藍牙（bluetooth）技術是一種低功耗短距離的無線通信技術，被廣泛應用于10米以內的嵌入式設備通信當中。其最高傳輸速度根據藍牙協議的版本不同，有1Mbps（BR、LE）、2-3Mbps（EDR）、24Mbps（HS）之分。在工業現場，藍牙技術可以代替串行線纜，實現無線通信。在智能手機普及的今天，通過藍牙與手機建立連接，手機作為上位機發送指令給下位機，可以實現低成本的UI控制方案。

BlueZ是當前比較成熟的藍牙協議棧，作為Linux系統的官方協議棧，集成在Linux內核之中。英創公司在ESM928x的Linux系統中，又移植了BlueZ用戶空間協議棧和相關工具，使得ESM928x Linux平臺能夠支持藍牙技術，通過socket編程實現藍牙無線連接，代替串行線纜進行通信。

圖1ESM928xW系列主板+底板

用戶使用藍牙串口功能主要分為兩個步驟：藍牙功能配置和socket應用程序編寫。

1、藍牙功能配置

1、加載ap2610藍牙模塊上電驅動

insmod /lib/modules/4.1.14/ap6210_bt_bcm20710.ko

2、加載藍牙固件，設定波特率、藍牙地址、使能hci等

brcm_patchram_plus --patchram /lib/firmware/ap6210/bcm20702a.hcd --baudrate 3000000 --enable_hci --bd_addr aa:00:55:44:33:22 --no2bytes --tosleep 5000 /dev/ttyS5 1> /dev/null&

3、啟動dbus后臺服務

dbus-daemon --system --nofork --nopidfile &

4、以兼容模式啟動bluetooth后臺服務

/libexec/bluetooth/bluetoothd -C &

5、啟動hci0，并設置name和可見屬性

hciconfig hci0 up

hciconfig hci0 name esm9287

hciconfig hci0 piscan

hciconfig hci0 reset

以上5個步驟已經寫成一個shell腳本set_bluetooth.sh，用戶也可以直接運行該腳本完成以上設置。至此，完成了對藍牙的設置，可以通過hciconfig hci0 -a來查看藍牙信息，如圖2。這時，其他藍牙設備就可以搜索到esm9287，圖3所示是android手機搜索到esm9287藍牙設備，點擊即可完成配對。

圖2使用hciconfig查看藍牙信息

圖3搜索esm9287并配對

2、Socket應用編程

藍牙協議棧中的RFCOMM協議實現了對串口RS232的仿真，最多能提供兩個藍牙設備之間60路的連接。應用程序中，可以使用socket進行服務端和客戶端的編程，其過程與TCP/IP的socket通信沒有太大區別。

a）環境配置

開發bluez協議棧的藍牙應用需要用到libbluetooth.so和相關頭文件，需要添加到eclipse對應的藍牙項目中。libbluetooth.so是編譯bluez協議棧生產的動態鏈接庫，提供了頭文件bluetooth.h、hci_lib.h、sdp_lib.h中的函數實體，實現藍牙地址與常用數據類型的轉換、hci設備和sdp服務的一系列操作函數。

1、在項目中新建文件夾include/bluetooth，其中放入藍牙協議相關頭文件；新建文件夾lib，其中放動態鏈接庫libbluetooth.so。

圖4新建include和lib文件夾

2、進入項目Properties設置，添加項目下的include文件夾為GCC C++ Compiler和GCC C Complier編譯器的頭文件路徑（下圖是GCC C++ Compiler的設置，GCC C Compiler設置步驟相同）。

圖5添加頭文件搜索路徑

3、為Sourcery G++ Lite C++ Linker鏈接器添加libbluetooth.so庫文件及搜索路徑，如下圖。

圖6添加編譯庫及搜索路徑

b）服務端程序

1、申請藍牙RFCOMM socket

s = socket(AF_BLUETOOTH, SOCK_STREAM, BTPROTO_RFCOMM);

2、綁定本地適配器，BDADDR_ANY默認為第一個可用藍牙適配器

loc_addr.rc_family = AF_BLUETOOTH;

loc_addr.rc_bdaddr = *BDADDR_ANY;

loc_addr.rc_channel = (uint8_t) 1;

bind(s, (structsockaddr *)&loc_addr,sizeof(loc_addr));

3、設置socket監聽模式，這里只允許建立一個連接

listen(s, 1);

4、等待連接

client = accept(s, (structsockaddr *)&rem_addr, &opt);

5、select模式讀取socket數據流

while(1)

{

FD_ZERO(&working_set);

max_sd = client;

FD_SET(client, &working_set);

timeout.tv_sec = 3 * 60;

timeout.tv_usec = 0;

// Call select() and wait 5 minutes for it to complete.

printf("Waiting on select() %ld sec...\n", timeout.tv_sec);

intrc_select = select(max_sd + 1, &working_set, NULL, NULL, &timeout);

// Check to see if the select call failed.

if(rc_select < 0)

{

perror(" select() failed");

break;

}

elseif(rc_select > 0)

{

if(FD_ISSET(max_sd,&working_set))

{

// read data from the client

bytes_read = read(client, buf,sizeof(buf));

if( bytes_read > 0 ) {

printf("received: [%s]\n", buf);

}

else

{

break;

}

write(client,ack,sizeof(ack));

}

}

// Else if rc_select == 0 then the 5 minute time out expired.

else

{

printf(" select() timed out.\n");

break;

}

}

6、關閉套接字

close(client);

close(s);

c）客戶端

1、申請藍牙RFCOMM socket

s = socket(AF_BLUETOOTH, SOCK_STREAM, BTPROTO_RFCOMM);

2、設置藍牙連接服務器的地址

structsockaddr_rc addr = { 0 };

// set the connection parameters (who to connect to)

addr.rc_family = AF_BLUETOOTH;

addr.rc_channel = (uint8_t) 1;

str2ba( dest, &addr.rc_bdaddr );

3、連接藍牙服務器

// connect to server

status = connect(s, (structsockaddr *)&addr,sizeof(addr));

4、讀寫socket數據流

for(i = 0; i < 3; i++)

{

// send a message

write(s, message[i], strlen(message[i])+1);

printf("write "%s" to %s\n", message[i],dest);

bytes_read = read(s, buf,sizeof(buf));

if( bytes_read > 0 ) {

printf("received: [%s]\n", buf);

}

}

其中，message[i]為發送內容的地址。

5、關閉socket

close(s);

在一張板子上運行藍牙rfcomm服務程序，在另一張板子上運行藍牙rfcomm客戶端程序，如圖6、圖7所示：

圖7服務端程序

圖8客戶端程序

通過socket編程，藍牙應用程序可以像tcp/ip的網絡編程一樣，建立連接，實現無線通信。如果有用戶對藍牙的串口socket編程感興趣，可以聯系我們。我們將提供驅動文件、藍牙庫文件及相應的示例程序。