RaspberryPizeroでbluetoothシリアル通信をする方法

RaspberryPiとAndroidスマホをBluetoothで通信させたい

• RaspberryPizeroがある
• 小さいからスマホと無線で連携させたい
• wifiはアクセスポイントが必要&スマホはインターネットにつなぎたい

RaspberryPizeroの紹介

• 小型パソコンと言われるRaspberryPiのさらに小型版
• 小さいけどLinuxが動作可能
• バージョンが上がってRaspberryPi用のカメラを接続できるようになった(要zero用カメラケーブル)

Bluetoothでシリアル通信

• Bluetoothの通信方法の一つ(詳しい説明は割愛)
• Androidのサンプルアプリの一部を修正するだけで通信できる(簡単)

作ったもの，作り方

RaspberryPizero編

• 初期設定はRaspberryPizeroの設定が必要なため，直接かssh接続できるようにしとく
• BluetoothのUSBドングルが必要
• OSはRaspbian
• Bluetoothライブラリの導入

sudo apt-get install bluez
sudo apt-get install bluetooth blueman bluez-tool

• Bluetoothのペアリング

  • ペアリングするデバイス(今回はAndroid)を検索可能状態にしておく

  sudo bluetoothctl -a
  scan on //ペアリング対象のアドレスを確認
  scan off
  pair <ペアリング対象のアドレス>
  trust <ペアリング対象のアドレス> //次回起動時に自動接続
  

• BluetoothのSPP(シリアル通信)設定

  • /etc/systemd/system/dbus-org.bluez.serviceに以下の記述を追加(設定後再起動した方が良い)

  ExecStart=/usr/lib/bluetooth/bluetotthd -C
  ExecStartPost=/usr/bin/sdptool add SP
  

• Bluetoothのシリアル接続をC言語から利用する

  • ライブラリ導入

  sudo apt-get install libbluetooth-dev
  

  • RFCOMMを利用して接続，通信
  • サンプルコードのrfcomm-server.cを利用http://people.csail.mit.edu/albert/bluez-intro/x502.html
  • ビルド

  gcc <.cファイル> -o <出力ファイル> -lbluetooth
  

  • 出力されたファイルを実行することでBluetoothサーバーとしてペアリングしたデバイスからの接続を待つ状態になる

Androidアプリ編

• AndroidStudioを利用

• 起動時に__Import an Android code sample__から__Bluetooth Chat__を選択してプロジェクトを作成

• コードの修正

  • サンプルプロジェクトをBlueotthのシリアル通信に対応させます
  • BluetoothChatService.javaの50,51行目を以下のように変更(シリアル通信用にUUIDを変更)

  private static final UUID MY_UUID_SECURE =
              UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");
  

  • デバッグなどでRaspberryPizeroとペアリングしたAndroidデバイスにインストール

接続

• RaspberryPizeroで作成したrfcomm-serverプログラムを起動
• AndroidにインストールしたBluetotth Chatアプリを起動
• Androidアプリの__Connect a device - secure__またはBluetoothのマークからペアリングしたRaspberryPizeroを選択
• テキストボックスに文字を入力してsendを押す
• 入力文字と同じ文字が帰ってきたらシリアル通信成功！

今後の課題

• 初期のペアリング設定にsshか直接入力が必要なためもっと簡単にペアリングしたい
• 複数デバイスからの接続や別のBluetoothプロトコル通信と併用して何か作りたい