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使用BLE来控制RPI3

2022-11-22
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作者：SATURN
来源：21ic

[导读]
可穿戴设备大多都是通过蓝牙来进行数据通信，实现设备间的数据交换。与Bluetooth Classic相比较而言，BLE的低功耗特性对于可穿戴设备而言，在电池消耗上更具优势。某种程度上可以说，BLE成就了今天的可穿戴市场，反过来，可穿戴市场的崛起，让BLE更具生命力了!

树莓派3和树莓派2相比较，除了主频的提升外，还添加了WIFI和蓝牙模块，大大的增强了无线连接功能，因而也更适合IoT平台应用。

可穿戴设备大多都是通过蓝牙来进行数据通信，实现设备间的数据交换。与Bluetooth Classic相比较而言，BLE的低功耗特性对于可穿戴设备而言，在电池消耗上更具优势。某种程度上可以说，BLE成就了今天的可穿戴市场，反过来，可穿戴市场的崛起，让BLE更具生命力了!

在RASPBIAN中，默认已提供了对蓝牙的一些支持，提供了bluetoothctl等命令来进行基本的蓝牙操作，通过命令行的方式来对BLE设备进行操作当然可行，不过用程序来控制的话，一则更灵活，另一方面也显得高大上。

RPI上对蓝牙的开发，大多以bluez为主，不过说实话，bluez看上去还是比较复杂的。考虑到js的使用者比较多，另外nodejs对硬件的要求也不算高，很适合在RPI上使用。下面的操作结合nodejs及mraa硬件库来操作RPI3，至于BLE部分的操作，则使用的是nodejs的bleno来操作。

只点一个灯，为的是了解基本操作步骤。

硬件使用的是RPI3，如果是RPI2或更老的版本，需要准备一个Bluetooth Dongle，就是让RPI具有蓝牙通信功能就是了。

RPI3的系统下载及烧写就不说了，漫天都是。

先准备好nodejs环境，在PI上执行如下命令

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get install nodejs npm

nodejs是必须的，这是JS解释器，非WEB端的那个解释器，npm是用来安装依赖组件的。

bleno是一个nodejs模块，用来实现BLE外设功能，官方github地址为https://github.com/sandeepmistry/bleno，如果想要在PI上实现central功能，则要使用noble。

bleno依赖其它一些软件框架，主要包括bluetooth及bluez。执行如下命令安装这些依赖

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

安装完成后，可以使用hciconfig命令来查看设备信息，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 $

可以看到设备hci0，这个就是RPI3上的蓝牙设备，另外也可以看到BD地址，BUS等其它硬件信息。

注意UP RUNNING信息，表明蓝牙已启用，否则需要使用命令hciconfig hci0 up来启用蓝牙设备。

接下来使用npm init命令来建立一个空的工程，package.json内容如下

{

"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"

}

这里的模块依赖主要有两个，一个是bleno，实现BLE PERIPHERAL的功能由该模块来实现，另一个模块是mraa，这是intel推出的一个低级硬件库，包括C/PYTHON/NODEJS等实现，除了支持intel自家的galileo及edison等硬件外，其它还支持包括RPI在内的许多硬件。另外还有一个upm库，支持大量的传感器及输出外设。

基本的环境准备就绪，可以使用bleno自带的测试脚本来测试硬件是否工作正常。测试方法见下图