Bluetooth LE cihazlarla çalışma
Tags: bluetooth, hcitool, gantttool
Published: 2022-12-10 08:37:40

Düşük enerjili Bluetooth (Bluetooth Low Energy), düşük güce sahip sensör ve çeşitli cihazlar için tasarlanmış, klasik Bluetooth'a göre çok daha düşük güçlü Bluetooth imkanı veren yapıdır. Özellikle sürekli bağlantı gerektirmeyen fakat uzun pil ömrüne sahip olması istenen uygulamalar için kullanılmaktadır.

# Sisteminizdeki Bluetooth alıcısını öğrenme

Öncelikle sisteminizde bir Bluetooth alıcısı olması gerekiyor. Tabi ki bu alıcıları çok fazla görmüş olabilirsiniz. Bu alıcılar USB olarak takılabildiği gibi sisteminizin içerisinde entegre olarak da bulunuyor olabilir. 

Öncelikle sistemimizde bluetooth cihazı olup olmadığını anlayabilmek için kullanacağımız komut hcitool ile sisteminize takılı olan bluetooth cihazlarını listeleyebilirsiniz.

```bash
hcitool dev
```

Bu komut yazıldıktan sonra aşağıdaki gibi bir çıktı beklenmektedir:

```
Devices:
	hci0	00:1A:4D:BA:B1:15
```

Burada MAC adresi gözüken cihaz kendi Bluetooth alıcınızdır. Eğer cihaz göremiyorsanız alıcıyı kapatıp açmak veya çıkartıp takmayı deneyebilirsiniz.

# Düşük enerjili Bluetooth cihazlarını tarama

Aynı komut ile sistemde aktif olarak yayın yapan Bluetooth cihazlarını tarayabilirsiniz. Tarama işlemi için aşağıdaki gibi komut çalıştırılmalıdır. Bu tarama işlemi CTRL + C ile kapatmadıkça taramaya devam edecektir.

```bash
sudo hcitool lescan
```

Bu komut sonrasında aşağıdaki gibi akan şekilde Bluetooth cihazlarının MAC adresleri ve tespit edilebiliyorsa isimleri görüntülenmektedir.

```
LE Scan ...
CB:...:9D (unknown)
CB:...:9D Amazfit Neo
A4:...:91 (unknown)
A4:...:91 LYWSD03MMC
.....
A4:...:91 (unknown)
A4:...:91 LYWSD03MMC
```

Bu adımla birlikte düşük enerjili Bluetooth cihazının MAC adresini tespit etmiş oluyorsunuz ve erişim için kullanılabilir hale gelmektedir.

# Cihaz ile ilk temas

Düşük enerjili Bluetooth cihazlara erişebilmek için farklı bir araç olan gantttool kullanılmaktadır. Bu uygulama, örneğin Ubuntu üzerinde bluez isimli paket ile gelmektedir. Dolayısıyla öncelikle ilgili paketi yüklemeniz gerekir.

```bash
sudo apt install bluez
```

Önceki başlıkta öğrendiğimiz Bluetooth cihazının MAC adresini bu araca vererek öncelikli olarak interaktif bir oturum açılması mantıklı olacaktır.

```bash
sudo gatttool -b CB:1A:4D:BA:B1:9D -I
```

Bu şekilde ekranda aşağıdaki gibi bir kabuk açıldığını göreceksiniz.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]>
```

Bu kabuk üzerinde ilk olarak connect komutu ile bağlantı sağlanması gerekiyor ve "**connection successful**" cevabı alınması gerekiyor. Bu alınmıyorsa gerçekten bağlantı sağlandığı anlamı kesinlikle taşımamaktadır.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]>connect
Attempting to connect to CB:1A:4D:BA:B1:9D
Connection successful
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]>
```

Bu adım gerçekleştiğinde cihaz ile erişime açık bir kabuğa eriştiğinizi söyleyebiliriz.

# Temel bilgilere erişim

Cihaza interaktif mod ile bağlantı kurduktan sonra özellikle aşağıdaki 3 komut ile birlikte servisler, handlerlar ve karakteristikler görüntülenebiliyor.

İlk olarak **primary** komutu uygulanarak aşağıdaki gibi UUID'lere sahip servisleri gözlemleyebilirsiniz:

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]> primary
attr handle: 0x0001, end grp handle: 0x0004 uuid: 00001801-0000-1000-8000-00805f9b34fb
attr handle: 0x0005, end grp handle: 0x000b uuid: 00001800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
attr handle: 0x000c, end grp handle: 0x000f uuid: 00001623-1212-efde-1623-785feabcd123
```

Ayrıca **char-desc** komutu ile kullanılabilir karakter handlerlarına erişebilirsiniz.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]> char-desc
handle: 0x0001, uuid: 00002800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0002, uuid: 00002803-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0003, uuid: 00002a05-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0004, uuid: 00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0005, uuid: 00002800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0006, uuid: 00002803-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0007, uuid: 00002a00-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0008, uuid: 00002803-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0009, uuid: 00002a01-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000a, uuid: 00002803-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000b, uuid: 00002a04-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000c, uuid: 00002800-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000d, uuid: 00002803-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000e, uuid: 00001624-1212-efde-1623-785feabcd123
handle: 0x000f, uuid: 00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb
```

Ve son olarak da **characteristics** komutu ile karakteristik değerleri görebilirsiniz.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]> characteristics
handle: 0x0002, char properties: 0x20, char value handle: 0x0003, uuid: 00002a05-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0006, char properties: 0x4e, char value handle: 0x0007, uuid: 00002a00-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x0008, char properties: 0x4e, char value handle: 0x0009, uuid: 00002a01-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000a, char properties: 0x02, char value handle: 0x000b, uuid: 00002a04-0000-1000-8000-00805f9b34fb
handle: 0x000d, char properties: 0x1e, char value handle: 0x000e, uuid: 00001624-1212-efde-1623-785feabcd123
```

Bir karakteristiği okuma yapmak için o karakteristiğin handler'ını kullanarak okuma sağlanabilmektedir.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]> char-read-hnd 0x0005
Characteristic value/descriptor: 00 18 
```

Ve tabi cihazın dokümantasyonları incelerenek aşağıdaki gibi yazma işlemleri de yapılabilmektedir. Bu sayede örneğin LEGO HUB üzerinden motor çalıştırabilme, hızı ayarlayabilme gibi şeyler yapılabilmektedir.

```
[CB:1A:4D:BA:B1:9D][LE]> char-write-req 0x000f 0100
Characteristic value was written successfully
Notification handle = 0x000e value: 0f 00 04 00 01 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
Notification handle = 0x000e value: 0f 00 04 32 01 17 00 00 00 00 10 00 00 00 10 
Notification handle = 0x000e value: 0f 00 04 3b 01 15 00 02 00 00 00 02 00 00 00 
Notification handle = 0x000e value: 0f 00 04 3c 01 14 00 02 00 00 00 02 00 00 00 
```

İnteraktif mode'tan çıkış için exit komutu uygulanması yeterlidir.

# Komut üzerinden interaktif mod kullanmadan erişim

Yukarıda anlatılan fonksiyonların bir benzeri interaktif olarak açılmadan CLI üzerinden çalıştırılabilmesi de sağlanabilmektedir.

```bash
gatttool -b CB:1A:4D:BA:B1:9D --char-write-req --handle 0x000e --value 0a0081000060007f0000
gatttool -b CB:1A:4D:BA:B1:9D --char-read-hnd --handle 0x000e
```