広島版 IoT 縛りの勉強会 IoTLT 広島 Vol.3 2016年9月15日 西本卓也

1. Python で BLE
(Bluetooth Low Energy)
2016年9月15日
西本卓也 @24motz
広島版 IoT 縛りの勉強会 Vol.3
http://ja.nishimotz.com/iotlt_hiroshima
https://github.com/nishimotz/BluefruitLE_samples
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2. CR2032 ボタン電池
• 230mAh, 3V で 6ヶ月 = BLE のユースケース
• http://rbs.ta36.com/?p=20398
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3. Generic Access Profile
• Peripheral = デバイス（ITAG）
• Central = デバイスと接続するアプリ（Python）
• Broadcaster = ビーコン
• Observer = ビーコン受信アプリ
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4. Key Finder + リモコン機能
• ITAGを紛失するとスマートフォンが警告
• スマートフォンを紛失するとITAGが警告
• ITAGのボタンを押すと
• 位置情報を記録
• ダブルクリックでボイスレコーダー実行
• アプリ iTracing → 更新されていない
• 互換アプリはある（Androidのみ確認）
• いつの間にか静かに接続が切れていたり
• 夜中に突然警告が鳴ったり
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5. ITAGの中身
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6. 状態遷移モデル
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スタンバイ
アドバタイズ
スレーブ
LED点滅
電源オフ
3秒押し
5秒押し
ボタン押しを送信
警告を受信
警告（LED点滅とブザー）
切断
ボタン押し
ボタン押し
接続
警告停止

7. Centralの状態遷移モデル
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スタンバイ
デバイスの一覧を取得
スキャン
イニシエイト
マスター
特定のデバイスに接続要求
スレーブの機能を利用（このまま数ヶ月でも）

8. LightBlue for Mac
• BLEデバイスのリストが見える
• スタンバイ → スキャン → スタンバイ状態
• 機器を選ぶと Service, Characteristic が見える
• イニシエイト → マスター状態
• GATT = Generic Attribute Profile
• 16進数（GUID/UUID）で指定
• ベース部分は共通
• BATTERY SERVICE = 180f
• 0000180f-0000-1000-8000-00805f9b34fb
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9. ITAGで確認できること
• 180f = BATTERY SERVICE
• 2a19 = BATTERY LEVEL
• 0x64 = 100
• 1802 = IMMEDIATE ALERT SERVICE
• 2a06 = ALERT LEVEL
• 0x02 を書き込むと警告
• 0x00 で停止
• ffe0 = 未定義Service
• ffe1 = 未定義Characteristics
• subscribe するとボタン押しで 0x01 が notify される
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10. BluefruitLE Python Library
• Adafruit が公開
• MacとLinux（Raspberry Pi）に対応
• Linux PyBluez
• Core Bluetooth PyObjC
• Adafruit のデバイスで使う例しかない
• やってみたら ITAG を叩ける
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11. メインループ
import Adafruit_BluefruitLE, uuid
BATTERY_SERVICE = uuid.UUID('0000180f-…)
BATTERY_LEVEL = uuid.UUID('00002a19-…')
def main():
#デバイスのスキャン、接続、値の読み書き
provider = Adafruit_BluefruitLE.get_provider()
provider.initialize()
provider.run_mainloop_with(main)
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12. デバイスのスキャン
adapter = provider.get_default_adapter()
adapter.power_on()
adapter.start_scan()
device = provider.find_device()
adapter.stop_scan()
print(device.name)
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13. 接続して値の読み取り
device.connect()
device.discover([BATTERY_SERVICE], [BATTERY_LEVEL])
service = device.find_service(BATTERY_SERVICE)
c = service.find_characteristic(BATTERY_LEVEL)
v = c.read_value()
print(ord(v[0]))
device.disconnect()
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書き込み：write_value()
通知待ち：start_notify()

14. まとめ
• IMMEDIATE_ALERT は hello world
• Bluefruit LE Python は Central 専用
• データ収集
• Peripheral の調査やデバッグ
• RasPi を Central として運用
• MacでPythonが独自ビルド版の場合は
• pip install pyobjc
• リファレンスがないのでソースを読んで理解
• スマートフォンアプリ開発
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