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つらくない（？）
Bluetooth Low Energy
Masayuki IZUMI
@izumin5210
Masayuki IZUMI
@izumin5210
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Rekimoto Lab. at the University of Tokyo
(2008-2015: Akashi-NCT)
Enginner at Wantedly, Inc.
(2014.9-2015.2: Dmetlabel, Inc.)
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Ruby
JavaScript
Android
Design
pry(main) > izumin.skill_ratio
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Bluetooth
Low Energy
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Android 4.3 (API Level 18) introduces built-in
platform support for Bluetooth Low Energy in the
central role and provides APIs that apps can use to
discover devices, query for services, and read/write
characteristics.
- Bluetooth Low Energy | Android Developers
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Q. BLE つらくないですか
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Q. BLE つらくないですか
A. つらいです
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BluetoothGatt
Bluetooth LE の周辺機器は、サーバとして、センサの値、動作設定
値、内部状態などを公開しています。Bluetooth LE は、ある機能を
サービスという単位にまとめます。1 つのサービスは複数のキャラ
クタリスティクスを持ちます。例えばエアコンであれば、室内温度
というサービスを作り、そのなかに気温センサの値というキャラク
タリスティクスをもたせる設計をしたりします。
- BLE の通信仕様 - Reinforce-Lab.'s Blog*
* http://reinforce-lab.github.io/blog/2013/08/13/blebook-ch2-ble-spec/
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BluetootGatt
GATT (Generic Attribute Profile)
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BluetootGatt
GATT (Generic Attribute Profile)
あらゆる BLE 端末は GATT に基いて
データの送受信を行う
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BluetootGatt
GATT (Generic Attribute Profile)
あらゆる BLE 端末は GATT に基いて
データの送受信を行う
Android では BluetoothGatt クラスを利用する
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BluetootGatt
GATT (Generic Attribute Profile)
あらゆる BLE 端末は GATT に基いて
データの送受信を行う
Android では BluetoothGatt クラスを利用する
↑ こいつが闇
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BLE つらい問題
ちょっと触ってみた結果、どうにも悲しいことに
「1. 安定性がイケてない」
「2. SDK サンプルがイケてない」
「3. API 仕様がイケてない」
という三重苦です。
- Android の BLE で Characteristics の Read/Write サンプルを作ってみた - ReDo**
** http://greety.sakura.ne.jp/redo/2013/11/androidblecharacteristicsreadwrite.html
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ここから，このつらい BLE まわりを
なんとかマシに出来ないか試行錯誤していきます
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BLE つらい問題
ちょっと触ってみた結果、どうにも悲しいことに
「1. 安定性がイケてない」
「2. SDK サンプルがイケてない」
「3. API 仕様がイケてない」
という三重苦です。
- Android の BLE で Characteristics の Read/Write サンプルを作ってみた - ReDo**
** http://greety.sakura.ne.jp/redo/2013/11/androidblecharacteristicsreadwrite.html
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どうしようもねえ！！！
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イケてない API
すべての操作は非同期・コールバックベース
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BluetoothGattCallback
onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState)
onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic)
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BluetoothGattCallback
onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState)
onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic)
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
Service 探し BluetoothGatt#discoverService()
→ onServiceDiscovered()
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
Service 探し BluetoothGatt#discoverService()
→ onServiceDiscovered()
書き込み BluetoothGatt#writeCharacteristic()
→ onCharacteristicWrite()
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
Service 探し BluetoothGatt#discoverService()
→ onServiceDiscovered()
書き込み BluetoothGatt#writeCharacteristic()
→ onCharacteristicWrite()
切断処理 BluetoothGatt#disconnect()
→ onConnectionStateChange()
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
Service 探し BluetoothGatt#discoverService()
→ onServiceDiscovered()
書き込み BluetoothGatt#writeCharacteristic()
→ onCharacteristicWrite()
切断処理 BluetoothGatt#disconnect()
→ onConnectionStateChange()
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BluetoothGattCallback
接続処理 BluetoothDevice#connectGatt()
→ onConnectionStateChange()
Service 探し BluetoothGatt#discoverService()
→ onServiceDiscovered()
書き込み BluetoothGatt#writeCharacteristic()
→ onCharacteristicWrite()
切断処理 BluetoothGatt#disconnect()
→ onConnectionStateChange()
↓ 切断は disconnect() して，
callback を待ってから close()
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イケてない API
すべての操作は非同期・コールバックベース
登録できる Callback インスタンスは 1 つ
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イケてない API
すべての操作は非同期・コールバックベース
登録できる Callback インスタンスは 1 つ
ドキュメントにない仕様（disconnect → close とか）
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対策①: 状態を意識する
private static final int STATE_DISCONNECTED = 0;
private static final int STATE_CONNECTING = 1;
private static final int STATE_CONNECTED = 2;
公式サンプル
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対策①: 状態を意識する
private static final int STATE_DISCONNECTED = 0;
private static final int STATE_CONNECTING = 1;
private static final int STATE_CONNECTED = 2;
公式サンプル
たりない
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対策①: 状態を意識する
enum State {
DISCONNECTED, CONNECTING, CONNECTED,
SERVICE_DISCOVERING, SERVICE_DISCOVERED,
DISCONNECTING
}
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対策①: 状態を意識する
enum State {
DISCONNECTED, CONNECTING, CONNECTED,
SERVICE_DISCOVERING, SERVICE_DISCOVERED,
DISCONNECTING
}
※ READING / WRITING 等も必要かもしれない
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対策②: Callback のハンドリング
どの操作のコールバックかを判断するには，
引数に入ってるインスタンス見るしかない
普通にやると Callback Hell 不可避
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対策②: e.g. Enum でハンドリング
@Override
public onCharacteristicWrite() {
CharacteristicHandler.valueOf(characteristic.getUuid())
.handle(characteristic);
}
enum CharacteristicHandler {
DIGITAL_WRITE(/* ... */),
DIGITAL_READ(/* ... */)
UNKNOWN(null);
public static CharacteristicHandler valueOf(UUID uuid) { /* ... */ }
public UUID getUUID() { /* ... */ }
public void handle() { /* ... */ }
}
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対策②: e.g. Enum でハンドリング
@Override
public onCharacteristicWrite() {
CharacteristicHandler.valueOf(characteristic.getUuid())
.handle(characteristic);
}
enum CharacteristicHandler {
DIGITAL_WRITE(/* ... */),
DIGITAL_READ(/* ... */)
UNKNOWN(null);
public static CharacteristicHandler valueOf(UUID uuid) { /* ... */ }
public UUID getUUID() { /* ... */ }
public void handle() { /* ... */ }
}
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対策②: e.g. Enum でハンドリング
@Override
public onCharacteristicWrite(/* ... */) {
CharacteristicHandler.valueOf(characteristic.getUuid())
.handle(characteristic);
}
enum CharacteristicHandler {
DIGITAL_WRITE(/* ... */),
DIGITAL_READ(/* ... */)
UNKNOWN(null);
public static CharacteristicHandler valueOf(UUID uuid) { /* ... */ }
public UUID getUUID() { /* ... */ }
public void handle() { /* ... */ }
}
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対策②: e.g. Enum でハンドリング
@Override
public onCharacteristicWrite(/* ... */) {
CharacteristicHandler.valueOf(characteristic.getUuid())
.handle(characteristic);
}
enum CharacteristicHandler {
DIGITAL_WRITE(/* ... */),
DIGITAL_READ(/* ... */)
UNKNOWN(null);
public static CharacteristicHandler valueOf(UUID uuid) { /* ... */ }
public UUID getUUID() { /* ... */ }
public void handle() { /* ... */ }
}
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対策②: Callback のハンドリング
どの操作のコールバックかを判断するには，
引数に入ってるインスタンス見るしかない
普通にやると Callback Hell 不可避
上手く処理を移譲させないとヤバい
（数千行のなんちゃら Manager クラスとかと対峙するはめに…）
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余談
イイ感じのパターンでラップしちゃうのもある
e.g. Rx, Promise, Observer, flux
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イイ感じのパターンでラップしちゃうのもある
e.g. Rx, Promise, Observer, flux
出回ってる BLE デバイスの SDK はつらい
（ハッカソンとかではそのことを念頭に置いた方がいい）
余談
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イイ感じのパターンでラップしちゃうのもある
e.g. Rx, Promise, Observer, flux
出回ってる BLE デバイスの SDK はつらい
（ハッカソンとかではそのことを念頭に置いた方がいい）
BLE まわり，ユニットテストどうするの？
（BluetoothGatt は final なので… ラッパー書くしかない？）
余談
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BLE，基本的にはつらいです
Conclusion
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BLE，基本的にはつらいです
公式はあまり信用出来ない（過激派）
Conclusion
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BLE，基本的にはつらいです
公式はあまり信用出来ない（過激派）
状態遷移を意識しよう
Conclusion
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BLE，基本的にはつらいです
公式はあまり信用出来ない（過激派）
状態遷移を意識しよう
ガバガバ Callback からどうやって処理を
ハンドリングしていくかが重要
Conclusion
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http://konashi.ux-xu.com/
https://github.com/YUKAI/konashi-android-sdk/
https://www.flickr.com/photos/36571434@N03/8524872002