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Seffel
Asked:2024-09-16 17:13:27 +0000 UTC2024-09-16 17:13:27 +0000 UTC

我可以通过蓝牙获取 ESP32 连接设备的数据吗？

  • 772

我需要 ESP32 上的自动“身份验证”。我想通过蓝牙将特定手机连接到固件内的 ESP 来实现它。例如：我进入 ESP32 蓝牙连接的范围内，手机自动连接到该网络，ESP32 看到这一点，接收所连接设备的 MAC 地址和有关该设备的其他不可变数据（如果有），然后生成哈希值数据并将其与内存中存储的数据进行比较，如果哈希值相同，则将标志设置为 True；如果没有设备或连接了其他设备，则标志的值为 False；

bluetooth

2 个回答

  1. 在网上摸索了很长时间，我找到了一个更适合自己的解决方案。文章中描述了其实现：https://microkontroller.ru/esp32-projects/ispolzovanie-bluetooth-low-energy-ble-v-esp32-dl ​​ya-soedineniya -s-fitnes-brasletom/ 发布于 01/30/2022由管理员新

    感谢作者！

    代码：

    #include <BLEDevice.h> //Header file for BLE 
static BLEUUID serviceUUID("xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxx"); //Service UUID фитнес браслета, полученный с помощью приложения nRF connect 
static BLEUUID    charUUID("xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxx"); //Characteristic  UUID фитнес браслета, полученный с помощью приложения nRF connect
String My_BLE_Address = "ff:ff:ff:ff:ff:ff"; //аппаратный    Bluetooth MAC нашего фитнес браслета,  полученный с помощью приложения nRF connect. Будет отличаться для каждого браслета 
static BLERemoteCharacteristic* pRemoteCharacteristic;
BLEScan* pBLEScan; //Name the scanning device as pBLEScan
BLEScanResults foundDevices;
static BLEAddress *Server_BLE_Address;
String Scaned_BLE_Address;
boolean paired = false; //boolean variable to togge light (логическая переменная для включения/выключения света)
 
bool connectToserver (BLEAddress pAddress){
    
    BLEClient*  pClient  = BLEDevice::createClient();
    Serial.println(" - Created client");
    // Connect to the BLE Server. (соединение с BLE сервером)
    pClient->connect(pAddress);
    Serial.println(" - Connected to fitnessband");
    // Obtain a reference to the service we are after in the remote BLE server.
    BLERemoteService* pRemoteService = pClient->getService(serviceUUID);
    if (pRemoteService != nullptr)
    {
      Serial.println(" - Found our service");
      return true;
    }
    else
    return false;
    // Obtain a reference to the characteristic in the service of the remote BLE server.
    pRemoteCharacteristic = pRemoteService->getCharacteristic(charUUID);
    if (pRemoteCharacteristic != nullptr)
      Serial.println(" - Found our characteristic");
      return true;
}
class MyAdvertisedDeviceCallbacks: public BLEAdvertisedDeviceCallbacks 
{
    void onResult(BLEAdvertisedDevice advertisedDevice) {
      Serial.printf("Scan Result: %s \n", advertisedDevice.toString().c_str());
      Server_BLE_Address = new BLEAddress(advertisedDevice.getAddress());
      
      Scaned_BLE_Address = Server_BLE_Address->toString().c_str();
      
    }
};
void setup() {
    Serial.begin(115200); //инициализируем последовательную связь 
    Serial.println("ESP32 BLE Server program"); //печатаем приветственное сообщение
    BLEDevice::init("");
    pBLEScan = BLEDevice::getScan(); //начинаем новое сканирование
    pBLEScan->setAdvertisedDeviceCallbacks(new MyAdvertisedDeviceCallbacks()); //Call the class that is defined above 
    pBLEScan->setActiveScan(true); // активное сканирование потребляет больше мощности, но быстрее получает результат
    pinMode (13,OUTPUT); //задаем режим работы для контакта на вывод данных 
}
void loop() {
  foundDevices = pBLEScan->start(5); // сканируем в течение 5-х секунд чтобы найти фитнес браслет 
  while (foundDevices.getCount() >= 1)
  {
    if (Scaned_BLE_Address == My_BLE_Address && paired == false)
    {
      Serial.println("Found Device :-)... connecting to Server as client");
       if (connectToserver(*Server_BLE_Address))
      {
      paired = true;
      Serial.println("********************LED turned ON************************");
      digitalWrite (13,HIGH);
      break;
      }
      else
      {
      Serial.println("Pairing failed");
      break;
      }
    }
    
    if (Scaned_BLE_Address == My_BLE_Address && paired == true)
    {
      Serial.println("Our device went out of range"); // устройство вне диапазона действия
      paired = false;
      Serial.println("********************LED OOOFFFFF************************");
      digitalWrite (13,LOW);
      ESP.restart();
      break;
    }
    else
    {
    Serial.println("We have some other BLe device in range"); //некоторые BLe устройства в зоне нашего действия
    break;
    }
  } 
}

    说明：ESP32模块程序的主要思想是使其成为蓝牙客户端，不断扫描蓝牙设备的电波，当它找到我们的服务器（健身手环）时，它会检查其硬件ID，如果是如果正确，则它将通过向引脚 13 发送适当的信号来打开灯。

    乍一看，一切似乎很简单，但这里的问题是，所有 BLE 服务器的范围约为 10 米，这对于我们的项目来说是比较大的 - 毕竟，在这样的范围内，房间里的灯会在以下情况下打开：我们在另一个房间。

    为了缩小 BLE 服务器的范围，我们将使用配对选项。仅当 BLE 服务器和 BLE 客户端之间的距离不超过 3-4 米时，它们才被视为已连接（“配对”）。这个距离已经非常适合我们的项目了。也就是说，在 ESP32 模块的程序中，我们不仅会扫描空间中是否存在 BLE 服务器，还会连接到它并与其“配对”。只要我们的 BLE 服务器和客户端保持“配对”，交流灯就会保持亮起状态。一旦它们之间的距离超过“配对”半径，灯就会关闭。

    文章最后给出了该程序的完整代码，但这里我们将简单看一下它的主要片段。

    在程序代码中连接必要的库后，我们在程序中指示我们之前使用 nRF connect 应用程序获得的 BLE 地址、服务和特征 UUID。接下来，在设置函数中，我们初始化串行通信并启用 ESP 模块中的 BLE 来扫描电波。扫描完成后，将为每个检测到的设备调用 MyAdvertishedDeviceCallbacks 函数。

    当我们使用固定电源为 ESP32 模块供电时，我们将使用主动扫描空气；当使用电池供电时，我们将关闭它以节省功耗。继电器的触发触点连接到模块的引脚13，因此对于该引脚，我们将工作模式设置为数据输出。在 MyAdvertizedDeviceCallbacks 函数中，我们将显示在串行通信监视器窗口中检测到的 BLE 设备的名称和其他信息。我们需要检测到的设备的硬件 ID - 我们会将其与预定值（即与我们需要的值）进行比较。因此，我们将使用 Server_BLE_Address 变量来获取设备地址，然后将 BLEAddress 类型转换为字符串。在循环函数内，我们将扫描空气 3 秒，并将扫描结果放置在foundDevices 对象中，该对象是 BLEScanResults 类的对象。如果我们在扫描过程中检测到一台或多台设备，我们将检查这些设备的 BLE 地址是否与我们需要的地址匹配。如果地址匹配，但设备之前尚未“配对”，我们将尝试使用 connectToserver 函数将它们“配对”。我们还将在串行通信监视窗口中显示一些信息以供调试之用。在 connectToserver 函数中，我们将使用 UUID 来连接/“配对”我们的 BLE 服务器和客户端。我们的客户端是ESP32模块，因此我们使用createClient()函数在程序中创建它，然后连接到BLE服务器地址。接下来，我们使用 UUID 值搜索服务和特征并尝试连接。当连接成功建立时，该函数将返回true，如果连接未建立，则返回false。请注意，无需知道服务和特征 UUID 即可与服务器“配对”；我们在此将其用于教育目的。如果连接成功建立，那么我们将向引脚13施加高电平，并使用break命令将控制权转移到循环函数之外。逻辑变量paired将被设置为true。设备“配对”成功并将引脚 13 设置为高电平后，我们需要检查设备是否在我们的范围内。由于我们的设备已经“配对”，扫描 BLE 设备将无法再看到该设备。只有当佩戴手环的用户离开我们的操作区域时，我们才能通过扫描找到它。因此，我们需要检查这一事实，如果我们发现 BLE 服务器超出了 ESP32 模块的范围，我们将引脚 13 设置为低电平并将配对变量设置为 false。

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  2. Best Answer

    重新编写上面的代码后，可以大大简化并加快速度。我附上带有评论的编辑版本：

    #include <BLEDevice.h>

#define out_pin 22 // Пин светодиода на плате
#define time_sleep 3 // Время сканирования устройств
#define level_RSSI -75 // Уровень сигнала при достижении которого плата будет считать что браслет вне зоны доступа

String My_BLE_Address = "ff:ff:ff:ff:ff:ff"; //Mac-адрес фитнес браслета

BLEScan* pBLEScan;
BLEScanResults *foundDevices;
static BLEAddress *Server_BLE_Address;
String Scaned_BLE_Address;
String Scaned_BLE_RSSI;

boolean paired = false;

class MyAdvertisedDeviceCallbacks: public BLEAdvertisedDeviceCallbacks 
{
    void onResult(BLEAdvertisedDevice advertisedDevice) {
      //Serial.printf("Scan Result: %s \n", advertisedDevice.toString().c_str()); // Вывод списка обнаруженных устройств со сведениями
      Server_BLE_Address = new BLEAddress(advertisedDevice.getAddress());
      Scaned_BLE_Address = Server_BLE_Address->toString().c_str();
      Scaned_BLE_RSSI    = advertisedDevice.getRSSI();
      if (Scaned_BLE_Address == My_BLE_Address && Scaned_BLE_RSSI.toInt() > level_RSSI) { 
        //Serial.println(Scaned_BLE_RSSI); // Вывод текущего уровня сигнала если он не превышает лимит
        paired = true; 
      }
    }
};
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    BLEDevice::init("SonZMoon");
    pBLEScan = BLEDevice::getScan();
    pBLEScan->setAdvertisedDeviceCallbacks(new MyAdvertisedDeviceCallbacks());
    pBLEScan->setActiveScan(true);
    pinMode (out_pin, OUTPUT);
    digitalWrite (out_pin, HIGH);
}
void loop() {
  paired = false;
  foundDevices = pBLEScan->start(time_sleep);
  if (paired == true) {
    digitalWrite (out_pin, LOW);
  } else {
    digitalWrite (out_pin, HIGH);
  }
}
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