Android蓝牙开发经典笔记,程序和说明

Bluetooth Low Energy——蓝牙低功耗Android4.3（API级别18）引入内置平台支持BLE的central角色，同时提供API和app应用程序用来发现设备，查询服务，和读/写characteristics。

与传统蓝牙（ClassicBluetooth）不同，蓝牙低功耗（BLE）的目的是提供更显著的低功耗。

这使得Android 应用程序可以和具有低功耗的要求BLE设备，如接近传感器，心脏速率监视器，健身设备等进行通信。

关键术语和概念下面是关键BLE术语和概念的总结：通用属性规范（GATT）—GATTprofile是一个通用规范用于在BLE链路发送和接收被称为―属性（attributes）‖的数据片。

目前所有的低功耗应用profile都是基于GATT。

蓝牙SIG定义了许多profile用于低功耗设备。

Profile（配置文件）是一个规范，规范了设备如何工作在一个特定的应用场景。

注意：一个设备可以实现多个profile。

例如，一个设备可以包含一个心脏监测仪和电池电平检测器。

属性协议（ATT ）—GATT是建立在属性协议（ATT ）的顶层，通常也被称为GATT/ ATT 。

ATT进行了优化用于在BLE设备上运行。

为此，它采用尽可能少的字节越好。

每个attribute 属性被UUID（通用唯一标识符）唯一标识，UUID是标准128-bit格式的ID用来唯一标识信息。

attributes 被ATT 格式化characteristics和services形式进行传送。

特征（Characteristics）—一个characteristics包含一个单独的value值和0 –n个用来描述characteristic 值（value）的descriptors。

一个characteristics可以被认为是一种类型的，类似于一个类。

描述符(descriptor)—descriptor是被定义的attributes，用来描述一个characteristic的值。

例如，一个descriptor可以指定一个人类可读的描述中，在可接受的范围里characteristic值，或者是测量单位，用来明确characteristic的值。

服务（service）—service是characteristic的集合。

例如，你可以有一个所谓的―Heart RateMonitor‖service，其中包括characteristic，如―heart rate measurement ‖。

你可以在找到关于一系列基于GATT的profile和service。

角色和职责以下是适用于当一个Android设备与BLE设备交互的角色和责任：中心设备（central）与外围设备（peripheral）。

这也适用于BLE连接本身。

Central设备进行扫描，寻找advertisenment，peripheral设备发出advertisement。

GATT server（服务器）与GATTclient（客户端）。

这决定了两个设备建立连接后如何互相交互。

要了解它们的区别，假设你有一个Android手机和活动跟踪器，活动跟踪器是一个BLE装置。

这款手机扮演central角色;活动跟踪器扮演peripheral角色（建立一个BLE连接，必须具备两者。

如果两个设备只支持central角色或peripheral角色，不能跟对方建立一个BLE连接）。

一旦手机与活动跟踪器已经建立连接，他们开始相互传送GATT数据。

根据它们传送数据的种类，其中一个可能作为GATT server。

例如，如果该活动跟踪器将传感器数据汇报到手机上，活动跟踪器作为server。

如果活动跟踪器想要从手机接收更新，那么手机作为server。

在本文档中使用的示例中，Android应用程序（在Android设备上运行）是GATT client。

该应用从GATT server 获取数据，server是一款支持HeartRate Profile的BLE心脏速率监测仪。

但你可以设计你的Android应用程序，作为GATT server角色。

见BluetoothGattServer获取更多信息。

BLE权限为了使用应用程序中的蓝牙功能，你必须声明蓝牙权限BLUETOOTH。

你需要这个权限执行任意蓝牙通讯，如请求连接，接受连接，传输数据。

如果你希望你的应用程序启动设备发现或操纵蓝牙设置，还必须声明BLUETOOTH_ADMIN权限。

注意：如果您使用BLUETOOTH_ADMIN权限，那么你还必须有BLUETOOTH权限。

声明蓝牙权限在你的应用程序清单（manifest）文件。

例如：<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>如果你想声明，你的应用程序是只提供给BLE功能的设备，在您的应用程序的清单包括如下语句：<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le"android:required="true"/>不过，如果你想使你的应用程序提供给那些不支持BLE设备，你仍然应该在您的应用程序的清单包含这个上述语句，但设置required="false"。

然后在运行时可以通过使用PackageManager.hasSystemFeature()确定BLE可用性：// Use this check to determine whether BLE is supported on the device. Then// you can selectively disable BLE-related features.if(!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOO TH_LE)) {Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported,Toast.LENGTH_SHORT).show();finish();}设置BLE在你的应用程序可以进行BLE通信之前，你需要验证这个设备上BLE是否被支持，如果支持，请确保它已启用。

请注意，如果<uses-feature.../>设置为false，这个检查才是必需的。

如果不支持BLE ，那么你应该适当地禁用任何BLE功能。

如果BLE支持，但被禁用，那么你可以要求用户启动蓝牙时不要离开应用程序。

这种设置两个步骤完成，使用BluetoothAdapter.1.获取BluetoothAdapter该BluetoothAdapter是所有的蓝牙活动所必需的。

该BluetoothAdapter代表设备自身的蓝牙适配器（蓝牙无线电）。

只有一个蓝牙适配器用于整个系统，并且你的应用程序可以使用该对象进行交互。

下面的代码片段显示了如何获取适配器。

注意，该方法使用getSystemService()返回BluetoothManager的一个实例, 用于获取适配器。

Android 4.3 （API级别18 ）引入BluetoothManager：// Initializes Bluetooth adapter.final BluetoothManager bluetoothManager= (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();2. 启用蓝牙接下来，你需要确保蓝牙已启用。

用isEnabled()来检查蓝牙当前是否启用。

如果此方法返回false，那么蓝牙被禁用。

下面的代码片段检查蓝牙是否开启。

如果不是，该片段将显示错误提示用户去设置以启用蓝牙：private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;...// Ensures Bluetooth is available on the device and it is enabled. If not, // displays a dialog requesting user permission to enable Bluetooth.if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) { Intent enableBtIntent = newIntent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);startActivityForResult(enableBtIntent,REQUEST_ENABLE_BT);}查找BLE设备为了找到BLE设备，您可以使用startLeScan()方法。

此方法需要一个BluetoothAdapter.LeScanCallback作为参数。

你必须实现这个回调，因为它决定扫描结果如何返回。

因为扫描耗电量大，你应当遵守以下准则：1）只要你找到所需的设备，停止扫描。

2）不要扫描一个循环，并设置您的扫描时间限制。

以前可用的设备可能已经移出范围，继续扫描消耗电池电量。

下面的代码片段显示了如何启动和停止扫描：/*** Activity for scanning and displaying available BLE devices.*/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() {@Overridepublic void run() {mScanning = false;mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}}, SCAN_PERIOD);mScanning = true;mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);} else {mScanning = false;mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}...}...}如何你想要扫描指定类型的peripheral设备，你可以用startLeScan(UUID[],BluetoothAdapter.LeScanCallback)取代, 它提供了一组UUID对象用于说明你的应用程序支持的GATT services .下面是用于传送BLE扫描结果的接口函数BluetoothAdapter.LeScanCallback的具体实现：private LeDeviceListAdapter mLeDeviceListAdapter;...// Device scan callback.private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {@Overridepublic void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,byte[] scanRecord) {runOnUiThread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();}});}};注意：你可以只扫描BLE设备或传统蓝牙设备，就像Bluetooth描述那样。