探究Linux系统中的蓝牙数据包收发技术(linux蓝牙收发数据包)

随着可穿戴设备和智能家居的发展，蓝牙技术已经得到了广泛应用。相较于传统的有线通讯方式，蓝牙技术具有无线、低功耗、简单易用等优点。在Linux系统中，蓝牙技术也得到了很好的支持。本文将重点。

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一、蓝牙协议栈

蓝牙技术一般由物理层、链路层、协议层和应用层四个部分构成。在Linux系统中，蓝牙协议栈也是由这四个部分构成。其中，物理层和链路层需要由蓝牙芯片实现，而协议层和应用层由Linux系统提供。

协议层包括L2CAP、RFCOMM、SDP等子协议。L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）是蓝牙协议栈中最基础的协议，它为上层的协议提供了可靠的数据传送服务。RFCOMM（Radio Frequency Communication）则是在L2CAP之上的一种虚拟的串行通信协议，用于模拟传统的串口通信方式。SDP（Service Discovery Protocol）则是蓝牙设备之间进行服务发现和描述的协议。

应用层则包括通讯、音频、传输等子协议。通讯子协议包括Handsfree、Headset和Serial Port Profile等，用于实现蓝牙和数据通信。音频子协议包括Advanced Audio Distribution Profile（A2DP）和Audio/Video Remote Control Profile（AVRCP）等，用于实现音频播放和控制。传输子协议则包括Object Push Profile（OPP）和File Transfer Protocol（FTP）等，用于文件传输。

二、蓝牙驱动栈

在Linux系统中，蓝牙驱动栈也是由物理层、链路层、协议层和应用层四个部分构成。其中，物理层和链路层由蓝牙芯片实现，协议层和应用层则由Linux系统提供的蓝牙驱动实现。蓝牙驱动栈负责与蓝牙芯片进行通讯，并将接收到的数据进行解析处理。

在Linux系统中，蓝牙驱动栈主要有两种实现方式：BlueZ和BlueDroid。

1. BlueZ

BlueZ是Linux系统中默认的蓝牙驱动栈实现方式，也是更流行的蓝牙驱动栈实现。BlueZ提供了一系列的API接口，可以方便地使用蓝牙功能。 BlueZ的代码比较复杂，包含了许多的功能模块，如HCI、L2CAP、RFCOMM等。 BlueZ还支持BLE（低功耗蓝牙）和BR/EDR（基本速率/增强数据速率蓝牙）两种模式，可以兼容不同的蓝牙设备。

2. BlueDroid

BlueDroid是Android系统中使用的蓝牙驱动栈。它也可以在Linux系统中使用。相较于BlueZ， BlueDroid更简单、更稳定。 BlueDroid采用了Android系统中的Binder机制，可以方便地与上层应用进行通讯。BlueDroid的实现方式也与BlueZ不同，它采用了类似于内核的异步事件驱动机制，可以提高系统的并发能力。

三、蓝牙数据包收发

在Linux系统中，蓝牙数据包的收发使用的是HCI（Host Controller Interface）协议。 HCI协议是蓝牙芯片与Linux系统之间的接口协议，用于控制蓝牙设备的行为并进行数据传输。

在Linux系统中，使用hcitool命令可以扫描周围的蓝牙设备，使用hciconfig命令可以控制蓝牙设备的状态。使用l2ping命令可以测试与蓝牙设备之间的连接是否通畅。

在Linux系统中，使用BlueZ提供的API接口可以进行蓝牙数据的收发。用户可以通过BlueZ提供的API接口进行蓝牙设备的发现、连接、数据交换等操作。如下是一段使用BlueZ进行蓝牙数据发送的示例代码：

“`c

#include

#include

#include

int mn(int argc, char *argv[]) {

int sock,dev_id;

char *addr=”01:23:45:67:89:AB”;

char data[] = “hello world”;

struct sockaddr_rc addr = { 0 };

struct hci_dev_info di = { 0 };

struct hci_request rq = { 0 };

hci_read_local_version(dev_id,&di,0);

sock = socket(AF_BLUETOOTH, SOCK_RAW, PROTO_HCI);

if(sock

perror(“Can’t create socket”);

exit(-1);

}

addr.rc_family = AF_BLUETOOTH;

addr.rc_channel= (uint8_t) 1;

str2ba(addr, addr);

if(connect(sock,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr))

perror(“Can’t connect”);

exit(-1);

}

rq.ogf = OGF_HOST_CTL;

rq.ocf = OCF_WRITE_LE_HOST_SUPPORT;

rq.cparam = &cmd_param;

rq.clen = HCI_MAX_EVENT_SIZE;

rq.rparam = &cmd_response;

rq.rlen = HCI_MAX_EVENT_SIZE;

if(hci_send_req(sock, &rq, 0)

perror(“Can’t send HCI command”);

exit(-1);

}

if(write(sock, data, sizeof(data))

perror(“Fled to send data”);

}

close(sock);

return 0;

}

“`

上面的代码中使用BlueZ提供的API接口，创建了一个蓝牙socket，并将数据发送给指定的蓝牙设备。需要注意的是，蓝牙设备的地址必须是一个MAC地址。

四、应用实例

在实际应用中，我们可以通过蓝牙模块和单片机等外设进行信息的传输和控制。下面是一个使用Linux系统和蓝牙话筒实现的语音识别应用。

语音识别应用的流程如下：用户使用蓝牙话筒进行语音输入，蓝牙话筒通过蓝牙模块将语音数据传输到Linux系统上，Linux系统进行语音识别并将结果显示在终端上。

为了实现这个应用，我们需要先将蓝牙话筒连接到Linux系统上。在Linux系统中，可以使用hcitool命令扫描周围的蓝牙设备。使用如下命令可以扫描周围的蓝牙设备：

“`sh

hcitool scan

“`

扫描到蓝牙设备后，使用如下命令进行连接：

“`sh

rfcomm connect /dev/rfcomm0 xx:xx:xx:xx:xx:xx

“`

其中，xx:xx:xx:xx:xx:xx为蓝牙设备的MAC地址。

连接成功后，我们就可以进行语音识别了。在Linux系统中，可以使用SpeechRecognition库进行语音识别。如下是一个使用SpeechRecognition库进行语音识别的示例代码：

“`python

import speech_recognition as sr

r = sr.Recognizer()

with sr.Microphone() as source:

audio = r.listen(source)

try:

print(“You sd ” + r.recognize_google(audio))

except sr.UnknownValueError:

print(“Unable to recognize speech”)

“`

该代码会使用电脑上的麦克风进行语音输入，将语音数据发送到Google服务器进行语音识别，并输出识别结果。

我们将蓝牙话筒和Linux系统、SpeechRecognition库进行整合，就可以实现一个完整的语音识别应用了。

结论

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