Python蓝牙开发（一）——跨平台蓝牙库bleak

前期开发中尝试在树莓派、windows平台使用pybluez库遇到一些问题（广播无法被检索等）。另外，由于该库作者已经没有继续维护，所以换用bleak库进行尝试。树莓派实现NI蓝牙OOB

1、关于bleak库

1.1 简介

Bleak是一款GATT客户端软件，能够连接到BLE GATT服务器设备。其旨在提供一个异步、跨平台的Python API，用于连接和与传感器等进行通信。

bleak项目github地址

特性：

支持Windows 10，version 16299或更高版本；
支持Linux，bluez > = 5.43，可以通过，$bluetoothd -v来查看相应版本；
OS X/macOS支持Core Bluetooth API，至少OS X 10.11版本以上；
Android后端兼容python-for-android

Bleak支持读、写、以及GATT服务的通知，以及相关函数用于发现BLE设备。

1.2 安装bleak库

windows平台，直接可以使用pip install bleak安装即可。
在树莓派上进行测试，可以正常安装。sudo pip3 install bleak

树莓派硬件平台：树莓派 3B

系统：ubuntu-22.04.4-preinstalled-desktop-arm64

1.3 bleak库使用

BleakScanner类，用于搜索周边蓝牙设备。

python 复制代码

import asyncio
from bleak import BleakScanner

async def main():
    devices = await BleakScanner.discover()
    for d in devices:
        print(d)

asyncio.run(main())

BleakClient类，用于连接蓝牙设备，读、写、接收GATT服务的通知。

python 复制代码

import asyncio
from bleak import BleakClient

address = "24:71:89:cc:09:05"
MODEL_NBR_UUID = "2A24"

async def main(address):
    async with BleakClient(address) as client:
        model_number = await client.read_gatt_char(MODEL_NBR_UUID)
        print("Model Number: {0}".format("".join(map(chr, model_number))))

asyncio.run(main(address))

1.4 搜索NUS并连接

NUS（Nordic Semiconductor（nRF）UART Service），Nordic公司的蓝牙串口服务，相应示例代码如下：

c 复制代码

UART_SERVICE_UUID = "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
UART_RX_CHAR_UUID = "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
UART_TX_CHAR_UUID = "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"

def match_nus_uuid(device: BLEDevice, adv: AdvertisementData):
	if UART_SERVICE_UUID.lower() in adv.service_uuids:
		return True
	return False

# 搜索设备, 查看是否匹配NUS UUID，找到后可尝试建立连接，进行读写。
device = await BleakScanner.find_device_by_filter(match_nus_uuid)

# 创建BleakClient客户端，连接后进行串口操作
async with BleakClient(device, disconnected_callback=handle_disconnect) as client:
	await client.start_notify(UART_TX_CHAR_UUID, handle_rx)

  print("Connected, start typing and press ENTER...")

	loop = asyncio.get_running_loop()
   nus = client.services.get_service(UART_SERVICE_UUID)
   # 接收蓝牙串口信息
   rx_char = nus.get_characteristic(UART_RX_CHAR_UUID)

总结

bleak库能够跨平台使用，Linux（树莓派）、Windows平台均可以正常使用。当用于扫描蓝牙服务、作为Client连接操作较为方便，基于Python，开发相对也比较简单。但是其缺陷在于不支持作为GATT Server，不支持一些广播服务，对于一些应用场景，如实现蓝牙串口服务来说无法支持，导致应用场景限制，但整体还算一个不错的跨平台的项目。