Bluetooth Hacking. Stefano Sanna - JUG Sardegna Emanuele di Saverio - JUG Roma. Javaday IV Roma 30 gennaio 2010

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1 Bluetooth Hacking Stefano Sanna - JUG Sardegna Emanuele di Saverio - JUG Roma Stefano Sanna & Emanuele di Saverio JUG Sardegna / JUG Roma

2 Sommario Chi siamo L importanza del Bluetooth sui device mobili Android & Bluetooth: storia di un amore mancato Happy hacking! La Bluetooth API per Android 1.x L API ufficiale di Android 2.0 Demo: Android per controllare Arduino Bluetooth

3 Chi siamo Stefano Sanna Senior Solution Engineer beeweeb SpA Autore del libro Java Micro Edition, Hoepli (2007) Main designer Bluetooth API for Android 1.x Emanuele Di Saverio Scrum Master and Senior beeweeb SpA SCMAD, SCJP Committer Easy-Bluetooth framework for Android

4 Bluetooth su Android early Android Wrapper Java su Bluez Android 0.9 Sparisce l API Bluetooth! Android 1.x Nessuna API per gli sviluppatori Android 2.x Introduce una API che consente il discovery di device remoti, di aprire connessioni RFCOMM client e server

5 L importanza del supporto Bluetooth Senza una API dedicata non è possibile: Discovery di device e servizi Trasferimento file con Bluetooth FTP e OBEX Connessioni a GPS, gamepad, apparati medicali Controllo remoto di moduli embedded e sensor network Applicazioni di robotica (LEGO Mindstorms, etc...)

6 Tanti device la fuori...

7 Happy Hacking! Stefano Sanna & Emanuele di Saverio JUG Sardegna / JUG Roma

8 System service & Reflection Il Bluetooth Service è accessibile come qualsiasi altro Android Service: Object bluetoothservice = context.getsystemservice( bluetooth ); A questo punto, ottenuta la classe, si può utilizzare la reflection per conoscerne (e invocarne!) i metodi: Class bluetoothserviceclass = bluetoothservice.class; Method[] bluetoothmethods = bluetoothserviceclass.getmethods();

9 I metodi disponibili public android.bluetooth.bluetoothdevice(android.bluetooth.ibluetoothdevice) public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.cancelbondprocess(java.lang.string) public void android.bluetooth.bluetoothdevice.canceldiscovery() public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.cancelpin(java.lang.string) public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.createbond(java.lang.string) public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.disable() public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.disconnectremotedeviceacl(java.lang.string) public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.enable() public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getaddress() public int android.bluetooth.bluetoothdevice.getbluetoothstate() public int android.bluetooth.bluetoothdevice.getbondstate(java.lang.string) public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getcompany() public int android.bluetooth.bluetoothdevice.getdiscoverabletimeout() public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getmanufacturer() public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getname() public int android.bluetooth.bluetoothdevice.getremoteclass(java.lang.string) public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getremotecompany(java.lang.string) public [B android.bluetooth.bluetoothdevice.getremotefeatures(java.lang.string) public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getremotemanufacturer(java.lang.string) public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getremotename(java.lang.string) public java.lang.string android.bluetooth.bluetoothdevice.getremoterevision(java.lang.string) public boolean android.bluetooth.bluetoothdevice.getremoteservicechannel(java.lang.string,short,android.bluetoot h.ibluetoothdevicecallback) TROPPO COMPLESSO!

10 Permission Per accedere alle funzionalità Bluetooth occorre dichiarare due Permission nel Manifest: <uses-permission android:name="android.permission.bluetooth" /> <uses-permission android:name="android.permission.bluetooth_admin" />

11 Discovery device remoti LocalBluetoothDevice local = LocalBluetoothDevice.init(context); local.setlistener(new LocalBluetoothDeviceListener() { public void scanstarted() { // e partita la scansione... } }); public void scancompleted(arraylist<string> devices) { // scansione completata } local.scan(); // avvia la scansione...

12 Apertura di un socket RFCOMM client RemoteBluetoothDevice dev = local.getremotebluetoothdevice(address); dev.setlistener(new RemoteBluetoothDeviceListener() { public void paired() { // si aprono socket e stream I/O... BluetoothSocket socket = dev.opensocket(1); InputStream input = socket.getinputstream(); OutputStream output = socket.getoutputstream(); } 3 public void pinrequested() { // mostra la dialog per l inserimento del PIN } }); 2 dev.pair(); 1

13 Device compatibili HTC Dream HTC Magic HTC Tattoo Samsung Galaxy i7500 Samsung Galaxy i5700 Huawei U8220 Sony-Ericsson XPERIA X10

14 Bluetooth API for Android 1.x Unica libreria opensource (Apache 2.0) che per l accesso allo stack Bluetooth su Android 1.x Funzionalità: accensione/spegnimento Bluetooth discovery di dispositivi remoti e della porta RFCOMM port di un servizio apertura connessioni RFCOMM client Funziona senza la necessità di accesso root Check it out!

15 Bluetooth API for Android 1.x Oltre 1000 download! Utilizzata in progetti commerciali e free: Ha ispirato la realizzazione di Bluetooth File Transfer di Medieval Software, l applicazione di trasferimento file di maggior successo nell Android Market È utilizzata in Amarino (sviluppato al MIT), primo framework di controllo di Arduino attraverso Android È utilizzata in GoPayment di Intuit Inc., per il pagamento con carta di credito attraverso swiper e stampante BT

16 Principali limitazioni Non è possibile registrare un servizio sul database SDP (Service Discovery Protocol), benché sia possibile creare socket server RFCOMM Se si utilizza la funzionalità di device inquiry subito dopo l avvio del telefono, la chiamata nativa interferisce con un processo di scansione del sistema e lo stack Bluetooth diventa inutilizzabile Problemi di compatibilità con HTC Hero

17 Permission su socket dbus

18 L API di Android 2.x Android 2.0 : Bluetooth ufficialmente nell'sdk! Yay! Niente controllo diretto sul pairing Niente accesso diretto ai canali RFCOMM Niente discovery dei servizi...not so :\ Android style: basato su Intents and Receivers paradigma Publish/Subscribe, un po macchinoso!

19 Discovery in Android 2.x BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); IntentFilter filter = new IntentFilter(); filter.addaction(bluetoothdevice.action_found); filter.addaction(bluetoothadapter.action_discovery_finished); //also can register for DISCOVERY_STARTED Action context.registerreceiver(receiver, filter); adapter.startdiscovery();

20 BroadcastReceiver private final BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() { public void onreceive(context ctx, Intent intent) { final String action = intent.getaction(); }; } if (action.equals(bluetoothdevice.action_found)) { BluetoothDevice rbd = (BluetoothDevice) intent.getparcelableextra(bluetoothdevice.extra_device); //process device } else if (action.equals(bluetoothadapter.action_discovery_finished)) { //done :o) }

21 Socket e stream I/O //given a valid BluetoothDevice... UUID uuidoftargetservice = UUID.nameUUIDFromBytes( 2d fb47c28d9f10b8ec ); BluetoothSocket socket = rbd.createrfcommsockettoservicerecord(uuidoftargetservice); socket.connect(); InputStream input = socket.getinputstream(); OutputStream output = socket.getoutputstream();... socket.close();

22 Buone pratiche su Android Teniamo a mente le buone usanze di programmazione Android (e Java!): operazioni di I/O sempre su un Thread separato aggiornare la UI via Handler deregistrare i Receivers prima di terminare un Context

23 Serve ancora una libreria custom? Malgrado l API di Android 2.0, una libreria Bluetooth avrebbe ancora la sua utilità! Accesso alle feature nascoste (via reflection) Esposizione di una API più semplice Astrazione 1.x vs 2.0 Retrocompatibilità!...in lavorazione Easy Bluetooth Check it out:

24 Android controlla Arduino Vogliamo utilizzare Android per controllare via Bluetooth un LED e leggere una temperatura

25 Arduino Arduino is an open-source electronics prototyping platform based on flexible, easy-to-use hardware and software. [...] It can sense the environment by receiving input from a variety of sensors and can affect its surroundings by controlling lights, motors, and other actuators. Rigorosamente MADE IN ITALY!

26 Sorgente Arduino int LED_PIN = 13; int LM35_PIN = 2; void setup() { Serial.begin(115200); pinmode(led_pin, OUTPUT); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { int inbyte = Serial.read(); Hardware utilizzato: Arduino Bluetooth Prototype shield e breadboard LM35 Temperature Sensor } switch (inbyte) { case '1': digitalwrite(led_pin, HIGH); Serial.write('1'); break; case '0': digitalwrite(led_pin, LOW); Serial.write('0'); break; case 'r': readtemp(); break; } void readtemp() { int temp = analogread(lm35_pin); temp= ( 5.0 * temp * 100.0) / ; Serial.write(temp); }

27 Sorgente Android // definiamo i comandi... byte LED_ON_REQUEST = 1 ; byte LED_OFF_REQUEST = 0 ; byte READ_TEMPERATURE = r ; [...] // all interno del Thread inviamo comandi e leggiamo le risposte... output.write(request); final int response = input.read(); if (request == 'r') { handler.post(new Runnable() { public void run() { String temp = Integer.toString(response); Toast.makeText(Controller.this, "LM35 Sensor: " + temp + " C", 4000).show(); } });

28 DEMO! Starring: Motorola Milestone (Android 2.0) and Arduino Bluetooth Stefano Sanna & Emanuele di Saverio JUG Sardegna / JUG Roma

29 Risorse Android Bluetooth API for Android 1.x e Easy Bluetooth Arduino

30 Riferimenti Stefano Sanna gerdavax AT gmail DOT com Emanuele Di Saverio emanuele DOT disaverio AT gmail DOT com

31 GRAZIE! Stefano & Emanuele & i rispettivi JUG! Stefano Sanna & Emanuele di Saverio JUG Sardegna / JUG Roma

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