蓝牙低功耗低速率在Windows上

Bluetooth low energy low rate on Windows?

本文关键字：Windows 速率 低功耗      更新时间：2023-10-16

我有一个带有自定义服务的设备，它使用BLE通知功能以非常高的速率发送传感器数据。

我在Windows 10机器上使用以下API: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/jj159880(v=vs.85).aspx

我使用SetupDi API通过自定义服务ID搜索设备，然后使用CreateFile"连接"到它。

当我第一次将设备与Windows配对时，它立即在蓝牙设置窗口中显示"已连接"，然后当我运行我的应用程序时，它工作得很好(我以高速率接收数据)。如果我关闭我的应用程序，它会将设置窗口中的状态更改为"配对"而不是连接(我认为这很好)。当我再次打开我的应用程序时，它连接并再次将设置中的状态更改为"已连接"，但现在由于某种原因，我以低得多的速率接收数据。(数据本身是正确的)。如果我通过蓝牙设置窗口通过点击"删除设备"断开它，然后像我之前做的那样再次配对，它第一次以高速率再次工作。

我知道这不是设备本身的问题，因为它在Android和其他支持BLE的平台上工作得很好。

你知道是什么导致了这个问题吗?

下面是我使用的代码: 
GUID serviceGuid = StringToGUID(GEM_SERVICE_GUID);
HDEVINFO info = SetupDiGetClassDevs(&guid, 0, 0, DIGCF_DEVICEINTERFACE);
SP_DEVICE_INTERFACE_DATA data;
data.cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DATA);
int i = 0;
while (SetupDiEnumDeviceInterfaces(info, NULL, &guid, i, &data))
{
    i++;
}
if (GetLastError() != ERROR_NO_MORE_ITEMS)
{
    // TODO throw
}
DWORD requiredSize;
if (!SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(info, &data, NULL, 0, &requiredSize, NULL))
{
    if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
    {
        // TODO throw
    }
}
PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA details = (PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA)std::malloc(requiredSize);
details->cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA);
if (!SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(info, &data, details, requiredSize, NULL, NULL))
{
    // TODO throw
}
m_service = CreateFile(details->DevicePath, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (m_service == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
    // TODO throw
    return;
}
BTH_LE_GATT_CHARACTERISTIC combinedDataChar = FindCharacteristicByUUID(m_service, COMBINED_DATA_CHAR_HANDLE);
BTH_LE_GATT_DESCRIPTOR desc = FindDescriptorByType(m_service, &combinedDataChar, ClientCharacteristicConfiguration);
BTH_LE_GATT_DESCRIPTOR_VALUE val;
RtlZeroMemory(&val, sizeof(val));
val.DescriptorType = ClientCharacteristicConfiguration;
val.ClientCharacteristicConfiguration.IsSubscribeToNotification = TRUE;
HRESULT res = BluetoothGATTSetDescriptorValue(m_service, &desc, &val, BLUETOOTH_GATT_FLAG_NONE);
if (res != S_OK)
{
    // TODO throw
}
BLUETOOTH_GATT_VALUE_CHANGED_EVENT_REGISTRATION chars;
chars.NumCharacteristics = 1;
chars.Characteristics[0] = combinedDataChar;
res = BluetoothGATTRegisterEvent(m_service, CharacteristicValueChangedEvent, &chars, OnValueChanged, NULL, &m_registrationHandle, BLUETOOTH_GATT_FLAG_NONE);
if (res != S_OK)
{
    // TODO throw
}
编辑:

OnValueChanged回调代码:

void OnValueChanged(BTH_LE_GATT_EVENT_TYPE eventType, PVOID eventOutParameter, PVOID context)
{
    BLUETOOTH_GATT_VALUE_CHANGED_EVENT* e = (BLUETOOTH_GATT_VALUE_CHANGED_EVENT*)eventOutParameter;
    std::cout << e->CharacteristicValue->DataSize << std::endl;
}

我相信你是通过OnValueChanged回调收到数据的吧?您的代码中没有提供它，问题可能在其中的某个地方。如果您不愿意提供它的代码，我建议您在"坏"会话期间执行以下实验:

  1. 删除所有代码，除了增加一些计数器来知道数据速率。
  2. 测量CPU负载。如果它接近一个完整的核心负载，你是cpu限制。
  3. 使用您选择的分析器来检查代码在哪里花费时间。

现在OnValueChanged的代码可用:

  • 以高速率输出到控制台可能是瓶颈。我建议您只对事件和输出计数计数一次，就像这样:

    static DWORD lastTicks = GetTickCount();
static DWORD count = 0;
count++;
DWORD ticksElapsed = GetTickCount() - lastTicks;
if (ticksElapsed > 5000)
{
    std::cout << "Rate: " << (double(count) / ticksElapsed) << " / sec" << std::endl;
    lastTicks = GetTickCount();
    count = 0;
}

  • 进行更多测试(例如，5对，每次配对后5次连接)并提供事件率。有可能速率的下降实际上与其他东西有关，而不是重新配对。

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