Web Bluetooth API数据传输基础
web bluetooth api允许网页与近距离的低功耗蓝牙（ble）设备进行通信。其基本流程通常包括：请求设备、连接gatt服务器、获取服务、获取特征，然后进行读写操作。以下是一个典型的发送数据到ble设备的javascript代码结构：
const sendStringToDevice = async (message) => {
try {
// 1. 请求蓝牙设备
const device = await navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [{ name: 'monocle' }], // 根据设备名称过滤
optionalServices: ['generic_access'] // 或使用具体的服务UUID，例如 0x2A00 代表 Generic Access
});
// 2. 连接到设备的GATT服务器
const server = await device.gatt.connect();
console.log("设备已连接，GATT服务器可用。");
// 3. 获取指定服务
// 假设我们知道服务UUID，例如 'generic_access' 或其16位UUID 0x1800
const service = await server.getPrimaryService('generic_access'); // 替换为你的服务UUID
console.log("服务已获取。");
// 4. 获取指定特征
// 假设我们知道特征UUID，例如 'device_name' 或其16位UUID 0x2A00
const characteristic = await service.getCharacteristic('device_name'); // 替换为你的特征UUID
console.log("特征已获取。");
// 5. 转换字符串为UInt8Array
const encoder = new TextEncoder('utf-8');
const data = encoder.encode(message);
// 6. 发送数据到特征
await characteristic.writeValue(data);
console.log(`字符串 "${message}" 已成功发送到 monocle 设备。`);
} catch (error) {
console.error('发送字符串到蓝牙设备时出错:', error);
}
};在上述代码中，characteristic.writeValue(data) 是用于向BLE设备发送数据的核心操作。然而，有时开发者会发现此操作既不成功也不报错，而是陷入“ limbo ”状态，即代码执行停滞，后续的 console.log 也不会运行。
解决消息发送阻塞：启用通知机制
导致writeValue操作挂起的常见但隐蔽的原因是，目标GATT特征的通知（Notifications）机制可能没有被正确启用。尽管writeValue本身是写入操作，通常与接收通知无关，但在某些特定的BLE设备实现或GATT协议栈中，设备可能期望在进行写入操作前，客户端（浏览器）先启用该特征的通知功能，以确保通信通道的完整性和设备状态的正确初始化。这可以被视为设备或其GATT服务器的一种隐式握手或状态要求。
要解决此问题，在调用writeValue之前，应尝试调用await characteristic.startNotifications()。
const sendStringToDevice = async (message) => {
try {
const device = await navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [{ name: 'monocle' }],
optionalServices: ['generic_access'] // 确保包含所有相关服务
});
const server = await device.gatt.connect();
console.log("设备已连接，GATT服务器可用。");
const service = await server.getPrimaryService('generic_access'); // 替换为你的服务UUID
console.log("服务已获取。");
const characteristic = await service.getCharacteristic('device_name'); // 替换为你的特征UUID
console.log("特征已获取。");
// 核心解决方案：在写入前启用通知
// 即使你不需要接收通知，某些设备可能要求此步骤来正确初始化特征或防止写入操作挂起
await characteristic.startNotifications();
console.log("特征通知已启用。");
// 可选：添加监听器以处理通知，如果设备会发送响应
characteristic.addEventListener('characteristicvaluechanged', (event) => {
const value = event.target.value;
const decoder = new TextDecoder('utf-8');
console.log('收到通知:', decoder.decode(value));
});
const encoder = new TextEncoder('utf-8');
const data = encoder.encode(message);
await characteristic.writeValue(data);
console.log(`字符串 "${message}" 已成功发送到 monocle 设备。`);
// 如果不再需要通知，可以在操作完成后停止
// await characteristic.stopNotifications();
} catch (error) {
console.error('发送字符串到蓝牙设备时出错:', error);
}
};startNotifications() 的作用与考量
characteristic.startNotifications() 的主要作用是订阅GATT特征的值变化通知。一旦启用，当设备的该特征值发生改变时，设备会主动向客户端发送通知，客户端可以通过监听characteristicvaluechanged事件来接收这些更新。
然而，在某些情况下，即使客户端的目的是单向写入数据，启用通知也可能成为必要步骤，原因可能包括：
- 设备实现要求： 某些BLE模块或固件在设计时，可能将通知的启用作为特征完全激活或准备好接收写入的先决条件。
- GATT协议栈行为： 某些GATT协议栈的内部状态管理可能依赖于通知的启用，以确保底层连接和数据通道处于最佳工作状态。
- 防止API挂起： 如果设备在未启用通知的情况下，对写入操作的响应（或缺乏响应）导致浏览器API内部的某些等待机制无法完成，就会表现为操作挂起。启用通知可能间接解决了这种内部状态的僵局。
注意事项与调试建议
- 特征属性验证： 务必确认目标特征的GATT属性（Properties）包含Write和Notify（或Indicate）。如果特征不支持通知，startNotifications()会失败。
- 设备端（Python）实现： 检查你的Python端BLE GATT服务器代码，确认它对写入操作的预期行为。例如，它是否期望在写入前接收到客户端的通知订阅请求（即startNotifications()），或者在接收到数据后是否会发送某种确认。
- 服务和特征UUID： 确保代码中使用的服务UUID和特征UUID与你的设备实际暴露的UUID完全匹配。错误的服务或特征UUID会导致获取失败或操作错误。
- 错误处理： 始终使用try...catch块来捕获潜在的蓝牙操作错误。详细的错误信息有助于诊断问题。
- 浏览器蓝牙调试工具： Chrome浏览器提供了chrome://bluetooth-internals页面，可以查看蓝牙适配器、设备、GATT服务和特征的详细信息，以及实时连接和数据交换日志，这对于调试Web Bluetooth问题非常有帮助。
- 权限： 确保你的Web应用运行在安全上下文（HTTPS）下，并且用户已授予蓝牙访问权限。
总结
Web Bluetooth API为网页与BLE设备交互提供了强大能力，但在实际开发中，理解GATT协议的细节至关重要。当遇到writeValue操作无响应时，除了检查服务/特征UUID和设备连接状态外，考虑启用GATT特征的通知机制（await characteristic.startNotifications()）往往能解决问题。这不仅能避免操作挂起，还能确保设备与浏览器之间建立起稳定可靠的通信链路。通过深入理解BLE协议和善用调试工具，开发者可以更高效地构建健壮的Web Bluetooth应用。
