Web 蓝牙 API 将硬件交互引入浏览器，使 Web 应用程序能够与蓝牙低功耗 (BLE) 设备进行通信。这开辟了物联网用例，例如直接从网页连接心率监视器、温度传感器和智能灯。
网络蓝牙的工作原理
Web 蓝牙通过 GATT（通用属性配置文件）协议运行，该协议是 BLE 通信的标准。在此模型中，BLE 设备充当公开服务和特性的外围设备，而浏览器则充当使用它们的中心。
| 术语 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| 服务 | 特色集合 | 电池服务（0x180F） |
| 特点 | 具有属性的数据点 | 电池电量（0x2A19） |
| 描述符 | 有关特征的元数据 | 单位、描述 |
| UUID | 服务/特性标识符 | 16 位标准或 128 位自定义 |
Web 蓝牙需要安全上下文（HTTPS 或本地主机）并且必须由用户手势启动。此安全模型可防止后台扫描和未经授权的访问。
设备发现和连接
第一步是从浏览器请求设备：
async function connectDevice() {
try {
const device = await navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [{ services: ['battery_service'] }],
optionalServices: ['environmental_sensing'],
});
const server = await device.gatt.connect();
console.log('Connected to:', device.name);
return server;
} catch (error) {
console.error('Connection failed:', error);
}
}
filters 参数控制哪些设备出现在浏览器选择器中。使用 name、namePrefix 或 services 缩小结果范围。 optionalServices 授予对非广告服务的访问权限。
读取和写入数据
连接后，访问服务和特征以交换数据：
async function readBatteryLevel(server) {
const service = await server.getPrimaryService('battery_service');
const characteristic = await service.getCharacteristic('battery_level');
const value = await characteristic.readValue();
return value.getUint8(0);
}
async function writeToCharacteristic(server, serviceUUID, charUUID, data) {
const service = await server.getPrimaryService(serviceUUID);
const characteristic = await service.getCharacteristic(charUUID);
await characteristic.writeValue(new TextEncoder().encode(data));
}
如需实时数据，请订阅通知：
const characteristic = await service.getCharacteristic('heart_rate_measurement');
await characteristic.startNotifications();
characteristic.addEventListener('characteristicvaluechanged', (event) => {
const value = event.target.value;
// Parse heart rate data from ArrayBuffer
});
重连和连接管理
优雅地处理断开连接并实现重新连接：
const device = await navigator.bluetooth.requestDevice({ filters: [...] });
device.addEventListener('gattserverdisconnected', () => {
console.log('Device disconnected, attempting reconnect...');
setTimeout(async () => {
if (device.gatt.connected) return;
await device.gatt.connect();
}, 1000);
});
await device.gatt.connect();
使用 device.watchAdvertisements() 检测附近的设备，从而启用位置感知功能。
安全考虑
网络蓝牙在多个层面上加强安全性。安全上下文要求 (HTTPS) 确保加密传输。用户手势要求可防止未经授权的扫描。配对可能涉及通过密钥输入或数字比较进行身份验证，具体取决于设备功能。
用户之前允许的设备可以通过 navigator.bluetooth.getDevices() 访问，但浏览器在未经用户明确同意的情况下绝不会公开设备。
限制和替代方案
Web 蓝牙有重要的局限性：它仅支持 BLE（不是经典蓝牙），在移动浏览器上没有后台扫描，并且 iOS Safari 支持仍处于实验阶段。有效范围约为 10-30 米，每个数据包的有效负载限制约为 20 字节。
对于超出 Web 蓝牙功能的场景，请考虑 Web Serial（用于串行端口通信）、Web USB 或通过 WebSocket 桥接的本机配套应用程序。
Web 蓝牙 API 支持与物理世界交互的新型 Web 应用程序。从读取传感器数据或接收通知等简单模式开始，然后进行双向通信和绑定以实现更高级的用例。