Python蓝牙开发（一）——跨平台蓝牙库bleak

在现代的软件开发中，蓝牙通信逐渐成为连接各种智能设备的重要手段。随着物联网(IoT)的迅速发展，开发者们越来越需要一种跨平台的方式来实现蓝牙通信。而Bleak库正是这样一个优秀的解决方案，它支持Windows、Linux和macOS等多个操作系统，并且使用简单，功能强大。

什么是Bleak？

Bleak是一个Python库，用于与BLE（蓝牙低能耗）设备进行异步通信。它的设计初衷是为了提供一种简单且统一的方式来操作蓝牙设备，无论是在桌面还是嵌入式环境中开发。

安装Bleak

要使用Bleak，首先需要安装库，可以通过pip进行安装：

pip install bleak

基本用法

探测蓝牙设备

我们可以使用Bleak库扫描附近的BLE设备，并打印出它们的信息。下面是一个基本的扫描示例：

import asyncio
from bleak import BleakScanner

async def run():
    devices = await BleakScanner.discover()
    for d in devices:
        print(f"Device: {d.name}, Address: {d.address}")

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(run())

在这个示例中，我们首先导入BleakScanner类，然后调用discover()方法来扫描可用的蓝牙设备。扫描完成后，我们遍历检测到的设备，并将其名称和地址打印出来。

连接到蓝牙设备

连接到蓝牙设备是Bleak的又一重要功能。以下是一个示例，演示如何连接到特定设备，并读取其某个特征的值：

import asyncio
from bleak import BleakClient

address = "你的设备地址"  # 替换为你要连接的设备的地址
CHARACTERISTIC_UUID = "你的特征UUID"  # 替换为你要读取的特征的UUID

async def read_characteristic():
    async with BleakClient(address) as client:
        value = await client.read_gatt_char(CHARACTERISTIC_UUID)
        print(f"Characteristic value: {value}")

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(read_characteristic())

在这个示例中，我们使用BleakClient与一个特定地址的BLE设备建立连接。在连接成功后，我们读取指定UUID的特征值，并将其打印出来。

发送数据

除了读取数据之外，Bleak也支持向BLE设备写入数据。以下是一个写入数据的示例：

import asyncio
from bleak import BleakClient

address = "你的设备地址"  # 替换为你要连接的设备的地址
CHARACTERISTIC_UUID = "你的特征UUID"  # 替换为你要写入的特征的UUID
data_to_send = bytearray([0x01, 0x02, 0x03])  # 要发送的数据

async def write_characteristic():
    async with BleakClient(address) as client:
        await client.write_gatt_char(CHARACTERISTIC_UUID, data_to_send)
        print("Data sent successfully.")

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(write_characteristic())

在这个示例中，我们准备了一个字节数组作为要发送的数据，并且使用write_gatt_char方法将数据写入到指定的特征中。

小结

Bleak库为Python开发者提供了一种简单而有效的方式来进行蓝牙低能耗设备的通信。通过它，我们可以轻松地扫描设备、连接设备、读取和写入特征数据。同时，由于采用异步编程模型，Bleak能够有效地处理大量并发的蓝牙通信任务，为物联网应用的开发提供了很好的支持。

利用Bleak，我们可以开始探索蓝牙设备的可能性，实现各种有趣的应用，促进智能设备之间的通信。无论是家庭自动化、健康监测还是其他领域，Bleak都能为我们提供强有力的支持。