[Python] BLE 통신 하기 with bleak (MacOS) - 1) 탐색, 연결

파이썬의 모듈 중 bleak을 이용하여 Mac에서 BLE 통신을 해보자!

 

1. BLE란 무엇인가

BLE는 Bluetooth Low Energy의 약자로 블루투스와 같지만 더 빠르고 가볍게 통신하는 방법이다.

때문에 스마트 워치, 태그, 작은 장치들에 주로 이용한다. 이를 이용해서 심전도, 메시지 통신 등 다양한 서비스를 제공할 수 있다.

 

2. bleak 모듈 이용하기

bleak는 파이썬에서 블루투스 LE를 지원하는 모듈이다. 이 라이브러리르 통해서 MacOS, Windows, Linux 등에서도 간편하게 장치에 연결하고 데이터를 통신할 수 있다.

 

아래에서는 bleak을 이용한 간단한 예시들이다.

--- 실습환경
python 3.9.6
bleak 0.20.2

 

수행 단계 요약

1. Bluetooth 장비 On

2. bleak 모듈 가져오기

3. 주변에서 BLE장치 검색 및 목록 나타내기

4. 원하는 기기의 주소를 이용하여 장치에 연결

 

 

1) 모듈 import

import bleak

1. pip install bleak을 통해 모듈 설치 (가상환경 세팅 및 pip 설치 등은 서술에서 생략)

2. import bleak으로 가져오기

 

 

2) 장치 검색하기

import asyncio # 비동기 모듈가져오기
from bleak import BleakScanner # bleak의 Scanner가져오기

async  def  main (): # 비동기 함수 정의
    devices = await BleakScanner.discover() # 비동기 수행임을 알림
    for device in devices: 
        print (device) 

asyncio.run(main()) # main()함수가 비동기적으로 수행될 것임을 알림(필수)

- Asyncio 란?

비동기 실행을 지원하는 라이브러리이다.

블루투스 기기를 찾는 것은 응답 시간을 예측할 수 없고 동안 모든 코드를 일시정지 할 수 없기 때문에

Asyncio 라이브러리를 이용하여 장치 검색 수행과 다른 코드들을 비동기적으로 수행해야한다.

 

 

discover()는 현재 주변의 BLE 장치들의 리스트를 보여준다.

 

수행결과

각 디바이스에 담긴 변수들은

.name .address .details가 있다.

 

오늘 활용할 키트는

F0B8A2B0-CD98-DAC7-FD9B-E2FCC1BF4200 이라는 UUID 주소를 가지고 있다.

 

여기서 MAC주소가 아닌 UUID 주소만 반환한 이유는 MacOS의 보안상의 이유이다.

물론 이미 MAC주소를 알고 있는 경우 이를 이용하여 연결할 수 있지만,

탐색을 하여 반환된 것을 이용할 경우 UUID를 사용해야한다.

 

 

3) 장치에 연결하기

BLE장치에 연결하기 위해서는 MAC 혹은 UUID 주소를 이용하여 BleakClient에 전달하면 된다.

import asyncio 
from bleak import BleakClient, BleakScanner 

async  def  main (): 
    address = "F0B8A2B0-CD98-DAC7-FD9B-E2FCC1BF4200"  # Kit UUID 

    async  with BleakClient(address) as client: 
        print (client.is_connected) # True 또는 False 출력

asyncio.run(main())

 

수행결과

 

BleckClient()에 주소 정보를 전달하면 연결할 수 있다.

 

 

아래의 코드는 위의 탐색과 장치 연결을 병합 및 응용한 것이다.

import asyncio
from bleak import BleakClient, BleakScanner

async  def  main ():
    devices = await BleakScanner.discover()
    for idx, device in enumerate(devices):
        print(f'{idx}\t\t',device)
    select = int(input())
    address = devices[select].address

    async  with BleakClient(address) as client:
        try:
            print("Connecting...", end='')
            await client.connect()
            print('Connected!!')
        except Exception as e:
            print('error: ', e, end='')
        finally:
            print('Start disconnect')
            await client.disconnect()
            print('disconnected')

loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())
print('Done!')

 

수행 결과