HarmonyOS 6.0 蓝牙BLE设备通信实战——智能手环/蓝牙秤接入全流程

youtootech

221人浏览 · 2026-08-10 11:35:04

youtootech · 2026-08-10 11:35:04 发布

健康类 APP 连智能手环读心率、连蓝牙秤读体重、连血糖仪读数据——BLE（低功耗蓝牙）是这些 IoT 场景的通信基础。HarmonyOS NEXT 提供了完整的 BLE API：扫描发现、GATT 连接、服务发现、特征值读写、通知订阅。这篇从零到一讲清楚 BLE 通信全流程。

BLE 通信概览

BLE 通信核心概念：

Peripheral（外设）——手环、体重秤等硬件设备，广播自己的存在
Central（中心）——手机 APP，扫描并连接外设
GATT——通用属性协议，定义数据组织方式（Service → Characteristic）
Service——一组相关特征的集合（如"心率服务"0x180D）
Characteristic——具体的数据项（如"心率测量"0x2A37），可读/写/通知

import { ble } from '@kit.ConnectivityKit'
import { access } from '@kit.ConnectivityKit'

在这里插入图片描述

权限配置

BLE 需要蓝牙权限，在 module.json5 中声明。

{
  "requestPermissions": [
    { "name": "ohos.permission.ACCESS_BLUETOOTH" }
  ]
}

注意： ACCESS_BLUETOOTH 是 user_grant 权限，需要动态申请。

BLE 扫描

扫描是 BLE 通信的第一步——发现周围的蓝牙设备。

interface BleDevice {
  id: string
  name: string
  rssi: number
  isConnected: boolean
}

@Entry
@Component
struct BleScanDemo {
  @State deviceList: BleDevice[] = []
  @State isScanning: boolean = false
  @State statusMsg: string = ''

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      Text('BLE 扫描')
        .fontSize(22)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .width('100%')

      Row({ space: 8 }) {
        Button(this.isScanning ? '扫描中...' : '开始扫描')
          .enabled(!this.isScanning)
          .onClick(() => this.startScan())
        Button('停止扫描')
          .enabled(this.isScanning)
          .onClick(() => this.stopScan())
      }

      ForEach(this.deviceList, (device: BleDevice) => {
        Row({ space: 12 }) {
          Column({ space: 2 }) {
            Text(device.name || '未知设备')
              .fontSize(15)
              .fontWeight(FontWeight.Medium)
            Text(device.id)
              .fontSize(11)
              .fontColor('#999999')
          }
          .layoutWeight(1)
          Text(`RSSI: ${device.rssi}`)
            .fontSize(12)
            .fontColor(device.rssi > -50 ? '#4CAF50' : '#FF9800')
        }
        .width('100%')
        .padding(12)
        .borderRadius(8)
        .backgroundColor('#FAFAFA')
      }, (device: BleDevice) => device.id)

      Text(this.statusMsg)
        .fontSize(13)
        .fontColor('#999999')
    }
    .width('100%')
    .padding(20)
  }

  private startScan(): void {
    this.isScanning = true
    this.statusMsg = '扫描中...（需真机+蓝牙权限）'
    // 真实场景：ble.startBLEScan()
    setTimeout(() => { this.isScanning = false }, 5000)
  }

  private stopScan(): void {
    this.isScanning = false
    // 真实场景：ble.stopBLEScan()
  }
}

真实代码：

ble.startBLEScan(null)
ble.on('BLEDeviceFind', (result: Array<ble.ScanResult>) => {
  for (let i: number = 0; i < result.length; i++) {
    let device: ble.ScanResult = result[i]
    // device.deviceId, device.deviceName, device.rssi
  }
})

要点： startBLEScan 的参数可以传 ScanOptions 过滤特定设备（按 ServiceUUID、设备名等）。扫描到足够设备后及时 stopBLEScan 省电。

GATT 连接

扫描到目标设备后，通过 GATT 连接并发现服务。

// 连接设备
let gattClient: ble.GattClientDevice = ble.createGattClientDevice(deviceId)
await gattClient.connect()

// 发现服务
let services: Array<ble.GattService> = await gattClient.getServices()
for (let i: number = 0; i < services.length; i++) {
  let service: ble.GattService = services[i]
  let chars: Array<ble.GattCharacteristic> = service.characteristics
  // service.serviceUuid, characteristics[].characteristicUuid
}

// 断开连接
gattClient.disconnect()

关键区别： connect() 只是建立连接，getServices() 才能获取设备支持的服务和特征值。必须先发现服务才能读写。

特征值读写

每个 Characteristic 支持三种操作：读、写、通知。

读取特征值

// 读取心率值
let characteristic: ble.GattCharacteristic = {
  serviceUuid: '0000180d-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicUuid: '00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicValue: new ArrayBuffer(0)
}
let result: ble.GattCharacteristic = await gattClient.readCharacteristicValue(characteristic)
// result.characteristicValue 包含心率数据

写入特征值

let writeValue: ble.GattCharacteristic = {
  serviceUuid: '0000180d-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicUuid: '00002a39-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicValue: buffer  // 要写入的数据
}
gattClient.writeCharacteristicValue(writeValue, ble.GattWriteType.WRITE_NO_RESPONSE)

订阅通知

心率、步数等实时数据用通知模式——设备主动推，APP 被动收。

gattClient.on('BLECharacteristicChange', (char: ble.GattCharacteristic) => {
  // char.characteristicValue 包含最新数据
  // 解析心率/步数等
})

// 开启通知
let notifyChar: ble.GattCharacteristic = {
  serviceUuid: '0000180d-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicUuid: '00002a37-0000-1000-8000-00805f9b34fb',
  characteristicValue: new ArrayBuffer(0)
}
await gattClient.setNotifyCharacteristicChanged(notifyChar, true)

要点： setNotifyCharacteristicChanged 开启通知后，设备会在数据变化时主动推送，不需要 APP 反复读取。

BLE 通信全流程 Demo

模拟完整的 BLE 通信流程——扫描→连接→发现服务→读写特征值。

interface ServiceInfo {
  id: string
  uuid: string
  characteristics: string[]
}

@Entry
@Component
struct BleFullDemo {
  @State deviceList: BleDevice[] = []
  @State connectionStatus: string = '未连接'
  @State serviceList: ServiceInfo[] = []
  @State readValue: string = ''
  @State isScanning: boolean = false

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      Text('BLE 通信全流程')
        .fontSize(22)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .width('100%')

      // 扫描区
      Row({ space: 8 }) {
        Button(this.isScanning ? '扫描中' : '扫描')
          .onClick(() => this.startScan())
        Button('模拟设备')
          .onClick(() => {
            this.deviceList.push({
              id: `AA:BB:CC:DD:EE:${(this.deviceList.length + 1).toString().padStart(2, '0')}`,
              name: `智能设备-${this.deviceList.length + 1}`,
              rssi: -35 - this.deviceList.length * 10,
              isConnected: false
            })
          })
      }

      // 设备列表
      ForEach(this.deviceList, (device: BleDevice) => {
        Row() {
          Text(`${device.name} (${device.rssi}dBm)`)
            .fontSize(14)
            .layoutWeight(1)
          if (device.isConnected) {
            Text('已连接').fontSize(12).fontColor('#4CAF50')
          } else {
            Button('连接').fontSize(12).height(28)
              .onClick(() => this.connectDevice(device.id))
          }
        }
        .padding(8).borderRadius(6).backgroundColor('#FAFAFA')
      }, (device: BleDevice) => device.id)

      // 服务列表
      if (this.serviceList.length > 0) {
        Text('GATT 服务:')
          .fontSize(16).fontWeight(FontWeight.Medium).width('100%')
        ForEach(this.serviceList, (service: ServiceInfo) => {
          Column({ space: 4 }) {
            Text(`服务: ${service.uuid}`)
              .fontSize(13).fontColor('#1a73e8')
            ForEach(service.characteristics, (char: string) => {
              Row({ space: 8 }) {
                Text(`特征: ${char}`).fontSize(12).layoutWeight(1)
                Button('读').fontSize(11).height(24).padding({ left: 6, right: 6 })
                  .onClick(() => { this.readValue = '72 bpm' })
              }
            }, (char: string) => char)
          }
          .padding(8).borderRadius(6).backgroundColor('#F5F5F5')
        }, (service: ServiceInfo) => service.id)
      }

      if (this.readValue) {
        Text(`读取结果: ${this.readValue}`)
          .fontSize(15).fontColor('#4CAF50')
          .padding(12).borderRadius(8).backgroundColor('#E8F5E9')
      }

      Text(this.connectionStatus)
        .fontSize(13).fontColor('#999999')
    }
    .width('100%')
    .padding(20)
  }

  private startScan(): void {
    this.isScanning = true
    setTimeout(() => { this.isScanning = false }, 3000)
  }

  private connectDevice(deviceId: string): void {
    this.connectionStatus = '连接中...'
    setTimeout(() => {
      this.connectionStatus = '已连接'
      this.serviceList = [
        { id: '1', uuid: '0x180D (心率)', characteristics: ['0x2A37 (心率测量)', '0x2A38 (传感器位置)'] },
        { id: '2', uuid: '0x180A (设备信息)', characteristics: ['0x2A29 (制造商)', '0x2A24 (型号)'] }
      ]
    }, 1500)
  }
}

常见 BLE Service UUID

UUID	名称	典型特征
0x180D	心率服务	0x2A37心率测量、0x2A38传感器位置
0x181A	环境感知	温度、湿度、气压
0x180F	电池服务	0x2A19电量百分比
0x180A	设备信息	制造商、型号、固件版本
0x1810	血压服务	收缩压、舒张压、脉率
0x1818	自行车速度	速度、踏频

踩坑清单

问题	原因	解决
startBLEScan 报错	未申请蓝牙权限	module.json5 声明 + 动态申请
扫描不到设备	蓝牙未开启或定位未开	检查蓝牙和定位开关
connect 后无服务	未调用 getServices	connect 后必须 getServices
readCharacteristicValue 报错	特征不支持读	检查 properties.read 是否为 true
通知收不到	未 setNotifyCharacteristicChanged	先 setNotify(true) 再等推送
断开后重连失败	未释放 GattClient	disconnect 后重新 createGattClientDevice
RSSI 值跳变大	信号不稳定	多次扫描取平均值
写入后设备无响应	写入类型不对	区分 WRITE/WRITE_NO_RESPONSE
连接超时	设备距离远或广播间隔大	靠近设备，增大扫描时间
多设备同时连接卡顿	GATT 操作串行	避免并发操作，排队执行