在上一篇中有介绍了Wifi与网络连接处理
Android开发之WiFi与网络连接处理
下面,来继续说说Android中蓝牙的基本使用。
Bluetooth是目前使用的最广泛的无线通讯协议之一,主要针对短距离设备通讯(10米),常用于连接耳机、鼠标和移动通讯设备等。
值得一提的是:
android42新增了部分新功能,但是对于Bluetooth熟悉的人或许开始头疼了,那就是Android42引入了一个新的蓝牙协议栈针BLE。谷歌和Broadcom之间的合作,开发新的蓝牙协议栈,取代了基于堆栈的Bluez。因此市场上出现了老设备的兼容问题,很多蓝牙设备在android42手机上不能正常使用。
BluetoothAdapter简单点来说就是代表了本设备(手机、电脑等)的蓝牙适配器对象。
first:we need permission
要 *** 作蓝牙,先要在AndroidManifestxml里加入权限
下面来看看如何使用蓝牙。 ↓↓↓
Demo已就绪:
返回值:如果设备具备蓝牙功能,返回BluetoothAdapter 实例;否则,返回null对象。
打开蓝牙设备的方式:
1直接调用函数enable()去打开蓝牙设备 ;
2系统API去打开蓝牙设备,该方式会d出一个对话框样式的Activity供用户选择是否打开蓝牙设备。
注意: 1如果蓝牙已经开启,不会d出该Activity界面。2在目前大多数Android手机中,是不支持在飞行模式下开启蓝牙的。如果蓝牙已经开启,那么蓝牙的开关 ,状态会随着飞行模式的状态而发生改变。
1 搜索蓝牙设备
使用BluetoothAdapter的startDiscovery()方法来搜索蓝牙设备
startDiscovery()方法是一个异步方法,调用后会立即返回。该方法会进行对其他蓝牙设备的搜索,该过程会持续12秒。该方法调用后,搜索过程实际上是在一个System Service中进行的,所以可以调用cancelDiscovery()方法来停止搜索(该方法可以在未执行discovery请求时调用)。
系统开始搜索蓝牙设备
^(  ̄(oo) ̄ ) ^ 系统会发送以下三个广播:
2扫描设备
3定义广播接收器接收搜索结果
4注册广播
获取附近的蓝牙设备
第一步建立连接:首先Android sdk(20以上版本)支持的蓝牙连接是通过BluetoothSocket建立连接,服务端BluetoothServerSocket和客户端(BluetoothSocket)需指定同样的UUID,才能建立连接,因为建立连接的方法会阻塞线程,所以服务器端和客户端都应启动新线程连接。
(这里的服务端和客户端是相对来说的)
两个蓝牙设备之间的连接,则必须实现服务端与客户端的机制。
当两个设备在同一个RFCOMM channel下分别拥有一个连接的BluetoothSocket,这两个设备才可以说是建立了连接。
服务端设备与客户端设备获取BluetoothSocket的途径是不同的。
1,服务端设备是通过accepted一个incoming connection来获取的,
2,客户端设备则是通过打开一个到服务端的RFCOMM channel来获取的。
服务端
通过调用BluetoothAdapter的listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID)方法来获取BluetoothServerSocket(UUID用于客户端与服务端之间的配对)
客户端
调用BluetoothService的createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)方法获取BluetoothSocket(该UUID应该同于服务端的UUID)。
调用BluetoothSocket的connect()方法(该方法为block方法),如果UUID同服务端的UUID匹配,并且连接被服务端accept,则connect()方法返回。
数据传递,通过以上 *** 作,就已经建立的BluetoothSocket连接了,数据传递无非是通过流的形式
获取流
该类就是关于远程蓝牙设备的一个描述。通过它可以和本地蓝牙设备---BluetoothAdapter连接通信。
好多东西我也不知道怎么描述,下面给出Demo:
刚好有刚学习的小伙伴问我ListView怎么用,那我就用ListView。
源码:
RairDemo
GitHub: >通过蓝牙传输数据与Socket类似。在网络中使用Socket和ServerSocket控制客户端和服务端的数据读写。而蓝牙通讯也由客户端和服务端Socket来完成。蓝牙客户端Socket是BluetoothSocket,蓝牙服务端Socket是BluetoothServerSocket。这两个类都在androidbluetooth包中。
如果打算建议两个蓝牙设备之间的连接,则必须实现服务器端与客户端的机制。当两个设备在同一个RFCOMM channel下分别拥有一个连接的BluetoothSocket,这两个设备才可以说是建立了连接。
服务器设备与客户端设备获取BluetoothSocket的途径是不同的。服务器设备是通过accepted一个incoming connection来获取的,而客户端设备则是通过打开一个到服务器的RFCOMMchannel来获取的。
通过调用BluetoothAdapter的listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID) 方法来获取
BluetoothServerSocket(UUID用于客户端与服务器端之间的配对)调用BluetoothServerSocket的 accept() 方法监听连接请求,如果收到请求,则返回一个BluetoothSocket实例。
如果不想在accept其他的连接,则调用BluetoothServerSocket的 close() 方法释放资源(调用该方法后,之前获得的BluetoothSocket实例并没有close。但由于RFCOMM一个时刻只允许在一条channel中有一个连接,则一般在accept一个连接后,便close掉BluetoothServerSocket)
通过搜索得到服务器端的BluetoothService,调用BluetoothService的listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID)方法获取BluetoothSocket(该UUID应该同于服务器端的UUID)。
调用BluetoothSocket的 connect() 方法(该方法为block方法),如果UUID同服务器端的UUID匹配,并且连接被服务器端accept,则 connect() 方法返回。
万物互联的物联网时代的已经来临,ble蓝牙开发在其中扮演着举重若轻的角色。最近刚好闲一点,抽时间梳理下这块的知识点。
涉及ble蓝牙通讯的客户端(开启、扫描、连接、发送和接收数据、分包解包)和服务端(初始化广播数据、开始广播、配置Services、Server回调 *** 作)整个环节以及一些常见的问题即踩过的一些坑。
比如
1、在Android不同版本或不同手机的适配问题,扫描不到蓝牙设备
2、如何避免ble蓝牙连接出现133错误?
3、单次写的数据大小有20字节限制,如何发送长数据
蓝牙有传统(经典)蓝牙和低功耗蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy)之分,两者的开发的API不一样,本文主讲Ble蓝牙开发,传统蓝牙不展开,有需要的可以自行了解。
相对传统蓝牙,BLE低功耗蓝牙,主要特点是快速搜索,快速连接,超低功耗保持连接和数据传输。
客户端
服务端
Android43(API Level 18)开始引入BLE的核心功能并提供了相应的 API。应用程序通过这些 API 扫描蓝牙设备、查询 services、读写设备的 characteristics(属性特征)等 *** 作。
BLE蓝牙协议是GATT协议, BLE相关类不多, 全都位于androidbluetooth包和androidbluetoothle包的几个类:
androidbluetooth
BluetoothGattService 包含多个Characteristic(属性特征值), 含有唯一的UUID作为标识
BluetoothGattCharacteristic 包含单个值和多个Descriptor, 含有唯一的UUID作为标识
BluetoothGattDescriptor 对Characteristic进行描述, 含有唯一的UUID作为标识
BluetoothGatt 客户端相关
BluetoothGattCallback 客户端连接回调
BluetoothGattServer 服务端相关
BluetoothGattServerCallback 服务端连接回调
androidbluetoothle
AdvertiseCallback 服务端的广播回调
AdvertiseData 服务端的广播数据
AdvertiseSettings 服务端的广播设置
BluetoothLeAdvertiser 服务端的广播
BluetoothLeScanner 客户端扫描相关(Android50新增)
ScanCallback 客户端扫描回调
ScanFilter 客户端扫描过滤
ScanRecord 客户端扫描结果的广播数据
ScanResult 客户端扫描结果
ScanSettings 客户端扫描设置
BLE设备分为两种设备: 客户端(也叫主机/中心设备/Central), 服务端(也叫从机/外围设备/peripheral)
客户端的核心类是 BluetoothGatt
服务端的核心类是 BluetoothGattServer 和 BluetoothLeAdvertiser
BLE数据的核心类是 BluetoothGattCharacteristic 和 BluetoothGattDescriptor
下面详细讲解下客户端和服务端的开发步骤流程
安卓手机涉及蓝牙权限问题,蓝牙开发需要在AndroidManifestxml文件中添加权限声明:
在搜索设备之前需要询问打开手机蓝牙:
注意: BLE设备地址是动态变化(每隔一段时间都会变化),而经典蓝牙设备是出厂就固定不变了!
通过扫描BLE设备,根据设备名称区分出目标设备targetDevice,下一步实现与目标设备的连接,在连接设备之前要停止搜索蓝牙;停止搜索一般需要一定的时间来完成,最好调用停止搜索函数之后加以100ms的延时,保证系统能够完全停止搜索蓝牙设备。停止搜索之后启动连接过程;
BLE蓝牙的连接方法相对简单只需调用connectGatt方法;
参数说明
与设备建立连接之后与设备通信,整个通信过程都是在BluetoothGattCallback的异步回调函数中完成;
BluetoothGattCallback中主要回调函数如下:
上述几个回调函数是BLE开发中不可缺少的;
当调用targetdDeviceconnectGatt(context, false, gattCallback)后系统会主动发起与BLE蓝牙设备的连接,若成功连接到设备将回调onConnectionStateChange方法,其处理过程如下:
判断newState == BluetoothGattSTATE_CONNECTED表明此时已经成功连接到设备;
mBluetoothGattdiscoverServices();
扫描BLE设备服务是安卓系统中关于BLE蓝牙开发的重要一步,一般在设备连接成功后调用,扫描到设备服务后回调onServicesDiscovered()函数,函数原型如下:
BLE蓝牙开发主要有负责通信的BluetoothGattService完成的。当且称为通信服务。通信服务通过硬件工程师提供的UUID获取。获取方式如下:
具体 *** 作方式如下:
开启监听,即建立与设备的通信的首发数据通道,BLE开发中只有当客户端成功开启监听后才能与服务端收发数据。开启监听的方式如下:
BLE单次写的数据量大小是有限制的, 通常是20字节 ,可以尝试通过requestMTU增大,但不保证能成功。分包写是一种解决方案,需要定义分包协议,假设每个包大小20字节,分两种包,数据包和非数据包。对于数据包,头两个字节表示包的序号,剩下的都填充数据。对于非数据包,主要是发送一些控制信息。
监听成功后通过向 writeCharacteristic写入数据实现与服务端的通信。写入方式如下:
其中:value一般为Hex格式指令,其内容由设备通信的蓝牙通信协议规定;
若写入指令成功则回调BluetoothGattCallback中的onCharacteristicWrite()方法,说明将数据已经发送给下位机;
若发送的数据符合通信协议,则服务端会向客户端回复相应的数据。发送的数据通过回调onCharacteristicChanged()方法获取,其处理方式如下:
通过向服务端发送指令获取服务端的回复数据,即可完成与设备的通信过程;
当与设备完成通信之后之后一定要断开与设备的连接。调用以下方法断开与设备的连接:
源码上传在CSDN上了,有需要的可以借鉴。
=====> Android蓝牙Ble通讯Demo示例源码–扫描,连接,发送和接收数据,分包解包
BLE单次写的数据量大小是有限制的,通常是20字节,可以尝试通过requestMTU增大,但不保证能成功。分包写是一种解决方案,需要定义分包协议,假设每个包大小20字节,分两种包,数据包和非数据包。对于数据包,头两个字节表示包的序号,剩下的都填充数据。对于非数据包,主要是发送一些控制信息。
总体流程如下:
1、定义通讯协议,如下(这里只是个举例,可以根据项目需求扩展)
2、封装通用发送数据接口(拆包)
该接口根据会发送数据内容按最大字节数拆分(一般20字节)放入队列,拆分完后,依次从队列里取出发送
3、封装通用接收数据接口(组包)
该接口根据从接收的数据按协议里的定义解析数据长度判读是否完整包,不是的话把每条消息累加起来
4、解析完整的数据包,进行业务逻辑处理
5、协议还可以引入加密解密,需要注意的选算法参数的时候,加密后的长度最好跟原数据长度一致,这样不会影响拆包组包
一般都是Android版本适配以及不同ROM机型(小米/红米、华为/荣耀等)(EMUI、MIUI、ColorOS等)的权限问题
蓝牙开发中有很多问题,要静下心分析问题,肯定可以解决的,一起加油;
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