引言

藍(lán)牙是一種無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于在固定和移動(dòng)設(shè)備之間進(jìn)行短距離數(shù)據(jù)交換。樹莓派，特別是較新型號(hào)，內(nèi)置了藍(lán)牙功能，使其能夠與鍵盤、鼠標(biāo)、智能手機(jī)、揚(yáng)聲器和其他計(jì)算機(jī)等眾多設(shè)備進(jìn)行無(wú)線連接。

藍(lán)牙定義

藍(lán)牙是一種無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用于在固定和移動(dòng)設(shè)備之間進(jìn)行短距離數(shù)據(jù)交換，創(chuàng)建個(gè)人局域網(wǎng)（PANs）。它利用ISM頻段中的超高頻無(wú)線電波，頻率范圍2.402 GHz至2.480 GHz，在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，這些設(shè)備包括智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、計(jì)算機(jī)、外設(shè)以及各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

藍(lán)牙的主要特性

短距離通信：通常有效距離可達(dá)10米（33英尺），不過(guò)某些設(shè)備通過(guò)增強(qiáng)功率和天線性能可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離。

低功耗：設(shè)計(jì)注重能效，非常適合電池供電設(shè)備。

跳頻技術(shù)：采用跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)，以減少來(lái)自其他無(wú)線技術(shù)的干擾并提高安全性。

多設(shè)備連接：允許多個(gè)設(shè)備同時(shí)連接和通信，支持微微網(wǎng)和散射網(wǎng)，以構(gòu)建更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

安全特性：內(nèi)置配對(duì)、加密和認(rèn)證等安全措施，以保護(hù)數(shù)據(jù)安全。

藍(lán)牙低功耗（BLE）

藍(lán)牙4.0中引入，專為低功耗和長(zhǎng)電池壽命設(shè)計(jì)，非常適合物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)器和信標(biāo)等應(yīng)用。

藍(lán)牙5及更高版本

提高了傳輸范圍、速度和廣播消息容量，增強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的功能，并改善了與其他無(wú)線技術(shù)的共存性。

樹莓派硬件要求

內(nèi)置藍(lán)牙：

● 型號(hào)：樹莓派3 B+、4和Zero W內(nèi)置藍(lán)牙4.1或4.2。

● 型號(hào)：樹莓派4和5內(nèi)置藍(lán)牙5.0。

● 型號(hào)：樹莓派Pico W和WH內(nèi)置藍(lán)牙5.2，支持藍(lán)牙經(jīng)典模式。

藍(lán)牙適配器：

● 兼容性：對(duì)于沒(méi)有內(nèi)置藍(lán)牙的舊型號(hào)（如樹莓派2），可以使用USB藍(lán)牙適配器。

樹莓派藍(lán)牙設(shè)置分步指南

確保已安裝最新版本的樹莓派操作系統(tǒng)。

1.安裝藍(lán)牙軟件包：

sudoapt install bluetooth bluez blueman

● bluetooth：提供基本的藍(lán)牙支持。

● bluez：藍(lán)牙協(xié)議棧。

● blueman：圖形化藍(lán)牙管理器（可選，對(duì)圖形用戶界面很有用）。

2.啟用并啟動(dòng)藍(lán)牙服務(wù)：

sudo systemctlenablebluetoothsudo systemctl start bluetooth

使用桌面環(huán)境

1.打開(kāi)藍(lán)牙管理器：

通常位于“首選項(xiàng)”->“藍(lán)牙管理器”。

或者，可以通過(guò)在終端中運(yùn)行以下命令來(lái)打開(kāi)它：

blueman-manager

2.配對(duì)設(shè)備：

點(diǎn)擊“搜索”按鈕查找附近的藍(lán)牙設(shè)備。找到想要配對(duì)的設(shè)備后，選擇它并點(diǎn)擊“配對(duì)”按鈕。

根據(jù)提示完成配對(duì)過(guò)程。根據(jù)配對(duì)的設(shè)備不同，可能需要輸入PIN碼或確認(rèn)代碼。

使用命令行

1.通過(guò)命令行使用藍(lán)牙：

bluetoothctl

在bluetoothctl界面中，可以使用以下命令：

● power on：打開(kāi)藍(lán)牙適配器。

● scan on：開(kāi)始掃描附近的藍(lán)牙設(shè)備。

● scan off：停止掃描。

● devices：列出可用設(shè)備。

● pair [MAC地址]：使用MAC地址與設(shè)備配對(duì)。

● trust [MAC地址]：信任已配對(duì)的設(shè)備。

● connect [MAC地址]：連接到已配對(duì)的設(shè)備。

● disconnect [MAC地址]：斷開(kāi)與已連接設(shè)備的連接。

常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景

藍(lán)牙揚(yáng)聲器和耳機(jī)：將音頻從樹莓派流式傳輸?shù)剿{(lán)牙揚(yáng)聲器，為個(gè)人聆聽(tīng)提供無(wú)線音頻解決方案。

智能手機(jī)控制：將智能手機(jī)用作樹莓派的遙控器，適用于家庭自動(dòng)化系統(tǒng)。

鍵盤和鼠標(biāo)：連接藍(lán)牙鍵盤和鼠標(biāo)，無(wú)需線纜即可與樹莓派交互。

傳感器數(shù)據(jù)收集：使用藍(lán)牙從各種傳感器（溫度、濕度等）收集數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)綐漭蛇M(jìn)行處理。

與支持藍(lán)牙的智能家居設(shè)備（如燈光、鎖具和恒溫器）集成。

游戲控制器：連接藍(lán)牙游戲控制器到樹莓派，打造復(fù)古游戲設(shè)置。

健身追蹤器：將來(lái)自支持藍(lán)牙的健身追蹤器的數(shù)據(jù)同步到樹莓派。

健康監(jiān)測(cè)設(shè)備：連接健康監(jiān)測(cè)設(shè)備（如心率監(jiān)測(cè)器）到樹莓派，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和分析。

故障排除

● 確保樹莓派內(nèi)置藍(lán)牙或使用兼容的藍(lán)牙適配器。

確保系統(tǒng)識(shí)別藍(lán)牙適配器：

lsusb| grep Bluetooth

（對(duì)于內(nèi)置藍(lán)牙）：

dmesg| grep -i bluetooth

● 使用以下命令檢查藍(lán)牙服務(wù)的狀態(tài)：

sudosystemctl status bluetooth.

● 確保設(shè)備處于配對(duì)模式且在有效范圍內(nèi)。

結(jié)論

藍(lán)牙技術(shù)顯著增強(qiáng)了樹莓派的通用性，使其能夠與各種設(shè)備進(jìn)行無(wú)縫無(wú)線通信。通過(guò)遵循提供的分步設(shè)置指南，用戶可以輕松地將藍(lán)牙功能集成到他們的項(xiàng)目中，無(wú)論是個(gè)人使用還是高級(jí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。通過(guò)清楚了解硬件要求、設(shè)置流程和常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景，以及掌握故障排除技巧，用戶能夠充分發(fā)揮樹莓派藍(lán)牙功能的潛力，使他們的項(xiàng)目更加互動(dòng)和高效。

原文地址：

https://www.sunfounder.com/blogs/news/mastering-raspberry-pi-bluetooth-a-comprehensive-guide-to-setup-use-cases-and-troubleshooting