使用Bluez的C/C++ BLE读写示例

Question

我正在开始使用微控制器和树莓派（tardis BLE dongle）构建一个简单的BLE网络。作为起点，我正在寻找一个简单的C或C++示例来读写BLE设备，类似于我在命令行上能够执行的操作。到目前为止，我发现的示例都相当复杂。作为一个BLE初学者，在进一步设计之前，我需要一些非常简单的示例来构建基础。我可以像在下面的gatttool示例中那样将BLE设备名称硬编码。

以下是我当前如何使用Bluez命令行选项：

从命令行中，我可以使用：

$ sudo hcitool lescan
LE Scan ...
BB:A0:50:02:18:07 MyDevice

接下来，我可以使用gatttool在命令行上连接到设备：

$ sudo gatttol -b BB:A0:50:02:18:07 -I
[BB:A0:50:02:18:07][LE]> connect
Attempting to connect to BB:A0:50:02:18:07
Connection successful

最后我能够使用适当的句柄进行阅读和写作

[BB:A0:50:02:18:07][LE]> char-write-req 000f 0100
Characteristic value was written successfully
[BB:A0:50:02:18:07][LE]> char-write-cmd 0011 4C467A

我用于初步研究和入门的一些网站：
http://people.csail.mit.edu/albert/bluez-intro/c404.html
https://github.com/carsonmcdonald/bluez-experiments/blob/master/experiments/scantest.c

- Cole Wilson

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你也可以查看最新版本的Bluez（自5.29以来）发布的最新DBUS GATT API。虽然仍处于实验阶段，但我已经进行了一些测试，它运行得相当不错。当然，性能可能会比直接访问bluez库稍低，但我认为值得一试... - Jorge Martinez

Answer 1

Bluez（Linux官方蓝牙堆栈）已经转向使用DBUS作为其API。过去，人们通常“分叉”bluez代码来访问Linux上的BLE支持，但现在的方法是使用DBUS。 Bluez DBUS API的文档在此处：https://git.kernel.org/pub/scm/bluetooth/bluez.git/tree/doc 您可以直接使用DBUS与蓝牙C / C ++应用程序进行通信，也可以使用GATT库作为辅助工具。对于初学者来说，第二种方法可能是最好的选择（也适用于非初学者，他们希望保持其程序的Bluez不可知性，例如支持其他操作系统或Bluez pre-DBUS API或使其源更易读）。

这里介绍一种支持现代D-BUS API的GATT库gattlib（注：本人是该库的作者）。以下是基于该库的读写BLE设备的简单示例：https://github.com/labapart/gattlib/blob/master/examples/read_write/read_write.c。

- OlivierM

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@OliverM BlueZ的DBUS API非常不足和反应迟钝。这是基于真实经验的，许多调用都会挂起而从未成功返回。标准套接字read()方法是处理HCI最有前途的方式。 - Ace

@Ace 直接使用 HCI 意味着您正在重写 Bluez 而不使用 DBUS，对吗？提供另一种传输协议给 Bluez 是否更快、更聪明，而不是复制工作？很可能是您在我的回复中加了一个“-1”，但以上所有答案都不太好——它们建议分叉 Bluez 来访问蓝牙。 - OlivierM

DBUS系统不仅在低级语言如C中操作非常复杂，而且在BlueZ中的应用也相对较少。只需尝试导出一个简单的DBUS LEAdvertisement1对象，您就会明白我的意思（复杂度真的是e^x）。套接字读取是最好的解决方案，特别适用于实时嵌入式系统！ - Ace

我已经在实验阶段完成了导出Bluez DBUS LEAdvertisement1的工作。我不记得它有多复杂，但我成功地完成了它。但这也是为什么在DBUS上创建前端以减少复杂性是有意义的原因。我并不一定反对套接字API。但重新实现Bluez和添加套接字传输布局（除了DBUS之外）是有区别的。正如您可能知道的那样，基于HCI编写库并不容易。 - OlivierM

@OlivierM，您的回答在2021年仍然适用吗？我想使用C++在我的树莓派上创建BLE外设，您推荐的东西应该可以用，对吧？ - trixo

Answer 2

需要简单的东西吗？有个句子说得好：“线的长度有多长？” 我个人认为，Gatttool代码本身足够简单，可以轻松地跟随并提取自己的目的（我最近已经做到了）。但如果这真的不适合您，那么另一个选项是libgatt。它本质上是与Gatttool相同的代码，但更方便地捆绑成公共库API。请查看gatt.h，其中包含连接/读取/写入等功能。希望您可以自行了解如何使用它。

- kaylum

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谢谢您的回复。 gatttool.c和gatt.c似乎有我需要的内容。您能澄清一下GAttrib应该是什么吗？例如，对于命令行操作char-write-cmd，我有一个已知的MAC地址、句柄和要发送的值。我想使用gatt.c中的gatt_write_cmd()函数，并简单地传入一组已知值，但我卡在了GAttrib指针上，以及它如何与我在命令行选项中使用的内容相关联。 - Cole Wilson

Gatttool.c和gatt.c在哪里？如何下载等？ - peterk