蓝牙接收Arduino JSON payload遇JSONDecodeError问题求助

问题背景 #

我正从Arduino微控制器传输JSON payload，并用Python脚本接收，脚本代码如下：

import bluetooth  #pybluez 
import json

sensor_address = "18:D9:31:YY:C7:4A"
socket = bluetooth.BluetoothSocket(bluetooth.RFCOMM)
socket.connect((sensor_address, 1))
buffer = ""

print("Listening...")
while True: 
    data = socket.recv(1024)
    buffer += str(data, encoding='ascii')
    print(buffer) # used to check json payload
    try: 
        data = json.loads(buffer)
        print("Received:", data)
        buffer = ""
    except json.JSONDecodeError as e:
        print(e)
        continue

接收时，try语句执行前的buffer内容为连续拼接的JSON对象：

{"a_x":957.5195,"a_y":-0.488281,"a_z":315.918,"g_x":-0.625954,"g_y":-1.305344}{"a_x":961.914,"a_y":-1.953125,"a_z":297.8516,"g_x":-2.816794,"g_y":2.572519}{"a_x":964.8437,"a_y":3.417969,"a_z":303.2227,"g_x":-1,"g_y":0.374046}

但脚本反复输出Expecting value: line 1 column 1 (char 0)错误，try块内代码始终无法执行。疑问：为何完整payload接收后代码仍不执行？能否用正则表达式从字符串中提取有效payload？

错误原因 #

• 连续拼接的JSON不是合法格式：json.loads()只能解析单个JSON值（对象、数组等），而你收到的是多个JSON对象直接拼接（无逗号分隔，也没有外层数组包裹），整个buffer内容属于非法JSON，必然解码失败。
• 流式读取的不确定性：蓝牙串口的recv()是流式读取，每次收到的可能是部分JSON片段，或者多个完整JSON+部分片段的混合，导致buffer内容始终无法被json.loads()正常解析。

解决方案 #

方法1：修改Arduino输出格式（最优方案） #

直接在Arduino发送JSON时，给每个JSON对象添加分隔符，让Python端可以轻松分割：

• 方案A：每个JSON对象末尾添加换行符\n，Python端按行分割处理，每次读取一行完整的JSON。
• 方案B：将多个JSON对象包裹成一个JSON数组发送（如[{"a_x":...}, {"a_x":...}]），但需注意批量发送或实时处理的节奏控制。

方法2：Python端用正则提取完整JSON对象 #

如果无法修改Arduino代码，可通过正则表达式从buffer中匹配所有完整的JSON对象，处理后移除已解析的部分，保留剩余的不完整片段等待后续拼接。

修改后的Python脚本示例：

import bluetooth  # pybluez 
import json
import re

sensor_address = "18:D9:31:YY:C7:4A"
socket = bluetooth.BluetoothSocket(bluetooth.RFCOMM)
socket.connect((sensor_address, 1))
buffer = ""

# 匹配无嵌套的完整JSON对象的正则
json_obj_pattern = re.compile(r'\{[^{}]*\}')

print("Listening...")
while True: 
    data = socket.recv(1024)
    buffer += str(data, encoding='ascii')
    
    # 提取所有完整的JSON对象
    matches = json_obj_pattern.findall(buffer)
    if matches:
        for match in matches:
            try:
                parsed_data = json.loads(match)
                print("Received:", parsed_data)
            except json.JSONDecodeError as e:
                print(f"解析单个JSON失败: {e}")
        # 移除已处理的完整JSON，保留剩余的不完整片段
        buffer = buffer[len(''.join(matches)):]

正则说明

\{[^{}]*\}：匹配以{开头、}结尾，中间不含{}的字符串，适用于无嵌套结构的JSON对象（你的数据刚好符合该场景）。如果涉及嵌套JSON，建议使用专门的流式JSON解析库（如ijson）来处理更复杂的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者John Harrington