1 / 120

Bluetooth orienté java : JSR82 + Android

Bluetooth orienté java : JSR82 + Android. jean-michel Douin, douin au cnam point fr version du 22 Novembre 2011. Notes de cours et mise en œuvre. Sommaire. Le contexte Bluetooth, caractéristiques, brève présentation Les protocoles et profils JSR82, Principes Deux paquetages,

cecilia-avila
Download Presentation

Bluetooth orienté java : JSR82 + Android

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Bluetooth orienté java : JSR82 + Android jean-michel Douin, douin au cnam point fr version du 22 Novembre 2011 Notes de cours et mise en œuvre

  2. Sommaire • Le contexte • Bluetooth, caractéristiques, brève présentation • Les protocoles et profils • JSR82, Principes • Deux paquetages, • Usage identique pour J2SE et J2ME • Découverte • Des périphériques BT et des services • Android, en première approche • Client • Communication • RFComm btspp:// • OBEX btgoep:// …

  3. Bibliographie utilisée La doc de l’API jsr82, http://jcp.org/aboutJava/communityprocess/final/jsr082/index.html http://www.kjhole.com/Standards/BT/BTdownloads.html http://bluevirus.googlecode.com/files/bluetooth-for-java.9781590590782.22021.pdf http://www.bluecove.org/bluecove/apidocs/ Recherche google : Un exposé de Macherel Bruno ppt M2PGI – UFRIMA Une présentation de Apurva Kumar(www.research.ibm.com/people/k/kapurva) Un exposé de Camille Diou, université de Metz, http://www.usc.edu/dept/ee/scip/assets/001/57411.pdf http://www.ieee802.org/11/Tutorial/90538S-WPAN-Bluetooth-Tutorial.pdf http://www.cs.umu.se/kurser/TDBD16/VT07/Bluetooth-Tutorial-2001.pdf http://www.bluetooth.com http://www.newlogic.com http://javabluetooth.chris-lorenz.com/ The JavaBluetooth Stack is a 100% (no native) Java implementation of the Bluetooth Specifications Version 1.1. It currently supports HCI, L2CAP and SDP. http://code.google.com/p/btfree/downloads/list http://www.bluecove.org pour un grand nombre de JVM … http://developer.android.com/guide/topics/wireless/bluetooth.html souvent référencé

  4. http://www.iogear.com/product/GBU341W6/http://www.iogear.com/product/GBU421W6/http://www.iogear.com/product/GBU341W6/http://www.iogear.com/product/GBU421W6/ Préambule Le contexte J2SE 6.0, update 11 WindowsXP/SP2, Outil de développement Bluej 2.2.1 … PC/clé Iogear GBU341W6, GBU421W6 librairie bluecove www.bluecove.org 2.1.0, « on winsock » Les MIDlet Outils NetBeans 6.5, WTK 2.5.2 CLDC1.1, MIDP2.0 sur PC avec le micro-emulator http://www.microemu.org/ sur mobiles : sony ericsson S500i, W580i, Motorola K1 KRZR Note: à priori, le WTK ne permet qu’une émulation du BT HTC Galaxy Tab, 2.2 API 8, HTC Magic

  5. Marketing Aux alentours de 10 à 100 mètres (BT 2.0, class 1, class 2) Source : http://www.cs.umu.se/kurser/TDBD16/VT07/Bluetooth-Tutorial-2001.pdf

  6. Bluetooth • Protocole de communication sans fil peu chère, peu consommatrice d’énergie…, adapté aux mobiles • Spécifications ici http://www.bluetooth.com/bluetooth/ • Bluetooth is not a one-on-one data transmission technology so it can communicate with up to eight devices within its transmission radius at one time • Vocable « habituel » : • Découverte multicast des services • Client/serveur, serveur/serveur

  7. Mesures, à vérifier… Figures extraites de http://www.licm.sciences.univ-metz.fr/IMG/pdf/Cours_Bluetooth.pdf http://www.dandu.be/article/article-bluetooth-comparaison-dongles-46.html http://www.sena.com/blog/?p=74 BT 2.0 10-100m … Performances : à vérifier …

  8. Des chiffres • Ondes radios : 2400 – 2483,5 MHz • Débits annoncés : 1 Mb/s .. 2 Mb/s • Portée : 1 à plus de 100m (1 à 100mW) • Class 3 Devices 100mW plus de 100 meters • Class 2 Devices 10mW plus de 10 meters • Class 1 Devices 1mW de 0.1-10 meters • Communication par paquets • Encadrés par des blocs de données de contrôles

  9. Principe : des ondes autour de nous Découverte aux alentours Plusieurs périphériques peuvent répondre à une demande de services

  10. Principe : des ondes autour de nous Le périphérique possesseur du service est connu

  11. Vocabulaire : Piconet • Un Maître et ses esclaves • Esclaves affranchis  Maître

  12. Vocabulaire : Scatternets • Un Scatternet = plusieurs piconets

  13. Scatternets se font et se défont • http://www.acm.org/crossroads/xrds9-4/blue.html

  14. Combien ? • 255 appareils, 7 communications simultanées

  15. Protocoles et profils • L2CAP • Logical Link Control and adaptation Protocol • Envoi de paquets avec un protocole donné vers le gestionnaire approprié. • RFCOMM • Émulation de ports séries au dessus de L2CAP. • OBEX • Object Exchange Protocol. • Analogue à HTTP/GET-POST, FTP • SDP • Service Discovery Protocol (SDP). • TCS • telephony control specification

  16. Où sommes nous ? • www.cs.umu.se/kurser/TDBD16/VT07/Bluetooth-Tutorial-2001.pdf

  17. Profils • Profils ou Capacités d’un périphériques BT à … • ftp version bluetooth, • Téléphonie sans fil, • Imprimer des documents, • Découverte des services (SDP), • .. • Applications dédiées • -> Recensement des capacités d’un appareil BT

  18. De la documentation originale

  19. En résumé • www.bluetooth.com/.../Technology/Works/OBEX.htm

  20. Bluetooth, existentiel • Qui suis-je ? • Je me présente • Qui êtes vous ? • Aux alentours • Parmi vous qui possède ce service ? • Avez d’autres services à proposer ? • Quels sont-ils ? • UUID ou identification d’un service … • Adéquation UUID/URL • UUID prédéfinis, UUID pour une application • Quels protocoles ? • Où suis-je, où vais-je ? … • pas facile voir blipnet ericsson • http://www.blipsystems.com/files/filer/technical_overview.pdf

  21. J2SE / JSR82 • Deux paquetages • Qui suis-je ?, qui est là ?, répondez … • javax.bluetooth.*; • Nommage, • Découverte • Recherche de services • Communication • btspp://localhost:{UUID} + (flux habituels) • Un protocole répandu OBEX • java.obex.*; • btgoep://localhost:localhost:{UUID} + (flux habituels) • tcpobex://1905 • Irdaobex://localhost:1900 • Session • Transfert d’objets • put, get • http://java.sun.com/javame/reference/apis/jsr082/javax/bluetooth/package-summary.html • http://www.jsr82.com • http://www.bluecove.org/

  22. Android • android.bluetooth • Qui suis-je ?, qui est là ?, répondez … • http://developer.android.com/guide/topics/wireless/bluetooth.html

  23. Qui suis-je ? • Chaque périphérique BT possède • Une adresse (physique) sur 48 bit et unique • (MAC adresse) • Un nom lui est associé (en général)

  24. Premier exemple : quelle est mon adresse BT ? import javax.bluetooth.LocalDevice; public class QuiSuisJe{ public static void main(String[] args)throws Exception{ LocalDevice localDevice = LocalDevice.getLocalDevice(); System.out.println(localDevice.getBluetoothAddress() + " : " + localDevice.getFriendlyName()); } } Depuis un PC, J2SE javac -cp .;bluecove-2.1.0.jar QuiSuisJe.java java -cp .;bluecove-2.1.0.jar QuiSuisJe http://www.bluecove.org/bluecove/apidocs/

  25. Sur simulateur de mobile et sur mobile : QuiSuisJe • A cette URL http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTQuiSuisJe/ • téléchargez sur votre poste • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTQuiSuisJe/bluecove-2.1.0.jar • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTQuiSuisJe/microemulator.jar • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTQuiSuisJe/BTQuiSuisJe.jar • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTQuiSuisJe/run_microemulateur.bat • Puis exécutez • > run_microemulateur.bat • Sur votre mobile installez cette Midlette • BTQuiSuisJe.jar

  26. Sur Android * • QuiSuisJe ? • BluetoothAdapter btAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); • String name = btAdapter.getAddress(); • * Sur un mobile, bluetooth non pris en compte par l’émulateur

  27. Bluetooh et nommage • 0019EF0117DA • Devrons nous connaître les adresses physiques ? • Non merci … • Sauf les fixes … • Une UUID associera nom logique / adresse physique • Universal Unique IDentifier • http://www.avetana-gmbh.de/avetana-gmbh/produkte/doc/javax/bluetooth/UUID.html • -> UUID nous utiliserons

  28. La suite • Initialisation de la pile (protocole) • A la recherche d’un service • Android • J2SE/JSR82 • Découverte de périphériques BT • Aux alentours • Nommage/UUID Universally Unique IDentifier (128 bits), • existe en version courte • Communication • java.io.*, etc… • Découverte des services • Au sein de chaque entité • Nommage/UUID Universally Unique IDentifier (128 bits) • http://www.handheld-basic.com/documentation/text/page_1766.html

  29. Un service se trouve sur ce périphérique • Il nous faut • L’adresse MAC du périphérique • Être appairé (Android) • Ex. "00:19:EF:01:17:9C" • UUID (128bits) • Qui identifie le service • ("10203040-5060-7080-90A0-B0C0D0E0F0FF");

  30. Android • Architecture retenue • Recherche du service bluetooth au sein d’une sous-classe d’AsyncTask • Communication dans un Thread, • Synchronisation en utilisant une SynchronousQueue

  31. Sous-classe d’AsyncTask • Proposition private class ConnexionBT extends AsyncTask<String,String,BluetoothSocket>{ protected void onPreExecute() { protected BluetoothSocket doInBackground( String... args) { protected void publishProgress(String... infos) { protected void onPostExecute(BluetoothSocket btSocket) {

  32. Exemple private UUID MY_UUID = UUID.fromString("10203040-5060-7080-90A0-B0C0D0E0F0FF"); private class ConnexionBT extends AsyncTask<String,String,BluetoothSocket>{ private ProgressDialog dialog = null; private BluetoothDevice btDevice; protected void onPreExecute() { dialog = ProgressDialog.show(…); } protected BluetoothSocket doInBackground(String... args) { try{ this.btDevice = btAdapter.getRemoteDevice(args[0]); // @ MAC btSocket = btDevice.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID); btAdapter.cancelDiscovery(); btSocket.connect(); }catch(Exception e){} return btSocket; } protected void onPostExecute(BluetoothSocket btSocket) { os = btSocket.getOutputStream();

  33. Communication sur os : dans un Thread public class Sender extends Thread{ private BlockingQueue<byte[]> queue; public Sender(){ queue = new SynchronousQueue<byte[]>(); this.start(); } public boolean offer(byte[] cmd){ return queue.offer(cmd); } public void close(){ this.interrupt(); } public void run(){ while(!isInterrupted()){ try { byte[] cmd = queue.take(); os.write(cmd); } catch (Exception e) { } } } } }

  34. J2SE/Un client // à la découverte du service … connString = agent.selectService(new UUID("102030405060708090A0B0C0D0E0F0BB", false), ServiceRecord.NOAUTHENTICATE_NOENCRYPT, false); StreamConnection conn = (StreamConnection)Connector.open(connString); OutputStream out = conn.openOutputStream(); Reader in = new InputStreamReader(conn.openInputStream()); String str = "http://jfod.cnam.fr:8999/ds2438/\n"; out.write(str.getBytes()); out.flush(); String response = readFile(in); … // dans un Thread private static String readFile(InputStream in) throws IOException { StringWriter data = new StringWriter(); int aByte; while((aByte = in.read())!=-1){ data.write( (byte)aByte); } return data.toString(); }

  35. Parmi mes voisins … • Parmi les périphériques BT aux alentours • Quel est celui qui possède ce service … • Apparenté à la découverte multicast… • Un service : un UUID • new UUID("102030405060708090A0B0C0D0E0F011" ,false) • 128 bits … pourquoi pas celui-ci … • Plusieurs BT peuvent répondre pour un service souhaité • « dépôt d’un fichier », mp3 … • redondance

  36. A typical usecase

  37. A la découverte de … obtention d’un agent import javax.bluetooth.LocalDevice; import javax.bluetooth.DiscoveryAgent; public class ALaDécouverteDe{ public static void main(String[] args) throws Exception{ LocalDevice local = LocalDevice.getLocalDevice(); local.setDiscoverable( DiscoveryAgent.GIAC ); // GIAC General inquire Access Code DiscoveryAgent agent = local.getDiscoveryAgent(); un agent capable de tout faire Sélection d’un service Effectuer une recherche exhaustive

  38. Adéquation UUID / URL LocalDevice local = LocalDevice.getLocalDevice(); local.setDiscoverable( DiscoveryAgent.GIAC ); // General inquire Access Code DiscoveryAgent agent = local.getDiscoveryAgent(); UUID uuid = new UUID("102030405060708090A0B0C0D0E0F011", false); String connString = agent.selectService(uuid, ServiceRecord.NOAUTHENTICATE_NOENCRYPT, false); System.out.println("connString : " + connString); Un exemple d’affichage : connString: btspp://0019EF01194C:1;authenticate=false;encrypt=false;master=false 0019EF01194C l’adresse physique :1le port de communication

  39. Un service comme un autre • Nous avons • Un service -> un UUID • un UUID -> une URL • Une URL -> une communication • Une syntaxe de type J2ME • Une communication • Un flux d’octets, btspp:// • Un flux structuré, btgeop://

  40. Exemple de service/UUID/J2SE C’est un serveur … protocole btspp:// StreamConnectionNotifier notifier = (StreamConnectionNotifier)Connector.open( "btspp://localhost:102030405060708090A0B0C0D0E0F010"); attente d’une requête StreamConnection conn = notifier.acceptAndOpen();

  41. Un serveur au complet public class SimpleBTSPPServer { public static void main(String[] args) throws Exception{ LocalDevice local = LocalDevice.getLocalDevice(); local.setDiscoverable(DiscoveryAgent.GIAC); StreamConnectionNotifier notifier = (StreamConnectionNotifier)Connector.open( "btspp://localhost:" + "102030405060708090A0B0C0D0E0F010"); StreamConnection conn = notifier.acceptAndOpen(); InputStream in = conn.openInputStream(); ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream(); int data; while ((data = in.read()) != -1) { out.write(data); } System.out.println(" message recu : " + out.toString()); in.close(); conn.close(); notifier.close(); } } note : ci-dessus vous avez un serveur d’une seule connexion… c’est peu… UUID

  42. Le client à la recherche de cet UUID • Les essentiels • agent .selectService … String connString = agent.selectService( new UUID("102030405060708090A0B0C0D0E0F010", false), ServiceRecord.NOAUTHENTICATE_NOENCRYPT, false); • StreamConnection StreamConnection conn = (StreamConnection) Connector.open(connString);

  43. Un exemple de client de ce service public static void main(String[] args) throws Exception{ LocalDevice local = LocalDevice.getLocalDevice(); local.setDiscoverable( DiscoveryAgent.GIAC ); DiscoveryAgent agent = local.getDiscoveryAgent(); String connString = agent.selectService( new UUID("102030405060708090A0B0C0D0E0F010", false), ServiceRecord.NOAUTHENTICATE_NOENCRYPT, false); StreamConnection conn = (StreamConnection) Connector.open(connString); OutputStream out = conn.openOutputStream(); out.write("next".getBytes()); out.flush(); out.close(); conn.close(); } }

  44. Android, même principe • Extrait de http://developer.android.com/guide/topics/wireless/bluetooth.html     BluetoothServerSocket btServerSocket; btServerSocket = mBluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME, MY_UUID);

  45. Un premier exemple : une passerelle BT/HTTP • BT/Web • Pourquoi faire ? HTTP://

  46. Autre exemple une borne Bluetooth/HTTP • Un service Bluetooth, PC, J2SE relié au web • Attend une connexion BT, • réception d’une URL (en String) • Effectue la requête • Retourne la page reçue • Un client Bluetooth • Recherche ce service • Envoie une URL • Affiche le résultat

  47. Démonstration : le serveur • Le Proxy BT<->HTTP • est une application JavaWebStart • Il suffit de cliquer ici • http:/jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/BTProxyHTTP.jnlp • UUID = 102030405060708090A0B0C0D0E0F0A • Réception d’une URL • Envoi du fichier, précédé de la taille de celui-ci, • Le client reste connecté

  48. Démonstration : Côté client • Le client BT / sur un autre poste • est également une application JavaWebStart • (depuis un autre poste) http:/jfod.cnam.fr/SEJA/BTProxyClientDS2438.jnlp • Effectue une requête en http://jfod.cnam.fr:8999/ds2438/ toutes les 10mn • Le ds2438 est un capteur d’humidité relative • Côté client un navigateur ? • Sur mobile • http://sourceforge.net/search/?type_of_search=soft&words=browser+j2ME • Opera mini, sources java disponibles ? • Analogue à l’usage d’un proxy mais au protocole btspp://

  49. Côté client/mobile • Le client BT sur votre mobile, • téléchargez cette midlette BTProxyHTTPClient.jar • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/midlet/BTProxyHTTPClient/ • Le client BT sur un émulateur de mobile • Téléchargez tous les fichiers, puis exécuter run_microemulateur.bat

  50. Une Variante de BTProxyHTTP • BTProxyHTTP2 • http://jfod.cnam.fr/SEJA/jnlp/BTProxyHTTP2.jnlp • Une connexion par client • Envoi d’une URL, • Réception du fichier • Fermeture de la connexion

More Related