始過(guò)程的首部分代碼: ![]() 圖2 –在system_boot事件處理器中定義flags廣播類(lèi)型 在本系列文章的第一篇中,我介紹了AltBeacon形式并解釋了GAP 制造商特定數據廣播字段中編碼的數據。我在同一數組內的后20字節中填入了這些數據。 ![]() 圖3 – 定義制造商特定數據字段中的AltBeacon數據 然后為Beacon設備設置名稱(chēng),這一名稱(chēng)今后可以顯示在Central設備(主要是智能手機)返回的掃描結果中。它的值是另一個(gè)廣播類(lèi)型,因此我將它設立在它自己的數據里?梢钥吹,指定的本地名稱(chēng)就是AltBeacon。 ![]() 圖4 – 建立用于掃描響應的本地名稱(chēng) 配置廣播參數包括調用Bluegiga的一些功能、數組。 ![]() 圖5 – 配置GAP 廣播 這樣,我的Bluegiga定制AltBeacon準備就緒。 ![]() 圖6 –藍兆科技DKBLE上的AltBeacon 另一種選擇:英特爾Edison上的AltBeacon Node.js是模塊化設計,有多種用途的模塊供選用。對于Node.js來(lái)說(shuō),模塊與庫類(lèi)似!癇leno”模塊能夠為擔任藍牙GAP外設的應用提供諸多功能,如GATT配置文件的定義和實(shí)施。它是開(kāi)源的,由Sandeep Mistry創(chuàng )建。SandeepMistry還創(chuàng )建了Noble模塊,可以用來(lái)創(chuàng )建GAP中央模式設備的相關(guān)軟件。Bleno和Noble都位于github上。 Bleno的標準分布不支持AltBeacon形式,但卻支持iBeacon。因此,我復制了Noble github 倉庫并改寫(xiě)了Bleno,這樣就可以生成AltBeacon形式的GAP廣播了。下面就跟大家介紹一下是怎么改寫(xiě)的。 我在標準的bleno.js源文件上添加了新功能,然后就可以根據node.js應用的一系列既設參數啟動(dòng)廣播了。新功能代碼就長(cháng)以下這個(gè)樣子: ![]() 圖7 –bleno/lib/bleno.js中的新功能 這一代碼基本上就是將必須的AltBeacon數據填充到緩沖區,然后調用添加至Linuxbindings.js源文件中其他功能。Bleno可以與Linux上的BlueZ藍牙協(xié)議棧協(xié)作,當在基于Linux的平臺上執行功能時(shí),Bleno所引出的用于多種應用的功能最終被映射到針對BlueZ功能的調用。我只好對Bleno中Linux相關(guān)的部分作一些修改,這樣才能支持AltBeacon。 ![]() 圖8 –bleno/lib/linux/bindings.js中的新功能 ![]() 圖9 –bleno/lib/linux/hci-ble.js中的新功能 這些功能所作的就是準備一個(gè)和Bluegiga開(kāi)發(fā)板類(lèi)似、包含所有必需廣播數據的緩沖區,然后將其傳遞至、并通過(guò)Bleno API層,最終到達BlueZ的主機控制接口(Host Controller Interface,HCI)。 AltBeacon Node.js 應用 Bleno經(jīng)修正之后就可以支持AltBeacon了, 剩下的就是使用新的bleno模塊來(lái)創(chuàng )建node.js應用,然后使用AltBeacon形式開(kāi)始廣播。整個(gè)應用就是下圖中的7行代碼。 ![]() 圖10 –AltBeacon node.js 應用 為運行AltBeacon APP,我使用Putty通過(guò)SSH或是telnet建立了與英特爾Edison的終端會(huì )話(huà),然后運行命令行里的node app.js。 ![]() 圖11 – Putty建立終端對話(huà) |