深入了解Android蓝牙Bluetooth—

在 [深入了解Android蓝牙Bluetooth——《基础篇》](http://blog.csdn.net/androidstarjack/article/details/60468468)一篇中我们对蓝牙的各个版本的有了一个认识，蓝牙版本的历程及其优劣式介绍。那么接下来咱们就深入一点继续开车进入BLE的进及篇章。

蓝牙BLE4.x

BLE分为三部分：

Service
Characteristic
Descriptor

这三部分都用UUID作为唯一标识符。UUID为这种格式：0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb。比如有3个Service，那么就有三个不同的UUID与Service对应。这些UUID都写在硬件里，我们通过BLE提供的API可以读取到。

一个BLE终端可以包含多个Service，一个Service可以包含多个Characteristic，一个Characteristic包含一个value和多个Descriptor，一个Descriptor包含一个Value。Characteristic是比较重要的，是手机与BLE终端交换数据的关键，读取设置数据等操作都是操作Characteristic的相关属性。

API相关介绍

1.先介绍一下关于蓝牙4.0中的一些名词吧：
(1)GATT(Gneric Attibute Profile)

通过ble连接，读写属性类小数据Profile通用的规范。现在所有的ble应用Profile 都是基于GATT
- (2)ATT(Attribute Protocal) GATT是基于ATT Potocal的ATT针对BLE设备专门做的具体就是传输过程中使用尽量少的数据，每个属性都有个唯一的UUID，属性chartcteristics and Service的形式传输。
- (3)Service是Characteristic的集合。
- (4).Characteristic 特征类型。
比如。有个蓝牙ble的血压计。他可能包括多个Servvice，每个Service有包括多个Characteristic

注意：蓝牙ble只能支持Android 4.3以上的系统 SDK>=18
2.以下是开发的步骤：
2.1首先获取BluetoothManager
2.2获取BluetoothAdapter
2.3创建BluetoothAdapter.LeScanCallback
2.4.开始搜索设备。
2.5.BluetoothDevice 描述了一个蓝牙设备提供了getAddress()设备Mac地址,getName()设备的名称。
2.6开始连接设备
2.7连接到设备之后获取设备的服务(Service)和服务对应的Characteristic。
2.8获取到特征之后，找到服务中可以向下位机写指令的特征，向该特征写入指令。
2.9写入成功之后，开始读取设备返回来的数据。
2.10、断开连接
2.11、数据的转换方法

大概整体就是如上的步骤。但是也是要具体根据厂家的协议来实现通信的过程。

那么具体要怎么使用呢？我们据需开车往下走。

一.添加权限

和经典蓝牙一样，应用使用蓝牙，需要声明BLUETOOTH权限，如果需要扫描设备或者操作蓝牙设置，则还需要BLUETOOTH_ADMIN权限：

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>

除了蓝牙权限外，如果需要BLE feature则还需要声明uses-feature：

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

按时required为true时，则应用只能在支持BLE的Android设备上安装运行；required为false时，Android设备均可正常安装运行，需要在代码运行时判断设备是否支持BLE feature：

// 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_BLUETOOTH_LE)) {

    Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();

    finish();

}

第一步：开启蓝牙：

1.首先获取有BluetoothAdapter两种方式：

private BluetoothManager bluetoothManager;

bluetoothManager =   (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);

mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();

或者是：

mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

两行方式都是可以的。

注：这里通过getSystemService获取BluetoothManager，再通过BluetoothManager获取BluetoothAdapter。BluetoothManager在Android4.3以上支持(API level 18)。

2.判断手机设备是否有蓝牙模块

// 检查设备上是否支持蓝牙

        if (mBluetoothAdapter == null) {

            showToast("没有发现蓝牙模块");

            return;

        }

3.开启蓝牙设备

开启蓝牙设备有两种方式：

第一种直接简单暴力不给用户进行提示:

if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {

            mBluetoothAdapter.enable();

}

第二种直优雅的践行开启并且有弹框进行提示，隐式启动Intent:

if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {

    Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);

    startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);

}

4.扫描蓝牙设备

我这里是把扫描到的BLE地址存放到List集合中去。这里我们可以写一个方法进行封装一下。

/***********

     * 扫描设备

     ********/

    private void scanLeDevice(final boolean enable) {

        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

            if (enable) {

                devices.clear();//清空集合

                // Stops scanning after a pre-defined scan period.

                mHandler.postDelayed(new Runnable() {

                    @Override

                    public void run() {

                        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

                            mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

                        }

                    }

                }, INTERVAL_TIME);

                mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);

            } else {

                try {

                    mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

                } catch (Exception e) {

                }

            }

        }

    }

在这个扫描方法中，我们在AndroidStudio或者是Eclipse中会看到startLeScan方法会有横线，表明这个方式显示过期的方法，那么

如果你只需要搜索指定UUID的外设，你可以调用 startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。其中UUID数组指定你的应用程序所支持的GATT Services的UUID。

那么LeScanCallback的初始化代码如下：

private void initCallBack(){

     if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

            mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {

                @Override

                public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {

                    runOnUiThread(new Runnable() {

                        @Override

                        public void run() {

                            if (device != null) {

                                if (!TextUtils.isEmpty(device.getName())) {

                                   // devices.add(device);

                                    String name = device.getName();

                                    if (name.contains(BluetoothDeviceAttr.OYGEN_DEVICE_NAME)) {

                                        if (!devices.contains(device)) {

                                            devices.add(device);

                                        }

                                    }

                                }

                            }

                        }

                    });

                }

            };

        } else {

            getToast("设备蓝牙版本过低");

            return;

        }

}

那么如果在设备多的情况下我们讲搜出很多的设备。我们可以选择我们所需要的地址进行链接。但是这类要注意的是：搜索时，你只能搜索传统蓝牙设备或者BLE设备，两者完全独立，不可同时被搜索.

5.进行链接设备

final BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);

        if (device == null) {

            Log.w(TAG, "Device not found.  Unable to connect.");

            return false;

        }

        // We want to directly connect to the device, so we are setting the autoConnect

        // parameter to false.

        mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);

这里调用的是device的connectGatt方法

/**

     * Connect to GATT Server hosted by this device. Caller acts as GATT client.

     * The callback is used to deliver results to Caller, such as connection status as well

     * as any further GATT client operations.

     * The method returns a BluetoothGatt instance. You can use BluetoothGatt to conduct

     * GATT client operations.

     * @param callback GATT callback handler that will receive asynchronous callbacks.

     * @param autoConnect Whether to directly connect to the remote device (false)

     *                    or to automatically connect as soon as the remote

     *                    device becomes available (true).

     * @throws IllegalArgumentException if callback is null

     */

    public BluetoothGatt connectGatt(Context context, boolean autoConnect,

                                     BluetoothGattCallback callback) {

        return (connectGatt(context, autoConnect,callback, TRANSPORT_AUTO));

    }

api中阐述的是第一个参数是上下文对象Context，第二个参数是是否自动连接，第三个是蓝牙的GattCallback回调。

private BluetoothGattCallback GattCallback = new BluetoothGattCallback() {

    // 这里有9个要实现的方法，看情况要实现那些，用到那些就实现那些

    //当连接状态发生改变的时候

    @Override

    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){

    };

    //回调响应特征写操作的结果。

    @Override

    public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){

    };

    //回调响应特征读操作的结果。

    @Override

    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {

    }

    //当服务被发现的时候回调的结果

    @Override

    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {

    }

    当连接能被被读的操作

    @Override

   public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {

            super.onDescriptorRead(gatt, descriptor, status);

      }

    ......

};

连接的过程我们一个通过service来进行连接，也可以在activity中进行操作。好，到此为止，一个BLE蓝牙连接设备的整个流程我们已经清楚完毕。

Android4.x的蓝牙不太成熟性

但是在实际操作过程中难免会出现一些比较坑人的问题。比如我用一个地址进行蓝牙设备连接，偶尔会出现蓝牙连接不上或者是说连接上设备后不返回数据等问题。那么此时我们可能会重启一下蓝牙或手机就立马有成功了。此时我们千万不能蒙蔽，也不要怀疑自己的人生。这是因为Android4.x的蓝牙还是不太成熟。目前可以来说是个测试阶段。

手机可能会搜索不到蓝牙设备
有时候会在广播中接收不到数据
出现异常需要重新启动手机或者是重启才能恢复正常

这个时候我们怎么办呢？

此时不要抱怨什么，难到我们作为Android程序员就注定如此的苦逼吗？

答案是否定的。

如何去优化呢？那么我们就应该从UI界面，用户体验上进行操作来实现

做一个定时器，如果在在确定蓝牙设备一打开并且存在的情况系，可以在手机搜索5s内没有搜索到蓝牙设备时重启蓝牙，并且在广播中接收到蓝牙开启后再次搜索
可以在UI上进行对用户进行相对应的提示
- 当蓝牙为启动时，提示用户去开启器蓝牙
- 当蓝牙开启后，在处在开启状态后，提示用户蓝牙正在开启...
- 蓝牙已开启，设备并没有连接上，提示用户去进行连接
- 设备正在连接上手机，提示用户，正在连接，请等待...
- 蓝牙设备连接上手机，正在读取，提示数据正在读取中...
我们不能子在Android系统上来操作什么，我们在体验上做到了我们能做的就可以的。

手机蓝牙连接BLE设备要求

手机Android 4.3以上的系统 SDK>=18
蓝牙版本>=4.0

学习参考道demo下载地址： https://github.com/androidstarjack/Bluetooth_4.3-master

学到这里，关于AndroidBLE蓝牙连接我们已经基本上实现了蓝牙的搜索，连接，读取等。

大家项目中如果经常涉及到硬件比如手环，温度计，汗液仪，心电图，血压计等这些ble的蓝牙设备，就一定会用到蓝相关方面的知识。这里笔者先给大家提前踩一下坑，进行了总结，为后面的小伙伴在研究蓝牙方面尽量的少踩一些坑。如多对蓝牙的历程还未有清楚的认识，请参考深入了解Android蓝牙Bluetooth4.0——《基础篇》。

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