Запуск стека BLE

Здесь мы определяем функцию run, которая настраивает и запускает стек BLE на нашем ESP32.

Общая схема работы

#![allow(unused)]
fn main() {
/// Запускает BLE-стек.
pub async fn run<C>(controller: C)
where
    C: Controller,
{
    // Фиксированный «случайный» адрес удобен для тестирования. В реальных сценариях можно использовать, например, 6-байтовый MAC-адрес
    // (способ его получения зависит от платформы).
    let address: Address = Address::random([0xff, 0x8f, 0x1a, 0x05, 0xe4, 0xff]);
    info!("Our address = {:?}", address);

    let mut resources: HostResources<DefaultPacketPool, CONNECTIONS_MAX, L2CAP_CHANNELS_MAX> =
        HostResources::new();
    let stack = trouble_host::new(controller, &mut resources).set_random_address(address);
    let Host {
        mut peripheral,
        runner,
        ..
    } = stack.build();

    info!("Starting advertising and GATT service");
    let server = Server::new_with_config(GapConfig::Peripheral(PeripheralConfig {
        name: "implRust",
        appearance: &appearance::power_device::GENERIC_POWER_DEVICE,
    }))
    .unwrap();

    let _ = join(ble_task(runner), async {
        loop {
            match advertise("impl Rust", &mut peripheral, &server).await {
                Ok(conn) => {
                    // запускаем задачи при установлении соединения с central, чтобы они не работали, когда никто не подключён.
                    let a = gatt_events_task(&server, &conn);
                    let b = custom_task(&server, &conn, &stack);
                    // работаем, пока не завершится любая из задач (обычно из-за разрыва соединения),
                    // затем возвращаемся в состояние рекламы.
                    select(a, b).await;
                }
                Err(e) => {
                    let e = defmt::Debug2Format(&e);
                    panic!("[adv] error: {:?}", e);
                }
            }
        }
    })
    .await;
}
}

Разберём эту функцию по шагам. Функция принимает один аргумент «controller», который должен реализовывать трейт Controller из крейта Trouble.

Настройка BLE Host

Создадим экземпляр BLE Host. Для этого сначала нужно определить BLE-адрес.

BLE-адрес

У каждого BLE-устройства есть уникальный Bluetooth Device Address — 48-битное число, которое работает как MAC-адрес.

Есть два основных типа BLE-адресов:

Публичный адрес: постоянный глобально уникальный код, который производитель присваивает устройству. Он никогда не меняется и регистрируется в IEEE. Каждый адрес может принадлежать только одному устройству, а для получения адреса нужно заплатить.

Случайный адрес: такой адрес используется чаще, потому что его не нужно регистрировать в IEEE и можно настроить самостоятельно.

Случайные адреса можно далее разделить на:

• Статический: остаётся неизменным до перезапуска устройства
• Приватный (динамический): меняется со временем, чтобы защищать вашу приватность. Может быть отслеживаемым (с ключом Identity Resolving Key) или полностью анонимным. Случайные адреса помогают защищать приватность, скрывая настоящую личность устройства.

#![allow(unused)]
fn main() {
// Фиксированный «случайный» адрес удобен для тестирования. В реальных сценариях можно использовать, например, 6-байтовый MAC-адрес
// (способ его получения зависит от платформы).
let address: Address = Address::random([0xff, 0x8f, 0x1a, 0x05, 0xe4, 0xff]);
info!("Our address = {:?}", address);
}

Инициализация BLE Host

Инициализируем BLE Host, передав контроллер и конфигурацию ресурсов. Затем задаём случайный адрес, который будет использовать host. Наконец, вызываем метод build у стека, который возвращает BLE-периферию и runner.

#![allow(unused)]
fn main() {

let mut resources: HostResources<DefaultPacketPool, CONNECTIONS_MAX, L2CAP_CHANNELS_MAX> =
    HostResources::new();
let stack = trouble_host::new(controller, &mut resources).set_random_address(address);
let Host {
    mut peripheral,
    runner,
    ..
} = stack.build();
}

Инициализация GATT-сервера

Макрос gatt_server инициализирует различные компоненты структуры Server, включая поддержку метода-конструктора new_with_config.

В этом примере мы настраиваем устройство на работу в роли Peripheral и задаём ему имя «implRust». Вы можете изменить его на любое другое.

#![allow(unused)]
fn main() {
let server = Server::new_with_config(GapConfig::Peripheral(PeripheralConfig {
    name: "implRust",
    appearance: &appearance::power_device::GENERIC_POWER_DEVICE,
}))
.unwrap();
}

Задачи

После настройки сервера нужно запустить две параллельные задачи: задачу стека BLE и нашу прикладную логику. Метод join позволяет выполнять обе задачи одновременно.

#![allow(unused)]
fn main() {
let _ = join(ble_task(runner), async {
    loop {
        match advertise("impl Rust", &mut peripheral, &server).await {
            Ok(conn) => {
                // запускаем задачи при установлении соединения с central, чтобы они не работали, когда никто не подключён.
                let a = gatt_events_task(&server, &conn);
                let b = custom_task(&server, &conn, &stack);
                // работаем, пока не завершится любая из задач (обычно из-за разрыва соединения),
                // затем возвращаемся в состояние рекламы.
                select(a, b).await;
            }
            Err(e) => {
                let e = defmt::Debug2Format(&e);
                panic!("[adv] error: {:?}", e);
            }
        }
    }
})
.await;
}

Вскоре мы определим и разберём функцию advertise. Она возвращает Result с GATT-соединением или ошибкой BLE host. Если соединение успешно получено, запускаем две задачи, привязанные к этому соединению:

• gatt_events_task: обрабатывает входящие GATT-запросы (чтение и запись) от подключённого central-устройства
• custom_task: выполняет нашу прикладную логику во время соединения

Функция select выполняет обе задачи одновременно и завершается, когда завершается любая из них, обычно при разрыве соединения. После этого цикл возвращается в состояние рекламы, и устройство снова становится обнаруживаемым для новых подключений.

Задача стека BLE

Эта задача постоянно работает в фоне вместе с другими задачами BLE и поддерживает стек Bluetooth в активном состоянии

#![allow(unused)]
fn main() {
async fn ble_task<C: Controller, P: PacketPool>(mut runner: Runner<'_, C, P>) {
    loop {
        if let Err(e) = runner.run().await {
            let e = defmt::Debug2Format(&e);
            panic!("[ble_task] error: {:?}", e);
        }
    }
}
}