====== 9. BLE ======

===== Cíle cvičení =====

  * Přístup k datům v GATT databázi
  * Interpretace dat

===== Podklady =====

  * BLE sniffer (WireShark) - https://bleak.readthedocs.io/en/latest/troubleshooting.html#windows-10
  * Bleak (Python BLE knihovna) - https://github.com/hbldh/bleak/tree/develop/examples

===== Komunikace s BLE zařízením =====

Abychom mohli efektivně komunikovat se zařízením, v našem případě zejména číst z GATT databáze, je v první řadě třeba, aby zařízení mělo aktivní BLE a nabízelo v jeho rámci data. V případě desky Thunderboard je možné využít třeba deafultní aplikaci, která je ke stažení [[courses:b0b37nsi:hw:01|zde]]. 

==== Identifikace BLE zařízení ====

Abychom mohli s BLE zařízením komunikovat, je třeba znát jeho fyzickou adresu. Protože odezva BLE rozhraní může být delší, je třeba použít asynchronní přístup pomocí knihovny [[https://docs.python.org/3/library/asyncio.html|asyncio]].

<code python>
import asyncio
from bleak import discover

async def main():
    devices = await discover()
    for d in devices:
        print(d)

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())
</code>
==== Dostupné služby ====

Pokud známe adresu, následující kód vrátí seznam služeb dostupných přes GATT databázi:

<code python>
import sys
import asyncio
import platform

from bleak import BleakClient

async def main(address: str):
    async with BleakClient(address) as client:
        svcs = await client.get_services()
        print("Services:")
        for service in svcs:
            print(service)

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main(sys.argv[1]))
</code>

Argumentem programu je adresa zařízení:

<code>
$ python get_services.py 84:FD:27:E6:5C:E6
Services:
00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 1): Generic Attribute Profile
00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 9): Generic Access Profile
0000180a-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 14): Device Information
00001815-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 27): Automation IO
0000180f-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 37): Battery Service
ec61a454-ed00-a5e8-b8f9-de9ec026ec51 (Handle: 41): Unknown
efd658ae-c400-ef33-76e7-91b00019103b (Handle: 44): Unknown
f598dbc5-2f00-4ec5-9936-b3d1aa4f957f (Handle: 49): Unknown
a4e649f4-4be5-11e5-885d-feff819cdc9f (Handle: 58): Unknown
0000181a-0000-1000-8000-00805f9b34fb (Handle: 68): Environmental Sensing
fcb89c40-c600-59f3-7dc3-5ece444a401b (Handle: 81): Unknown
1d14d6ee-fd63-4fa1-bfa4-8f47b42119f0 (Handle: 84): Unknown
</code>
==== Service explorer ====

Pro využití dat nabízených prostřednictvím BLE rozhraní je třeba znát ''UUID'' jednotlivých služeb nebo charakteristik (data z konkrétních senzorů). V případě IMU jsou potřebná ''UUID'' následovná:

<code>
Service:         UUID="a4e649f4-4be5-11e5-885d-feff819cdc9f"
Charakteristiky:
Acceleration     UUID="c4c1f6e2-4be5-11e5-885d-feff819cdc9f"
Orientation      UUID="b7c4b694-bee3-45dd-ba9f-f3b5e994f49a"
Control Point    UUID="71e30b8c-4131-4703-b0a0-b0bbba75856b"
</code>

Jednotlivé charakteristiky vrací 6 bytů dat, které reprezentují tři čísla typu short.