맥, 리눅스, 심비안용 파이썬 블루투스 프로그래밍 인터페이스(Bluetooth API using Python in Mac OS X, Linux and Symbian)

이전 포스트인 블루투스 시계 기능을 확장해주는 소프트웨어 smartWatchM (Expand Bluetooth watch's feature by smartWatchM) 는 사실 원래부터 알고 있던 소프트웨어를 단지 소개하게 된 게 아니고 원래 블투시계나 블투팔찌를 맥, 아이폰, 또는 아뒤노같은 임베디드 보드에 어떻게 연결해서 사용할 방법을 찾다 보니 알게된 것이었다.

원래 목적대로 구글신에게 좀 더 많은 신탁을 구한 결과 다음의 사항을 알게 되었다.

• Hands-Free Profile(HFP)를 사용해서 명령과 데이터를 주고받는다.
• 여기서 컴퓨터 또는 아이폰은 Hands-Free Device(블투시계)에 대해 AG(Audio Gateway)로 동작한다.
• HFP는 RFCOMM 위에 올라가는 프로파일로 예전 모뎀 제어에 널리 사용되던 AT 커맨드를 사용한다.

예를 들어 전화가 오면 다음과 같은 식으로 동작하게 된다.

AG		HF device
RING	-->
+CLIP 1234567890	-->
		전화온거 알려주고 발신자 번호 표시 후 사용자가 전화 받기 버튼을 누름
	<--	ATA
OK	-->
	음성통화로 연결됨

위의 시나리오에서 붉은색 문자가 시리얼 프로파일(RFCOMM)을 사용해 상대방 기기에게 전달되게 된다.

뿐만 아니고 소니 에릭슨 블루투스 장비들의 AT명령어 목록을 담고 있는 PDF파일과 HFP Application Guideline이라는 문서까지 구할 수 있었다. 이에 대한 내용은 좀 더 공부해서 맥/아이폰 또는 아뒤노용의 smartWatchM류의 프로그램 개발에 사용해 볼 예정이다. 이 부분에 대한 상세한 내용은 추후 포스팅에 다시 거론하기로 하겠다.

서론이 너무 길어졌는데 이 목적의 소프트웨어 개발에 가장 기본적이고 필수적인것이 블루투스를 사용해 컴퓨터(또는 아이폰, 아뒤노 등등)이 블투시계/팔찌와 통신을 하는 방법을 찾는 것이다. 일단 사용할 언어는 파이썬으로 생각하고 있기에 파이썬용 블루투스 API를 찾아 본 결과 발견한것이 LightBlue 이다. 파이썬용 크로스 플랫폼 블루투스 API로 맥 OS X, 리눅스 용 뿐 아니고 심비안 시리즈 60 플랫폼도 지원한다. (즉 현재 국내에서 판매중인 노키아 6210s도 Symbian OS 9.3 Series 60 UI를 사용하고 있기 때문에 노키아 6210s에서도 파이썬으로 블루투스 프로그램을 작성할 수 있다는 소리다.)

* 심비안 시리즈 60 플랫폼은 꽤 오래전부터 파이썬을 지원해 왔다. Python for Symbian Series 60

현재 LightBlue에서 지원하는 기능은 다음과 같다.

• 디바이스 및 서비스 검색
• RFCOMM과 L2CAP에 대한 표준 소켓 인터페이스
• OBEX를 통한 파일 전송
• RFCOMM과 OBEX 서비스 advertising
• 로컬 디바이스 정보

또한 맥 OS X용은 LightBlue의 커스텀 OBEX를 위해 Objective-C 프레임웍으로 작성한 LightAquaBlue라는 어플리케이션까지 포함되어 있다.

사용법은 매우 간단해서 일단 lightblue를 설치한 다음 예제를 잠시만 보면 매우 쉽게 사용할 수 있다.

무엇보다 먼저 lightblue 모듈을 임포트 해 줘야 한다.

    >>> import lightblue

그 다음 주변에 있는 디바이스와 각 디바이스의 서비스를 검색하는 방법은 다음과 같다.

    >>> lightblue.finddevices()
    [('00:0E:6D:71:A2:0B', u'My6600', 5243396), ('00:0D:93:19:C8:68', 
    u'pantherbox', 1057028)]

검색된 디바이스 중 두번째 디바이스가 제공하는 서비스 목록을 확인한다.    

    >>> lightblue.findservices('00:0D:93:19:C8:68')
    [('00:0D:93:19:C8:68', 10, 'OBEX Object Push'), ('00:0D:93:19:C8:68', 15, 
    'OBEX File Transfer'), ('00:0D:93:19:C8:68', 1, 'Bluetooth-PDA-Sync'),
    ('00:0D:93:19:C8:68', 3, 'Palm Serial Port')]

GUI를 통해 사용자가 디바이스와 서비스를 선택하게 할 수도 있다.

    >>> lightblue.selectdevice()      # brings up a device-selection GUI 
    ('00:0E:6D:71:A2:0B', u'My6600', 5243396)
    
    >>> lightblue.selectservice()     # brings up a service-selection GUI 
    ('00:0E:6D:71:A2:0B', 2, u'Bluetooth Serial Port')
 
RFCOMM 소켓을 사용하려면 다음과 같이 하면 된다.

    # client socket
    >>> s = lightblue.socket()
    >>> s.connect(("00:12:2c:45:8a:7b", 5))
    >>> s.send("hello")
    5
    >>> s.close()
    
    # server socket
    >>> s = lightblue.socket()
    >>> s.bind(("", 0))  # bind to 0 to bind to dynamically assigned port 
    >>> s.listen(1)
    >>> lightblue.advertise("My RFCOMM Service", s, lightblue.RFCOMM)
    >>> conn, addr = s.accept()
    >>> print "Connected by", addr
    Connected by ('00:0D:93:19:C8:68', 5)   
    >>> conn.recv(1024)
    "hello"
    >>> conn.close()
    >>> s.close()

위에서 보다시피 표준 소켓 인터페이스를 사용하기 때문에 네트웍 프로그래밍과 별다른 차이가 없다.

OBEX를 사용해 파일을 전송하려면 다음과 같이 하면 된다.

    # send a file (can pass file name or file object)
    >>> lightblue.obex.sendfile("00:12:2c:45:8a:7b", 10, "MyFile.txt")
    
    # receive a file and save it as MyFile.txt
    >>> s = lightblue.socket()
    >>> s.bind(("", 0))
    >>> lightblue.advertise("My OBEX Service", s, lightblue.OBEX)
    >>> lightblue.obex.recvfile(s, "MyFile.txt")  # or pass file object instead
    >>> s.close()
    

OBEX 클라이언트 세션을 실행하려면 다음과 같다.

    # send a business card (vCard) to an Object Push service
    >>> client = lightblue.obex.OBEXClient("00:12:2c:45:8a:7b", 10)
    >>> client.connect()
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={}>
    >>> client.put({"name": "MyBusinessCard.vcf"}, file("MyBusinessCard.vcf", "r"))
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={}>
    >>> client.disconnect()
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={}>
    
    # get a directory listing from a File Transfer service
    # (see examples/obex_ftp_client.py for a basic File Transfer client implementation)
    >>> client = lightblue.obex.OBEXClient("00:12:2c:45:8a:7b", 15)
    >>> ftp_target_uuid = '\xf9\xec{\xc4\x95<\x11\xd2\x98NRT\x00\xdc\x9e\t'
    >>> client.connect({"target": ftp_target_uuid})
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={'connection-id': 327258,
    'who': '\xf9\xec{\xc4\x95<\x11\xd2\x98NRT\x00\xdc\x9e\t'}>
    >>> import StringIO
    >>> dirlist = StringIO.StringIO()
    >>> client.get({'type': 'x-obex/folder-listing'}, dirlist)
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={'length': 292}>
    >>> dirlist.getvalue()
    '<?xml version="1.0"?>\n<!DOCTYPE folder-listing SYSTEM 
    "obex-folder-listing.dtd"\n  [ <!ATTLIST folder mem-type CDATA #IMPLIED>\n  
    <!ATTLIST folder label CDATA #IMPLIED> ]>\n<folder-listing version="1.0">\n   
    <folder name="C:" user-perm="RW" mem-type="DEV" label="Phone memory"/>\n</folder-listing>'
    >>> client.disconnect()
    <OBEXResponse reason='OK' code=0x20 (0xa0) headers={}> 
        

로컬 디바이스의 정보를 얻으려면 다음과 같다.

    >>> lightblue.gethostaddr()
    '00:0F:3D:5F:20:F0'
    >>> lightblue.finddevicename(lightblue.gethostaddr())  # get local device name
    u'susebox'
    >>> lightblue.gethostclass()    # class of device
    3670276

* LightBlue를 사용해서 맥을 Lego NXT에 연결시켜주는 프로그램도 나와 있다.

Python/Bluetooth Support for Lego Mindstorms NXT on Mac OS X

* 아뒤노에 블루투스를 연결하기 위해 현재 사용을 고려중인 모듈은 이것이다.

BT2.0+EDR class 2 module로 시리얼 프로파일을 가지고 있기 때문에 전원과 Rx, Tx만 시리얼 포트에 연결해주면 되기 때문에 아주 쉽게 사용할 수 있다. 또한 저렴한 가격($19.5)이 최대 장점이다.