Qt下使用windows api开发蓝牙搜索及认证程序

目的

通过自己的软件能够完成搜索蓝牙，并且能够发送认证请求，协商PIN码或者是配对码的功能。

开发方式

Qt + windows api

开发方式说明

因为Qt的蓝牙API在windows系统上不能完成蓝牙发送配对请求的功能，而且对于ble广播PIN码的这种设备需要先添加windows的蓝牙设备，然后调用Qt的蓝牙API进行搜索才能搜索到。 但是Qt的蓝牙socket连接类还是很好用的。所以搜索蓝牙设备和配对的功能就选择调用windows api了。

需要使用到的api

hdf = BluetoothFindFirstDevice( _In_ const   BLUETOOTH_DEVICE_SEARCH_PARAMS * pbtsp,_Inout_ BLUETOOTH_DEVICE_INFO *   pbtdi);

函数功能是寻找第一个搜索到蓝牙设备的蓝牙适配器设备。
返回的hdf 参数为蓝牙适配器设备的句柄。
_In_ const BLUETOOTH_DEVICE_SEARCH_PARAMS * pbtsp 该参数为设置寻找参数的设备参数，告诉API返回相应参数的蓝牙设备。
BLUETOOTH_DEVICE_SEARCH_PARAMS 结构体参数的解释

BLUETOOTH_DEVICE_SEARCH_PARAMS bdsp = { sizeof(bdsp) };
    bdsp.fReturnAuthenticated = 1;   // 返回经过身份验证的蓝牙设备
    bdsp.fReturnRemembered = 1;      // 返回记住的蓝牙设备
    bdsp.fReturnUnknown = 1;         // 返回未知的蓝牙设备
    bdsp.fReturnConnected = 1;       // 返回已连接的蓝牙设备
    bdsp.fIssueInquiry = 1;          // 发出新一轮的查询
    bdsp.cTimeoutMultiplier = 5;    // 1.28s的增量，1.28 * 5 这个参数设置多少BluetoothFindFirstDevice这个函数就会阻塞多长时间。
    bdsp.hRadio = NULL; // 有效的本地蓝牙句柄，如果是NULL,在所有本地蓝牙无线电上进行查询

_Inout_ BLUETOOTH_DEVICE_INFO * pbtdi 返回的是寻找到的蓝牙设备信息。
BLUETOOTH_DEVICE_INFO 参数结构体的解释

typedef struct _BLUETOOTH_DEVICE_INFO {
    _Field_range_(==, sizeof(BLUETOOTH_DEVICE_INFO_STRUCT))
    DWORD   dwSize;                             //  size, in bytes, of this structure - must be the sizeof(BLUETOOTH_DEVICE_INFO)

    BLUETOOTH_ADDRESS Address;                  //  Bluetooth address

    ULONG   ulClassofDevice;                    //  Bluetooth "Class of Device"

    BOOL    fConnected;                         //  Device connected/in use
    BOOL    fRemembered;                        //  Device remembered
    BOOL    fAuthenticated;                     //  Device authenticated/paired/bonded

    SYSTEMTIME  stLastSeen;                     //  Last time the device was seen
    SYSTEMTIME  stLastUsed;                     //  Last time the device was used for other than RNR, inquiry, or SDP

    WCHAR   szName[ BLUETOOTH_MAX_NAME_SIZE ];  //  Name of the device  这里BLUETOOTH_MAX_NAME_SIZE 为248

} BLUETOOTH_DEVICE_INFO_STRUCT;

res = BluetoothAuthenticateDevice(_In_opt_ HWND hwndParent, _In_opt_ HANDLE hRadio, _Inout_ BLUETOOTH_DEVICE_INFO * pbtbi, _In_reads_opt_(ulPasskeyLength) PWSTR pszPasskey, _In_ ULONG ulPasskeyLength)这个函数是蓝牙发送认证请求的函数 res`为返回的错误码

搜索蓝牙的具体示例

WSADATA wsaData;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
    {
        qDebug() << "WSAStartup failed";

    }
    BLUETOOTH_DEVICE_SEARCH_PARAMS bdsp = { sizeof(bdsp) };
    bdsp.fReturnAuthenticated = 1;   // 返回经过身份验证的蓝牙设备
    bdsp.fReturnRemembered = 0;      // 返回记住的蓝牙设备
    bdsp.fReturnUnknown = 1;         // 返回未知的蓝牙设备
    bdsp.fReturnConnected = 1;       // 返回已连接的蓝牙设备
    bdsp.fIssueInquiry = 1;          // 发出新一轮的查询
    bdsp.cTimeoutMultiplier = 10;    // 1.28s的增量，1.28 * 20
    bdsp.hRadio = NULL; // 有效的本地蓝牙句柄，如果是NULL,在所有本地蓝牙无线电上进行查询

    // 蓝牙设备结构体
    BLUETOOTH_DEVICE_INFO bdi[20];
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        bdi[i].dwSize = sizeof(bdi[i]);
    }
    BLUETOOTH_FIND_RADIO_PARAMS radioParams = { sizeof(BLUETOOTH_FIND_RADIO_PARAMS) };
    HANDLE hRadio = NULL;

    // 查找第一个可用的蓝牙适配器
    HBLUETOOTH_RADIO_FIND hFind = BluetoothFindFirstRadio(&radioParams, &hRadio);
    if(hFind == NULL || hRadio == NULL)
    {
        qDebug() << "BluetoothFindFirstRadio failed";
    }

    HBLUETOOTH_DEVICE_FIND hdf = BluetoothFindFirstDevice(&bdsp, &bdi[0]);    // 返回的hdf 句柄留给 BluetoothFindNextDevice使用
    qDebug() << "bdi =" << QString::fromWCharArray(bdi[0].szName);
    if (hdf == NULL) {
        qDebug() << "BluetoothFindFirstDevice hdf failed";
    }
    int count = 0;
    do {
        // 如果扫到了第一个蓝牙设备
        QString bluetooth_name = QString::fromWCharArray(bdi[count].szName);
        qDebug() << "bluetooth_name =" << bluetooth_name;
        count++;
        qDebug() << "count =" << count;
        if(count >= 20)
        {
            break;
        }
    } while (BluetoothFindNextDevice(hdf, &bdi[count]));

对指定蓝牙发送认证请求示例

QString path = QCoreApplication::applicationDirPath() + "/devtype.ini";
QSettings inifile(path,QSettings::IniFormat);
QString pin_info = inifile.value("pin/pincode").toString();
if(pin_info == "")
{
    QMessageBox::critical(this,"错误","pin码为空");
    return;
}
BLUETOOTH_DEVICE_INFO devInfo = dev_list.at(i);
if(devInfo.fAuthenticated == false)
{
    /*将字符串转换为宽字符串*/
    PWSTR pwstr;
    size_t size = pin_info.toStdString().size();
    wchar_t buffer[BLUETOOTH_MAX_PASSKEY_SIZE + 1] = {0};
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, pin_info.toStdString().c_str(), size, buffer, size * sizeof(wchar_t)); 
    pwstr = buffer;
    int pwstrlength = sizeof(pwstr);
    DWORD res = BluetoothAuthenticateDevice(NULL,NULL,&devInfo,pwstr,pwstrlength);  //自动输入pin码和蓝牙配对。
    if(res != ERROR_SUCCESS)
    {
        qDebug() << "bt failed";
        QMessageBox::information(this,tr("warn"),tr("请检查是否已经与本背夹配对过,可以点击搜索,更新显示状态"));
        return;
    }
}

上述示例是使用了从ini文件中自动读取pin码，进行自动填充连接蓝牙。
如果需要手动输入pin码可以将BluetoothAuthenticateDevice(NULL,NULL,&devInfo,pwstr,pwstrlength)中的pwstr更改为NULL。pwstrlength更改为NULL。pwstrlength这个参数在pwstr为NULL时是不起作用的。但是当你需要指定pin码时，长度一定要是pin码的长度。
在这里还有一个需要注意的点是pin码的转换问题，pin码的数据类型是Qt的QString，需要转换为windows api需要的PSTR。这个地方很坑。

注意事项

1. 在windows+QT蓝牙开发中，编译器一定要选用MSVC编译器，不要使用Mingw编译器，Mingw编译器编译不了Qt的蓝牙库。
2. 根据官方说明，自己的系统版本一定要是WIN10的一个版本往上，因为这样QT的相关蓝牙库能够调用WinRT的蓝牙相关API。