蓝牙开发《基础篇三》

最近项目中使用到蓝牙打印机,通过蓝牙连接蓝牙打印机进行打印功能。在此对蓝牙知识进行归纳输出一波,达到巩固之效果。
蓝牙开发《基础篇一》
蓝牙开发《基础篇二》

BLE 蓝牙开发

英文: Bluetooth Low Energy.

版本要求:Android 18 之前 Android4.3版本以上才支持

官方文档:Bluetooth Low Energy

用处

可用于 Android 设备与智能设备间进行蓝牙通讯。

与经典的蓝牙对比

BLE 是低功耗型的,专门适用于 Android 设备与那些对电源有显著要求的 ble 设备,例如一些传感器之类的。

基本概念

  • Generic Attribute Profile (GATT)

  • Attribute Protocol (ATT) 属性协议,ATT 是经过优化了,可运行在 BLE 设备上,每一个属性都会有一个有一个 UUID(128bit) 保证唯一性。通过 ATT 传输的属性被格式为为 Characteristic 和 service

  • Characteristic 包含一个值 value 和 0-n 个 descriptor ,该 descriptor 是用于描述 value 。

  • Descriptor 被用于描述特征值的,可以指定一个描述,一个特征值的范围,或者特征值的度量单位

  • service 特征值的集合。

角色和职责

在 Android 设备和 BLE 设备进行交互时的角色和职责

角色:

  • 中央角色 Central

  • 外设角色 peripheral

两个相同角色的设备是不能进行相互通讯的

client

接收数据端
运行 android 程序的一端就是 GATT client

server

发送数据端
GATT server 端(BLE设备)

也可以让手机设备作为 GATT server 端

权限设置

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

注意:android:required="true"当你想将app必须运行在支持BLE的设备,否则应该设置为false

当 android:required="false" 时,表示应用可以运行在非 BLE 设备上,可以通过相关的代码进行检测。

if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
 Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();
 finish();
}

BLE 设置-准备工作

  • 检测设备是否支持 BLE 特性

    必须在 manifest 的 android:required="false"

  • 如果支持 BLE 但是没开启,那么就要通过 intent 的方式开启

  • 获取 BluetoothAdapter


private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
    ...
    // Initializes Bluetooth adapter.
    final BluetoothManager bluetoothManager =
        (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
    mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
  • 检测蓝牙是否可用(前提支持BLE)
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
 Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
 startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
 }

查找 BLE 设备

通过 BluetoothAdapter.startLeScan 方法进行扫描,并且扫描结果会回调到 BluetoothAdapter.LeScanCallback 中


BluetoothAdapter.startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback )

public class DeviceScanActivity extends ListActivity {
​
 private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
 private boolean mScanning;
 private Handler mHandler;
​
 // Stops scanning after 10 seconds.
 private static final long SCAN_PERIOD = 10000;
 ...
 private void scanLeDevice(final boolean enable) {
 if (enable) {
 // Stops scanning after a pre-defined scan period.
 mHandler.postDelayed(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 mScanning = false;
 mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
 }
 }, SCAN_PERIOD);
​
 mScanning = true;
 mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
 } else {
 mScanning = false;
 mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
 }
 ...
 }
...
}
​
private LeDeviceListAdapter mLeDeviceListAdapter;
...
// Device scan callback.
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
 new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
 @Override
 public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
 byte[] scanRecord) {
 runOnUiThread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);
 mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();
 }
 });
}  };

注意:

  1. 当扫描到指定的设备时应该停止扫描。

  2. 因为 startLeScan 是比较耗电的一个过程,需要设置一个扫描的时间限制。

  3. 不能同时扫描 BLE 和 经典蓝牙设备。

连接 GATT Server

由 GATT client 去调用 connectGatt 方法进行和 GATT Server 进行连接。

  • this 表示上下文

  • false 表示是否自动连接

  • mGattCallback 用于传输结果给客户端,例如连接的状态,客户端的一些操作

    BluetoothGatt bluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);
    mGattCallback
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status,int newState)
     //远程servier,characteristics,descriptor有更新时
     public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
     //通知一个特征值读的结果
     public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic,int status)
     //
     public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status)
    

总结

开发中遇到的问题

  • c语言与java语言出现数据的大小端问题。

  • 数据超过20字节需要分包发送,20个字节是有head和data组成的。

  • 每一子包的发送间隔在20ms。

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