发现后,Windows UWP连接到BLE设备

时间:2016-02-15 23:21:50

标签: c# bluetooth-lowenergy win-universal-app windows-10-universal gatt

我正在使用BluetoothLEAdvertisementWatcher查找附近的BLE设备并且运行良好。找到它们后,我想通过GATT连接和读/写数据。但在获取BluetoothLEAdvertisementhttps://msdn.microsoft.com/de-de/library/windows/apps/windows.devices.bluetooth.genericattributeprofile)后,我无法弄清楚如何使用API​​。

public class Adapter
{
    private readonly BluetoothLEAdvertisementWatcher _bleWatcher = new BluetoothLEAdvertisementWatcher();

    public Adapter()
    {
        _bleWatcher.Received += BleWatcherOnReceived;
    }

    private void BleWatcherOnReceived(BluetoothLEAdvertisementWatcher sender, BluetoothLEAdvertisementReceivedEventArgs args)
    {       
        // how to connect?
        // I know, it's the wrong place to to this, but this is just an example
    }

    public void StartScanningForDevices(Guid[] serviceUuids)
    {
        _blewatcher.advertisementfilter.advertisement.serviceuuids.clear();
        foreach (var uuid in serviceuuids)
        {
            _blewatcher.advertisementfilter.advertisement.serviceuuids.add(uuid);
        }
        _blewatcher.start();
    }
}

我发现使用DeviceInformation.FindAllAsync代替BluetoothLEAdvertisementWatcher的样本但这些样本无法使用/找到任何设备。

更新

经过一段时间的挖掘,我找到了以下方法。但不幸的是,配对失败了。该设备只是一个带有BLE屏蔽的Arduino。我绝对可以与Android和iOS连接。因此必须以某种方式与UWP合作。 :/

private void BleWatcherOnReceived(BluetoothLEAdvertisementWatcher sender, BluetoothLEAdvertisementReceivedEventArgs args)
{       
    var dev = await BluetoothLEDevice.FromBluetoothAddressAsync(args.BluetoothAddress);
    // dev.DeviceInformation.Pairing.CanPair is true
    // dpr.Status is Failed
    DevicePairingResult dpr = await dev.DeviceInformation.Pairing.PairAsync(DevicePairingProtectionLevel.None);
    var service = await GattDeviceService.FromIdAsync(dev.DeviceInformation.Id);
}

更新#2

我现在能够发现并配对(不稳定,但现在还可以),但是

var service = await GattDeviceService.FromIdAsync(args.Id);

抛出以下异常

  

System.IO.FileNotFoundException:找不到   该系统找不到指定的文件。 (HRESULT异常:0x80070002)

我不知道为什么。

4 个答案:

答案 0 :(得分:17)

更新04/17 - 创作者更新

微软刚刚更新了蓝牙API。我们现在有未配对的BLE设备通讯!

目前他们的文档很少,但这是一个非常简化的新结构:

BleWatcher = new BluetoothLEAdvertisementWatcher 
{ 
    ScanningMode = BluetoothLEScanningMode.Active
};
BleWatcher.Start();

BleWatcher.Received += async (w, btAdv) => {
    var device = await BluetoothLEDevice.FromBluetoothAddressAsync(btAdv.BluetoothAddress);
    Debug.WriteLine($"BLEWATCHER Found: {device.name}");

    // SERVICES!!
    var gatt = await device.GetGattServicesAsync();
    Debug.WriteLine($"{device.Name} Services: {gatt.Services.Count}, {gatt.Status}, {gatt.ProtocolError}");

    // CHARACTERISTICS!!
    var characs = await gatt.Services.Single(s => s.Uuid == SAMPLESERVICEUUID).GetCharacteristicsAsync();
    var charac = characs.Single(c => c.Uuid == SAMPLECHARACUUID);
    await charac.WriteValueAsync(SOMEDATA);
};

现在好多了。正如我所说,目前没有文档,我有一个奇怪的问题,我的ValueChanged回调在30秒左右后停止被调用,尽管这似乎是一个单独的范围问题。

更新2 - 一些不确定性

在更多关于新创作者更新的内容之后,在构建BLE应用时还需要考虑更多的事情。

  • 您不再需要在UI线程上运行蓝牙功能。对于没有配对的BLE,似乎没有任何权限窗口,因此不再需要在UI线程上运行。
  • 您可能会发现应用程序在一段时间后停止从设备接收更新。这是一个范围问题,在这个问题中,对象被处理掉了。在上面的代码中,如果您正在ValueChanged上听charac,则可能会遇到此问题。这是因为GattCharacteristic在它应该被处置之前被处理掉,将特征设置为全局而不是依赖于它被复制。
  • 断开似乎有点破碎。退出应用程序不会终止连接。因此,请确保使用App.xml.cs OnSuspended回调来终止您的连接。否则你会进入一个奇怪的状态,Windows似乎维护(并继续阅读!!)BLE连接。

它有它的怪癖,但它的确有效!

OLD ANSWER

继Jason关于需要配对以便发现其服务的设备的正确答案之后,这里有一些示例代码来解决这个问题:

    private void SetupBluetooth()
    {
        Watcher = new BluetoothLEAdvertisementWatcher { ScanningMode = BluetoothLEScanningMode.Active };
        Watcher.Received += DeviceFound;

        DeviceWatcher = DeviceInformation.CreateWatcher();
        DeviceWatcher.Added += DeviceAdded;
        DeviceWatcher.Updated += DeviceUpdated;

        StartScanning();
    }

    private void StartScanning()
    {
        Watcher.Start();
        DeviceWatcher.Start();
    }

    private void StopScanning()
    {
        Watcher.Stop();
        DeviceWatcher.Stop();
    }

    private async void DeviceFound(BluetoothLEAdvertisementWatcher watcher, BluetoothLEAdvertisementReceivedEventArgs btAdv)
    {
        if (_devices.Contains(btAdv.Advertisement.LocalName))
        {
            await Dispatcher.RunAsync(CoreDispatcherPriority.Low, async () =>
            {
                Debug.WriteLine($"---------------------- {btAdv.Advertisement.LocalName} ----------------------");
                Debug.WriteLine($"Advertisement Data: {btAdv.Advertisement.ServiceUuids.Count}");
                var device = await BluetoothLEDevice.FromBluetoothAddressAsync(btAdv.BluetoothAddress);
                var result = await device.DeviceInformation.Pairing.PairAsync(DevicePairingProtectionLevel.None);
                Debug.WriteLine($"Pairing Result: {result.Status}");
                Debug.WriteLine($"Connected Data: {device.GattServices.Count}");
            });
        }
    }

    private async void DeviceAdded(DeviceWatcher watcher, DeviceInformation device)
    {
        if (_devices.Contains(device.Name))
        {
            try
            {
                var service = await GattDeviceService.FromIdAsync(device.Id);
                Debug.WriteLine("Opened Service!!");
            }
            catch
            {
                Debug.WriteLine("Failed to open service.");
            }
        }
    }

    private void DeviceUpdated(DeviceWatcher watcher, DeviceInformationUpdate update)
    {
        Debug.WriteLine($"Device updated: {update.Id}");
    }

这里要注意的关键事项是:

  • DeviceWatcher需要添加已添加和已更新的属性才能生效。
  • 您需要捕获尝试询问未配对或尚未准备好的服务时发生的异常FileNotFound。

答案 1 :(得分:5)

更新(5/5/16):“未找到元素”错误问题似乎只发生在蓝牙设置屏幕未打开/扫描时。我不记得10586.218之前的情况,但我没有检查过。显然,并非每个问题都在更新中得到修复。

更新(2016年4月29日):10586.218 Windows更新似乎解决了以前从未与机器(或手机)配对的设备配对的问题。我在这里概述的过程以及Gerard Wilkinson在其答案中的示例代码现在应该更加一致。

如果您足够幸运能够使用它,则需要等待相当长的时间才能安装驱动程序。我通过同时运行BluetoothLEAdvertisementWatcher和DeviceWatcher来完成它。

从启动配对之前从FromBluetoothAddressAsync()获取的BluetoothLEDevice中保存DeviceInformation,然后Dispose()BluetoothLEDevice。这个很重要。如果不这样做,配对后就不会看到Gatt服务。

然后等待DeviceWatcher查看配对设备。它可能需要几分钟,但您通常会在设备安装(在蓝牙控制面板中)的进度条达到100%之前得到它。如果FromIdAsync仍然失败,通常意味着存在驱动程序安装错误。您可以取消配对,然后重新进行配对过程。这通常适合我。

但是,它非常不稳定,而且似乎取决于机器所具有的蓝牙芯片组和驱动程序。我经常使用FromBluetoothAddress获得Element Not Found错误,但是如果它通过那里,配对通常适用于第一次或第二次尝试。

还需要将PairAsync和UnpairAsync发布到UI线程。如果无法弹出要求授权的蓝色对话框,您将获得例外。您可以使用已保存的UI SynchronizationContext中的Post()或带有异步委托的Windows.ApplicationModel.Core.CoreApplication.MainView.Dispatcher.RunAsync()来执行此操作。

我在论坛上看过来自MS员工的多篇帖子说FromBluetoothAddressAsync()仅适用于配对设备。事实并非如此,但如果设备在过去至少手动配对一次,那么它就会出现问题并且效果最好。

答案 2 :(得分:3)

Gerard Wilkinson的回答是正确的。为了让生活更轻松,我使用Reactive Extensions()将其转换为一种等待方法。欢迎提出任何意见。

因此,一旦您发现设备使用BluetoothLEAdvertisementWatcher并与之配对,您就可以使用它来启用GATTServices。

private async Task<GattDeviceService> GetGATTServiceAsync(string deviceName)
{
  //devicewatcher is abused to trigger connection
  var deviceWatcher = DeviceInformation.CreateWatcher(); //trick to enable GATT

  var addedSource = Observable.FromEventPattern(deviceWatcher, nameof(deviceWatcher.Added))
                              .Select(pattern => ((DeviceInformation)pattern.EventArgs));

  var updatedSource = Observable.FromEventPattern(deviceWatcher, nameof(deviceWatcher.Updated))
                                .Select(pattern =>
                                {
                                  var update = ((DeviceInformationUpdate)pattern.EventArgs);
                                  return Observable.FromAsync(() => DeviceInformation.CreateFromIdAsync(update.Id).AsTask());
                                }).Concat();

  var source = addedSource.Merge(updatedSource);
  source.Publish().Connect(); //make sure the event handlers are attached before starting the device watcher

  deviceWatcher.Start();

  var result = await source.Where(di =>  di.Name == deviceName)                                       //find the relevant device
                           .Select(di => Observable.FromAsync(() => GattDeviceService.FromIdAsync(di.Id).AsTask()))       //get all services from the device
                           .Concat()                                                                                      //necessary because of the async method in the previous statement
                           .Where(service => service.Uuid == SERVICE_UUID)                                                //get the service with the right UUID
                           .Retry()                                                                                       //GattDeviceService.FromIdAsync can throw exceptions
                           .FirstAsync();

  deviceWatcher.Stop();

  return result;
}

答案 3 :(得分:0)

基本上你的答案部分包含在问题中。实质上,您只使用BluetoothLEAdvertisementWatcher来查找设备,基本上它们就像信标一样工作。

并且您不希望仅使用此API连接这些设备。要连接设备,您必须使用DeviceInformation.FindAllAsync(),并让它向您显示任何设备,您需要先将它们配对。

无论如何,如果您对从某些特定BLE特征中获取数据感兴趣,可以尝试使用GattCharacteristicNotificationTrigger,以获取完整示例&amp;一些额外的解释see my blog