Bluetooth Serial Communication in Modern Web Development

Abstract

This thesis comprises a Constructive Research study focused on a serial and web communication solution. The work was done for a health technology company. The purpose of the research was to build a proof-of-concept application for a case company and enable their research and development, marketing, and sales. A pivotal aspect of the paper is the documented result of a robust and plausible serial communication architecture for seamless interaction and data flow between diverse components: Bluetooth LE device, a React Native mobile application, and a web application (ReactJS) embedded within a React Native WebView.

The thesis outlines the most crucial theory behind the technical requirements involved and practical instructions to implement a similar solution. The theory is a collection of web and mobile development related material. More of, theory includes the fundamental aspects of Bluetooth and BLE technology, including the architecture, protocols, limitations, and configuration. The technical documentation includes in depth explanation how to create a bi-directional serial communication bridge between a mobile phone and a Bluetooth Low Energy peripheral and between a React Native application and a web application running in a WebView. The documentation of the infrastructure can be consumed in pieces or altogether as one infrastructure.

The paper unveils the success and challenges encountered during the development process, explains how the project was conducted, and portrays the results. Albeit, this project is conducted for a health-tech peripheral, the solution is suitable for any Bluetooth Low Energy capable peripheral. Although as the paper interprets the full-scale implementation of a serial communication between all software entities, a reader can also benefit from smaller portions of the document to implement their own product. The results also include project validation, user acceptance and unit testing, and project management practicalities.

Tämä opinnäytetyö on konstruktiivinen tutkimus, jossa kehitettiin sarjaportin, mobiilin- ja web-sovelluksen välisen tietoliikenteen ratkaisu. Työ tehtiin terveysteknologia-alan yritykselle. Työn tarkoitus oli rakentaa yritykselle sovellus, joka mahdollistaa yrityksen aloittaa tutkimaan, markkinoimaan ja myymään yrityksensä palveluita. Tutkimuksen ja tuotekehityksen tärkein aspekti on dokumentoitu vankka sovellusarkkitehtuuri, joka mahdollistaa perusteellisen ja saumattoman kaksisuuntaisen tiedonsiirron Bluetooth LE laitteen virtuaalisen sarjaportin, React Native mobiilisovelluksen ja web-applikaation (ReactJS) välille.

Dokumentti myös kertoo, miten projekti toteutettiin käytännössä, sekä käy läpi projektin lopputuloksen. Projektin käytännön lisäksi esitetään teoriaa kaikista kriittisimmistä aiheista (Bluetooth LE, mobiilituotekehitys, web-kehitys). Myös ratkaisua selitetään käytännönläheisin esimerkein ja raportti sisältää koodiesimerkkejä. Tekninen dokumentointi esittää käytännönläheisesti, miten rakentaa kaksisuuntainen seriaali kommunikointiyhteys Bluetooth LE ja React Native mobiilisovelluksen välille, sekä React Native mobiilisovelluksen ja WebView:ssa olevan web-sovelluksen välille.

Tämä dokumentti esittää myös projektin onnistumiset ja haasteet, jota kirjoittaja kohtasi projektin aikana. Vaikka projekti on tehty terveysteknologia-alalle tarkoitetulle laitteelle, on esitetty ratkaisu täysin sovellettavissa mille tahansa laitteelle, jolla on Bluetooth LE ominaisuuksia. Täten tutkimus on myös sovellettavissa mille tahansa toiminta-alueelle, sillä ratkaisu ei ole sidottu yhteen alaan. Tutkimus sisältää laajamittaisen kattauksen eri teknologioita, mutta lukijan saa hyötyä tutkimalla vain osaa ratkaisusta hyödyntäen yksittäisiä osioita omassa tuotteessaan. Dokumentti sisältää näiden kaikkien lisäksi myös tutkimuksen validointia, yksikkö- ja hyväksyntätestauksen ja projektinhallinnan käytäntöä.