[移动开发] 微信小程序—

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[移动开发]微信小程序——Ble之notify通信

文章目录

前言

之前BLE蓝牙通信博客中，重点说明了使用读 -- 写的模式，实现手机端和设备端的BLE信息交互操作。

但在一般的BLE设备中，存在可以使用notify通信的方式。

本篇博客重点说明小程序 BLE使用notify实现数据交互的方式，以及部分测试时碰见的坑！

准备

在开始写具体代码之前，需要准备以下材料：

微信小程序开发者工具
带有BLE的设备，且某个特征值对象支持notify
一款支持BLE的手机

注意事项

android微信支持BLE蓝牙的微信版本为：6.5.7；

ios微信支持BLE蓝牙的微信版本为：6.5.6。

所以做BLE蓝牙开发，为了提高用户的小程序体验感，需要对用户使用的微信版本以及android版本进行判断，并做合理的解决方式。

开发文档概述

在使用BLE的notify功能之前，还需要熟读微信小程序开发文档。特别注意以下几个重要的API：

1、手机蓝牙端接口

关于手机蓝牙端，需要注意以下几个接口：

wx.openBluetoothAdapter 初始化蓝牙适配器
wx.getBluetoothAdapterState 获取本机蓝牙适配器状态
wx.onBluetoothAdapterStateChange 监听蓝牙适配器状态变化事件

其次，在使用这些接口后，需要保证资源释放：

wx.closeBluetoothAdapter(Object object); //释放手机蓝牙端资源

2、扫描周围设备接口

扫描周围蓝牙设备等操作，需要使用到以下几种接口：

wx.startBluetoothDevicesDiscovery 开始搜寻附近的蓝牙外围设备
wx.getBluetoothDevices 获取所有已发现的蓝牙设备
wx.onBluetoothDeviceFound 监听寻找到新设备的事件

当然这些资源使用后，也需要在最后阶段进行释放。

wx.stopBluetoothDevicesDiscovery 停止搜寻附近的蓝牙外围设备

3、连接操作接口
当扫描到指定的设备后，需要执行连接操作，此时需要使用下列接口：

wx.createBLEConnection 连接低功耗蓝牙设备
wx.onBLEConnectionStateChange 监听低功耗蓝牙连接的状态事件

当然连接操作也是一种占用资源的操作，需要在最后进行资源的释放

wx.closeBLEConnection 断开与低功耗蓝牙设备的连接
wx.offBLEConnectionStateChange(function callback) 关闭连接状态变化的监听事件

4、获取服务和特征值对象接口
连接成功后，在android系统中，可以直接进行数据的交互操作，但在ios系统中，直接进行数据交互时，会产生10004 报错。此时则需要保证使用下列代码。在之前博客中也做了详细说明介绍。
```
wx.getConnectedBluetoothDevices 根据 uuid 获取处于已连接状态的设备
wx.getBLEDeviceServices 获取蓝牙设备所有 service（服务）
wx.getBLEDeviceCharacteristics  获取蓝牙设备所有 characteristic（特征值）
```

5、通信接口
之前博客中重大使用的读-写操作，本篇博客使用notify实现交互，需要使用到下列几种接口：

wx.writeBLECharacteristicValue 向低功耗蓝牙设备特征值中写入二进制数据
wx.notifyBLECharacteristicValueChange  启用低功耗蓝牙设备特征值变化时的 notify 功能
wx.onBLECharacteristicValueChange 监听低功耗蓝牙设备的特征值变化

当然，也需要对监听进行资源释放：

wx.offBLECharacteristicValueChange(function callback) 关闭对特征值数据变化的监听

扩展

由于小程序需要兼容android和ios，所以需要使用到以下几种自定义的api接口：

	onLaunch: function() {
	    this.globalData.sysinfo = wx.getSystemInfoSync()
	},
	getModel: function () { //获取手机型号
	    return this.globalData.sysinfo["model"]
	},
	getVersion: function () { //获取微信版本号
	    return this.globalData.sysinfo["version"]
	},
	getSystem: function () { //获取操作系统版本
	    return this.globalData.sysinfo["system"]
	},
	getPlatform: function () { //获取客户端平台
	    return this.globalData.sysinfo["platform"]
	},
	getSDKVersion: function () { //获取客户端基础库版本
	    return this.globalData.sysinfo["SDKVersion"]
	}

对手机微信版本和系统版本做比较，封装有一个版本比较的方法：

versionCompare: function (ver1, ver2) { //版本比较
    var version1pre = parseFloat(ver1)
    var version2pre = parseFloat(ver2)
    var version1next = parseInt(ver1.replace(version1pre + ".", ""))
    var version2next = parseInt(ver2.replace(version2pre + ".", ""))
    if (version1pre > version2pre)
        return true
    else if (version1pre < version2pre) 
        return false
    else {
        if (version1next > version2next)
            return true
        else
            return false
    }
}

代码开发

1、android 6.0 以上的手机未打开系统定位服务时，搜索不到蓝牙设备；

首先需要在app.json中对位置信息进行注册：

"permission": {
    "scope.userLocation": {
      "desc": "您的位置信息将用于设备定位和蓝牙操作"
    }
  },

其次在代码调用中也需要进行权限校验：

	//判断系统版本、微信版本、定位服务等权限和信息
function checkPhoneInfo(obj){
  //Android 从微信 6.5.7 开始支持，iOS 从微信 6.5.6 开始支持
  //第一项，如果手机是android系统，需要判断版本信息
  if (apps.getPlatform() == "android" && versionCompare("6.5.7", apps.getVersion())) {
    wx.showModal({
      title: '提示',
      content: '当前微信版本过低，请更新至最新版本',
      showCancel: false
    });
    obj.setData({
      btnDisabled: false,
    });
     //执行quit机制
    quit(obj);
 
    return;
  }
  //第二项，如果手机是ios系统，需要判断版本信息
  if (apps.getPlatform() == "ios" && versionCompare("6.5.6", apps.getVersion())) {
    wx.showModal({
      title: '提示',
      content: '当前微信版本过低，请更新至最新版本',
      showCancel: false
    });
    obj.setData({
      btnDisabled: false,
    });
     //执行quit机制
    quit(obj);
 
    return;
  }
  //版本  以及  平台校验完毕后   需要判断蓝牙的相关信息
  //微信小程序 android6.0手机需要开启位置服务，否则扫描不到设备
  console.log("当前系统版本：" + apps.getSystem());//Android 8.1.0
  console.log("当前微信版本：" + apps.getVersion());
  if (apps.getPlatform() == "android") {
    console.log("android手机  当前系统版本号：" + apps.getSystem().replace("Android", "").replace(" ", ""));
    //android版本高于6.0.0
    if (!versionCompare("6.0.0", apps.getSystem().replace("Android","").replace(" ",""))) {
      console.log("当前系统版本高于6.0.0");
      //位置服务权限
      wx.getSetting({
        success: function (res) {
          var statu = res.authSetting;
          //位置服务授权校验操作
          if (!statu['scope.userLocation']) {
            wx.showModal({
              title: '温馨提示',
              content: '请授予位置服务权限，以便更好的搜索周围设备',
              success: function (tip) {
                if (tip.confirm) {
                  //点击确认  开始判断位置服务权限信息
                  wx.openSetting({
                    success: function (data) {
                      if (data.authSetting["scope.userLocation"] === true) {
                        wx.showToast({
                          title: '授权成功',
                          icon: 'success',
                          duration: 1000
                        })
                        //授权成功之后，调用自己封装的蓝牙各项操作
                        bleOperateFun(obj);
 
                      } else {
                        wx.showToast({
                          title: '授权失败',
                          icon: 'none',
                          duration: 1000
                        });
                        obj.setData({
                          btnDisabled: false,
                        });
                         //执行quit机制
                        quit(obj);
 
                      }
                    }
                  })
                }else{
                  console.log("点击了取消操作");
                  obj.setData({
                    btnDisabled: false,
                  });
                   //执行quit机制
                  quit(obj);
 
                }
              }
            })
          }else {
            
            //存在权限，调用封装的蓝牙方式继续进行 
            bleOperateFun(obj);
          }
        },
        fail: function (res) {
          wx.showToast({
            title: '调用授权窗口失败',
            icon: 'success',
            duration: 1000
          });
          obj.setData({
            btnDisabled: false,
          });
           //执行quit机制
          quit(obj);
 
        }
      })
    } else if (!versionCompare(apps.getSystem().replace("Android", "").replace(" ", "")), "4.3.0") {
      //系统版本低于4.3的,使用不了ble蓝牙
      wx.showModal({
        title: '温馨提示',
        content: '您的手机系统版本较低，无法操作BLE蓝牙设备',
        showCancel:false,
      });
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
       //执行quit机制
      quit(obj);
 
    }else {
      console.log("系统版本低于6.0.0但高于4.3.0");
      //除去android系统的手机(由于最开始过滤了能支持蓝牙的最低微信版本   所以此处无需再判断)
      bleOperateFun(obj);
    }
  }
//除android以外的ios或者其他系统
bleOperateFun(obj);
}

2、判断蓝牙状态，提示开启蓝牙等

function bleOperateFun(obj){
  //1、判断手机蓝牙是否开启
  wx.openBluetoothAdapter({
    success: function(res) {
      console.log("初始化蓝牙适配器成功");
 
      //1、开启蓝牙适配器的状态变化监听
      wx.onBluetoothAdapterStateChange(function(res){
        console.log("蓝牙适配器状态变化",res);
        // 如果对按钮dis有操作的，需要判断状态进行按钮状态的释放等。
      });
      //2、开启搜索周围设备的情况监听事件     (扫描   开锁  两次按钮点击   针对同一个设备只执行了一次)
      wx.onBluetoothDeviceFound(function(res){
        console.log("扫描周围设备详情返回："+JSON.stringify(res));
        //判断是否为 "创想物联" 的设备  若是则需要进行连接操作和关闭扫描操作(节省手机资源)
        res.devices.forEach(device=>{
          console.log(device.name +"/"+device.localName);
          console.log("广播数据：" + apps.ab2hex(device.advertisData));
          
        });
      });
      //  3、连接状态变化监听 --监听低功耗蓝牙连接状态的改变事件。包括开发者主动连接或断开连接，设备丢失，连接异常断开等等
      wx.onBLEConnectionStateChange(function(res){
        console.log("蓝牙设备连接状态监听回调：\n"+JSON.stringify(res));
      });
      
      //开启扫描周围设备模式
      startScanAroundDevice(obj);
    },
    fail:function(res){
      console.log("初始化蓝牙适配器失败")
      wx.showModal({
        title: '温馨提示',
        content: '请检查手机蓝牙是否打开',
        showCancel:false,
      });
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
       //执行quit机制
      quit(obj);
    }
  })
}

3、扫描周围设备

function startScanAroundDevice(obj) {
  if (isScaning) {
    console.log("正在扫描设备。。。。");
    return;
  }
  wx.startBluetoothDevicesDiscovery({
    success: function(res) {
      console.log("成功开启扫描：" + res);
      isStartScan = true;
      isScaning = true;
    },
    fail: function(res) {
      console.log("扫描操作失败回调");
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
      //执行quit机制
      quit(obj);
    }
  });
  //同时进行定时操作  规定时间内未扫描到设备时，进行关闭扫描操作
  if (obj.data.btnText == "扫描") {
    //扫描操作  不会进行连接  所以时间可以短点
    setTimeout(function() {
      stopScanAroundDevice(obj);
    }, apps.bleProperties.scanToConnectTimes);
  } else {
    setTimeout(function() {
      stopScanAroundDevice(obj);
    }, apps.bleProperties.scanTimes);
  }

}

自定义函数中，扫描操作也添加了一个定时任务操作，就是关闭扫描，释放资源。

4、关闭扫描函数

//关闭扫描周围设备操作
function stopScanAroundDevice(obj) {
  wx.stopBluetoothDevicesDiscovery({
    success(res) {
      console.log(new Date() + "定时关闭扫描返回：" + JSON.stringify(res));
      isScaning = false;
    },
    fail: function(res) {
      console.log("关闭扫描失败回调：" + JSON.stringify(res));
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
      //执行quit机制
      quit(obj);
    }
  })
}

5、识别设备
在扫描操作执行后，当有设备在手机上识别到时，会触发wx.onBluetoothDeviceFound 监听。

但是，wx.onBluetoothDeviceFound 接口中的 advertisData数据是一种ArrayBuffer格式。解析此类数据时，需要使用以下的函数进行操作。

//广播数据为Array Buffer类型   ArrayBuffer转16进度字符
  ab2hex: function(buffer) {
    var hexArr = Array.prototype.map.call(
      new Uint8Array(buffer),
      function(bit) {
        return ('00' + bit.toString(16)).slice(-2)
      }
    )
    return hexArr.join('');
  },

wx.onBluetoothDeviceFound(function(res) {
	// 此时的res是一个集合信息，包含很多设备的广播数据，比如广播包等
	//{"devices":[{"deviceId":"E0:7D:EA:EB:89:A3","name":"ZN-GS04E","RSSI":-80,"advertisData":{},"advertisServiceUUIDs":["0000CCD0-0000-1000-8000-00805F9B34FB"],"localName":"ZN-GS04E","serviceData":{}}]}

	//采取如下方式进行遍历
	res.devices.forEach(device => {
		
	})
})

【注意：】Android系统 deviceId 就是指定设备的 mac 信息；ios系统则是一串随机uuid！

可以将设备mac保存至设备的蓝牙广播字段中。

6、当识别到设备后，此时需要进行连接操作
连接操作使用下列方式：

//执行连接操作   连接设备
function startConnectTo(obj) {
  
  wx.showLoading({
    title: '连接蓝牙设备中...',
  });

  wx.createBLEConnection({
    deviceId: obj.data.lockMac,
    success: function(res) {
      wx.hideLoading();
      wx.showToast({
        title: '连接成功',
        icon: 'success',
        duration: 1000
      })
      //更改全局连接状态
      isConnected = true;
      console.log("连接设备成功");
      console.log("连接success回调：" + JSON.stringify(res));
      //关闭扫描
      stopScanAroundDevice(obj);
      //开启通信服务
      startCommitServices(obj);
    },
    fail: function(res) {
      wx.hideLoading();
      wx.showToast({
        title: '连接设备失败',
        icon: 'success',
        duration: 1000
      })
      console.log("连接设备失败")
      console.log("连接fail回调：" + res);
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
      //执行 quit 机制
      quit(obj);
    }
  })
}

7、开启服务(兼容ios)，开启notify和特征值数据变化监听

function startCommitServices(obj) {
  // sendOpenlockKeys(obj);
  // return;
  wx.getBLEDeviceServices({
    // 这里的 deviceId 需要已经通过 createBLEConnection 与对应设备建立链接
    deviceId: obj.data.lockMac,
    success(res) {
      console.log(JSON.stringify(res))
      console.log('device services:', res.services)
      console.log('device services:', apps.ab2hex(res))
      console.log('device services:', apps.ab2hex(res.services))

      //获取设备特征对象
      wx.getBLEDeviceCharacteristics({
        deviceId: obj.data.lockMac,
        serviceId: apps.bleProperties.bleServiceUUID,
        success: function(res) {
          console.log("wx.getBLEDeviceCharacteristics  ---->\n" + JSON.stringify(res))
          
          // notify 功能，开启监听
          // 需要延迟开启
          setTimeout(() => {
            wx.notifyBLECharacteristicValueChange({
              characteristicId: apps.bleProperties.readCharacUUID,
              deviceId: obj.data.lockMac,
              serviceId: apps.bleProperties.bleServiceUUID,
              state: true,
              type:"notification", // 默认为 indication(有ack) ，notification无ack
              success:function(res){
                console.log("wx.notifyBLECharacteristicValueChange  success回执：\n"+JSON.stringify(res));
                
                // // 开启notify监听之后，需要开启特征值数据变更回执
                console.log("######################################  11111111");
                wx.onBLECharacteristicValueChange(function(res) {
                  console.log("######################################  22222222");
                  console.log("----->   wx.onBLECharacteristicValueChange 监听事件：\n" + JSON.stringify(res));
                  isOpenCharacValueChange = true;

                  
                // 写 1800ms
                setTimeout(() => {
                  sendOpenlockKeys(obj);
                }, apps.bleProperties.writeSuccessBegainReadTime);
              },
              fail:function(){
                wx.showModal({
                  title: '温馨提示',
                  content: '开启notify失败！',
                  showCancel: false
                });
                obj.setData({
                  btnDisabled: false,
                });
                quit(obj);
              }
            })
          }, apps.bleProperties.bleNotifyTimeout);

        },
        fail: function() {
          wx.showModal({
            title: '温馨提示',
            content: '获取特征对象失败！',
            showCancel: false
          });
          obj.setData({
            btnDisabled: false,
          });
          quit(obj);
        }
      })
    },
    fail: function() {
      wx.showModal({
        title: '温馨提示',
        content: '获取服务失败！',
        showCancel: false
      });
      obj.setData({
        btnDisabled: false,
      });
      quit(obj);
    }
  })
}

【注意：】开启通信服务后，不要立即去开启notify，不然几率报错！

8、发送数据操作
发送数据操作，使用如下函数：

function sendOpenlockKeys(obj) {
  console.log("sendOpenlockKeys");
 
  //console.log("加密后的长度--->" + buffer.length);
  //向设备发送开锁命令(传递的应该是数组数据)
  writeCharacVal(obj, buffer);
}

//发送开锁命令
function writeCharacVal(obj, sendValue) {
  console.log("准备向设备发送信息");
  wx.writeBLECharacteristicValue({
    deviceId: obj.data.lockMac,
    serviceId: apps.bleProperties.bleServiceUUID,
    characteristicId: apps.bleProperties.writeCharacUUID,
    value: sendValue,
    success: function(res) {
      console.log("发送开锁命令成功回调：\n" + JSON.stringify(res));
      isFirstWrite = true;
      
    },
    fail(res) {
      console.log("写数据失败回调" + res);
      console.log("发送命令次数：" + isFirstWriteNum);
      
      wx.showModal({
        title: '温馨提示',
        content: '发送开锁命令失败！',
        showCancel: false,
      })
      quit(obj);

    }
  })
}

注意发送的数据类型为ArrayBuffer，需要对字符串数据进行转换：

 strToArrayBuffer: function(aes, str) {
    //首先将str转化为数组
    var strtoHexArray = aes.hex_to_bytes(str);
    //取一半数据的长度作为arraybuffer的长度
    var buffer = new ArrayBuffer(str.length >> 1);
    var bufView = new DataView(buffer);
    //保存数据至arraybuffer中
    for (var i = 0, len = (str.length >> 1); i < len; i++) {
      //bufView[i] = strtoHexArray[i].toString(16);
      bufView.setUint8(i, strtoHexArray[i]);
    }
    return buffer;
  },

这里的aes.hex_to_bytes是使用AES加解密库中自带的方式。

将字符串类型的数据转换为十六进制的数组数据。

  function hex_to_bytes(str) {
        var len = str.length;
        if (len & 1) {
            str = '0' + str;
            len++;
        }
        var bytes = new Uint8Array(len >> 1);
        for (var i = 0; i < len; i += 2) {
            bytes[i >> 1] = parseInt(str.substr(i, 2), 16);
        }
        return bytes;
    }

9、资源释放

//quit机制
function quit(obj) {
  // 如果开启了notify，则需要在quit中释放资源
  if(isOpenCharacValueChange){
    wx.offBLECharacteristicValueChange({
      success: function(res) {
        console.log("quit  wx.offBLECharacteristicValueChange 成功回调  清理手机蓝牙资源");
        console.log(JSON.stringify(res));
      },
      fail(res) {
        console.log("wx.offBLECharacteristicValueChange  资源失败回调  " + res);
      }
    })
  }
  //如果连接上了  需要断开连接操作
  if (isConnected) {
    wx.closeBLEConnection({
      deviceId: obj.data.lockMac,
      success(res) {
        console.log("quit()  断开连接操作成功回调");
        isConnected = false;
      },
      fail(res) {
        console.log("quit() 断开连接操作失败回调");
      }
    });
  }
  //如果扫描操作执行了的  需要释放手机蓝牙的资源
  if (isStartScan) {
    wx.closeBluetoothAdapter({
      success: function(res) {
        console.log("quit  wx.closeBluetoothAdapter 成功回调  清理手机蓝牙资源");
        console.log(JSON.stringify(res));
      },
      fail(res) {
        console.log("清理手机端  蓝牙  资源失败回调  " + res);
      }
    })
  }

  //不管操作进行到哪步   quit操作后  都需要释放按钮为 可点击状态
  obj.setData({
    btnDisabled: false,
  });
}