代码地址如下:
http://www.demodashi.com/demo/15062.html



随着物联网时代的到来,越来越多的智能硬件设备开始流行起来,比如智能手环、心率检测仪、以及各式各样的智能家具和玩具类产品。安卓4.3(API 18)为BLE的核心功能提供平台支持和API,App可以利用它来发现设备、查询服务和读写特性。相比传统的蓝牙,BLE更显著的特点是低功耗。本文主要讲解Android低功耗蓝牙的api使用以及蓝牙扫描、连接、发送数据、接收数据等一系列操作,并主要介绍本人封装的BleLib蓝牙库,非常适合蓝牙初学者使用,只需要一行代码注入就OK了,而且用法也极其简单,下面会专门讲解BleLib库的使用。

目录

  • 原生API的详细讲解

  • BleLib库的优点

  • 如何使用该库

  • BleLib库的详细分析

废话不说,先来看下Demo中的效果图:

一、原生API的详细讲解

在BLE协议中,有两个角色,周边(Periphery)和中央(Central);周边是数据提供者,中央是数据使用/处理者,一个中央可以同时连接多个周边,但是一个周边某一时刻只能连接一个中央。

首先使用蓝牙就不得不说BluetoothGatt和BluetoothGattCallback这两个类,该类继承自BluetoothProfile,BluetoothGatt作为中央来使用和处理数据,通过BluetoothGatt可以连接设备(connect),发现服务(discoverServices),并把相应地属性返回到BluetoothGattCallback,BluetoothGattCallback返回中央的状态和周边提供的数据。

1. 蓝牙开发流程:

我们蓝牙操作的主要目的就是为了拿到中央BluetoothGatt这个对象,进而进行接下来的所有一系列操作,如下:

1.先拿到BluetoothManager bluetoothManager
= (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); 2.再拿到BluetoothAdapt btAdapter = bluetoothManager.getAdapter(); 3.开始扫描:btAdapter.startLeScan( BluetoothAdapter.LeScanCallback); 4.从LeScanCallback中得到BluetoothDevice
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {…..} 5.用BluetoothDevice得到BluetoothGatt:gatt = device.connectGatt(this, true, gattCallback);

这时总算拿到中央BluetoothGatt了,它有很多的方法,调用这些方法,你就可以通过BluetoothGattCallback和周边BluetoothGattServer交互了。

2. 主要类的大致理解:
  • BluetoothProfile: 一个通用的规范,按照这个规范来收发数据。

  • BluetoothManager:通过BluetoothManager来获取BluetoothAdapter

    如:BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
  • BluetoothAdapter:一个Android系统只有一个BluetoothAdapter ,通过BluetoothManager 获取

    BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
  • BluetoothGattDescriptor:可以看成是描述符,对Characteristic的描述,包括范围、计量单位等。

  • BluetoothGattService:服务,Characteristic的集合。

  • BluetoothGattCallback:已经连接上设备,对设备的某些操作后返回的结果。这里必须提醒下,已经连接上设备后的才可以返回,没有返回的认真看看有没有连接上设备。

    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
    
      public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){};
    
      public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,
    BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){ }; };
    BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address); BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);
3. 上面所说的9个要实现的方法,所对应蓝牙交互的主要对应关系:

(1) notification对应onCharacteristicChanged;

gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);

该方法一般是在发现服务后,进行设置的,设置该方法的目的是让硬件在数据改变的时候,发送数据给app,app则通过onCharacteristicChanged方法回调给用户,从参数中可获取到回调回来的数据。

(2) readCharacteristic对应onCharacteristicRead;

gatt.readCharacteristic(characteristic);

(3) writeCharacteristic对应onCharacteristicWrite;

gatt.wirteCharacteristic(mCurrentcharacteristic);

(4) 连接蓝牙或者断开蓝牙 对应 onConnectionStateChange;

bluetoothDevice.connectGatt(this, false, mGattCallback);

gatt.disconnect();(断开连接后务必记得gatt.close();)

(5) readDescriptor对应onDescriptorRead;

gatt.readDescriptor(descriptor);

(6) writeDescriptor对应onDescriptorWrite;

gatt.writeDescriptor(descriptor);

(7) readRemoteRssi对应onReadRemoteRssi;

gatt.readRemoteRssi();

(8) executeReliableWrite对应onReliableWriteCompleted;

 gatt.executeReliableWrite();

(9) discoverServices对应onServicesDiscovered

gatt.discoverServices();
开启蓝牙所具备的权限:
 <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>

如果 android.hardware.bluetooth_le设置为false,可以安装在不支持的设备上使用,判断是否支持蓝牙4.0用以下代码就可以了,如:

  if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
Toast.makeText(this, “设备不支持蓝牙4.0”, Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}

对蓝牙的启动关闭操作:

1、利用系统默认开启蓝牙对话框

if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

2、后台打开蓝牙,不做任何提示,这个也可以用来自定义打开蓝牙对话框啦

mBluetoothAdapter.enable();

3、后台关闭蓝牙

mBluetoothAdapter.disable();

二、BleLib库的优点

  • 最简洁的植入(近乎一行代码)

private void initBle() {
mBle = Ble.options()
.setLogBleExceptions(true)//设置是否输出打印蓝牙日志(非正式打包请设置为true,以便于调试)
.setThrowBleException(true)//设置是否抛出蓝牙异常
.setAutoConnect(true)//设置是否自动连接
.setConnectFailedRetryCount(3)
.setConnectTimeout(10 * 1000)//设置连接超时时长(默认10*1000 ms)
.setScanPeriod(12 * 1000)//设置扫描时长(默认10*1000 ms)
.setUuid_service(UUID.fromString("0000fee9-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))//主服务的uuid
.setUuid_write_cha(UUID.fromString("d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600"))//可写特征的uuid
.create(getApplicationContext());
}
  • 最大程度简化了代码量

有对比才有伤害,那就来看下原生api调用蓝牙流程和该库之间的对比:

例如扫描设备
原生API写法:
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if (enable) {
// 经过预定扫描期后停止扫描
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);
}
...
} 然后在mLeScanCallback的回调中拿到扫描结果: // 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() {
...
}
});
}
BleLib中扫描的写法:
mBle.startScan(scanCallback);
回调结果:
BleScanCallback<BleDevice> scanCallback = new BleScanCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onLeScan(final BleDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
...
}
}
};
  • 提供了独一无二的OTA升级接口(即蓝牙硬件进行更新升级的接口)
这绝对是其他蓝牙库所没有的,具体API请看下面的库使用步骤

三、如何使用该库

1. 初始化蓝牙(动态授权蓝牙操作权限、打开蓝牙、判断设备是否支持蓝牙等操作请看DEMO)
    private void initBle() {
mBle = Ble.options()
.setLogBleExceptions(true)//设置是否输出打印蓝牙日志(非正式打包请设置为true,以便于调试)
.setThrowBleException(true)//设置是否抛出蓝牙异常
.setAutoConnect(true)//设置是否自动连接
.setConnectFailedRetryCount(3)//设置连接失败的重试次数
.setConnectTimeout(10 * 1000)//设置连接超时时长(默认10*1000 ms)
.setScanPeriod(12 * 1000)//设置扫描时长(默认10*1000 ms)
.setUuid_service(UUID.fromString("0000fee9-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))//主服务的uuid
.setUuid_write_cha(UUID.fromString("d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600"))//可写特征的uuid
.create(getApplicationContext());
}
2. 扫描周边设备
mBle.startScan(scanCallback);
//扫描回调
BleScanCallback<BleDevice> scanCallback = new BleScanCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onLeScan(final BleDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
...
//获取到蓝牙设备对象,根据自身需求进行操作(库中已进行相同设备的过滤)
}
};
3.开始连接
mBle.connect(device, connectCallback);
//连接回调
private BleConnCallback<BleDevice> connectCallback = new BleConnCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onConnectionChanged(BleDevice device) {
if (device.isConnected()) {
//连接成功之后设置通知(切记,很重要)
setNotify(device);
}
Log.e(TAG, "onConnectionChanged: " + device.isConnected());
} @Override
public void onConnectException(BleDevice device, int errorCode) {
super.onConnectException(device, errorCode);
Toast.makeText(BleActivity.this, "连接异常,异常状态码:" + errorCode, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
};

连接异常状态码可参阅该项目的[wiki]

4.设置通知及回调
private void setNotify(BleDevice device) {
/*连接成功后,设置通知*/
mBle.startNotify(device, new BleNotiftCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onChanged(BleDevice device, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
Log.e(TAG, "onChanged: 表示返回硬件MCU发来的数据"+Arrays.toString(characteristic.getValue()));
} @Override
public void onReady(BleDevice device) {
Log.e(TAG, "onReady: 表示一切准备就绪,可以进行读写(发送数据或者读取数据)的标志");
} @Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt) {
Log.e(TAG, "onServicesDiscovered is success ");
} @Override
public void onNotifySuccess(BluetoothGatt gatt) {
Log.e(TAG, "onNotifySuccess is success ");
}
});
}

当收到onChanged(BluetoothGattCharacteristic characteristic)回调时,则说明蓝牙设备的数据发生改变了,通知程序作出改变。还有很多回调,他们对应的情况不懂得可以参考上面的原生API的详细讲解。

5.读取远程Rssi
mBle.readRssi(mBle.getConnetedDevices().get(0), new BleReadRssiCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onReadRssiSuccess(int rssi) {
super.onReadRssiSuccess(rssi);
Log.e(TAG, "onReadRssiSuccess: " + rssi);
Toast.makeText(BleActivity.this, "onReadRssiSuccess:"+ rssi, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
6.主动读取数据
public void read(BleDevice device) {
boolean result = mBle.read(device, new BleReadCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onReadSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
super.onReadSuccess(characteristic);
byte[] data = characteristic.getValue();
Log.w(TAG, "onReadSuccess: " + Arrays.toString(data));
}
});
if (!result) {
Log.d(TAG, "读取数据失败!");
}
7.写入数据
boolean result = mBle.write(device, changeLevelInner(), new BleWriteCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onWriteSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
Toast.makeText(BleActivity.this, "发送数据成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
if (!result) {
Log.e(TAG, "changeLevelInner: " + "发送数据失败!");
}
8.发送大数据包(如:文件等)
try {
//获取整个文件的总字节
byte[]data = toByteArray(getAssets().open("WhiteChristmas.bin"));
//发送大数据量的包(参数请查阅Demo Code)
mBle.writeEntity(mBle.getConnetedDevices().get(0), data, 20, 50, new BleWriteEntityCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onWriteSuccess() {
L.e("writeEntity", "onWriteSuccess");
} @Override
public void onWriteFailed() {
L.e("writeEntity", "onWriteFailed");
}
});
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
9.设置MTU(BLE4.2)
if(Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP){
//此处第二个参数 不是特定的 比如你也可以设置500 但是如果设备不支持500个字节则会返回最大支持数
mBle.setMTU(mBle.getConnetedDevices().get(0).getBleAddress(), 250, new BleMtuCallback<BleDevice>() {
@Override
public void onMtuChanged(BleDevice device, int mtu, int status) {
super.onMtuChanged(device, mtu, status);
ToastUtil.showToast("最大支持MTU:"+mtu);
}
});
}else {
ToastUtil.showToast("设备不支持MTU");
}
10.OTA升级
//找到你需要升级文件的路径(一般情况都是保存再服务器上,一旦有更新会自动提示,然后APP下载并保存到本地,生成对应的file对象)
File file = new File(...);
//读写SD卡权限,此处略(6.0及以上需添加)
OtaManager mOtaManager = new OtaManager(BleActivity.this);
boolean result = mOtaManager.startOtaUpdate(file, (BleDevice) mBle.getConnetedDevices().get(0), mBle);
Log.e("OTA升级结果:", result + "");

四、BleLib库封装的详细分析

分析之前先来张BleLib库API的结构图供大家参考(下图是1.x库的结构,API名称部分与当前有点不同):

1、我们先来看一下该库的结构,以及每个类的作用。如下图:

Ble:

该类提供了几乎所有你需要用到的方法,包括蓝牙扫描、连接、断开、蓝牙当前连接状态等等,管理了蓝牙操作的所有接口和方法。

BleDevice:

该类的主要是来描述并记录蓝牙的属性和状态,如记录蓝牙名称、蓝牙MAC地址、蓝牙别名(即修改之后的名称)、蓝牙连接状态等。

BleStatus:

该类是蓝牙状态类,定义了蓝牙扫描、连接、通知使能、发送、接收等状态的常量值(连接异常等状态码可参考该类)

BluetoothLeService:

该类是最重要的一个核心蓝牙处理类,主要是蓝牙操作中用到的各个方法的实现类,是整个蓝牙的核心功能实现,Ble是对外提供所有蓝牙操作接口的管理类。

在此要注意一些细节,比如大多数设备扫描的时候会重复扫描到相同蓝牙设备,必须要进行过滤,开发应用时,必须还要进行产品过滤,比如通过设备的广播包过滤,或者通过设备名过滤都是可以的,如下(注意:要根据自己产品提供的广播包进行过滤,下图是我们自己产品的):

  /**
* Verify the product broadcast parameters
* @param data Parameter data
* @return Whether the match
*/
public static boolean matchProduct(byte[] data) {
if (data == null || data.length <= 0) {
return false;
}
int i = 0;
do {
// Read packet size
int len = data[i++] & 0xff;
if (len > 0) {
// Read packet data
byte[] d = new byte[len];
int j = 0;
do {
d[j++] = data[i++];
} while (j < len);
// Authentication Type and Length
if (d.length > BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT.length && (d[0] & 0xFF) == BLE_GAP_AD_TYPE_MANUFACTURER_SPECIFIC_DATA) {
// Matching product parameters
boolean passed = true;
for (int x = 0; x < BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT.length; x++) {
passed = passed && d[x + 1] == BROADCAST_SPECIFIC_PRODUCT[x];
}
//Match successful
if (passed) {
return true;
}
}
} } while (i < data.length);
return false;
}

OK,要注意的细节问题已经介绍的差不多了,如果感兴趣的朋友可以去应用该库到自己的项目中。

Android BLE蓝牙详细解读

代码地址如下:
http://www.demodashi.com/demo/15062.html

注:本文著作权归作者,由demo大师代发,拒绝转载,转载需要作者授权

Android BLE蓝牙详细解读的更多相关文章

  1. Android ble 蓝牙4.0 总结

    本文介绍Android ble 蓝牙4.0,也就是说API level >= 18,且支持蓝牙4.0的手机才可以使用,如果手机系统版本API level < 18,也是用不了蓝牙4.0的哦 ...

  2. Android ble 蓝牙4.0 总结一

    本文介绍Android ble 蓝牙4.0,也就是说API level >= 18,且支持蓝牙4.0的手机才可以使用,如果手机系统版本API level < 18,也是用不了蓝牙4.0的哦 ...

  3. Android ble蓝牙使用注意

    以下均为自己在Android ble开发项目中遇到的问题 1.尽量不要在BluetoothGattCallback里面的回调函数中执行读写通知操作,最多一个,因为例如在onServicesDiscov ...

  4. Android BLE 蓝牙编程(一)

    最近在研究这个,等我有时间来写吧! 终于在端午节给自己放个假,现在就来说说关于android蓝牙ble的 最近的学习成果吧!! 需要材料(写个简单教程吧--关于小米手环的哦!嘿嘿) Android 手 ...

  5. android ble蓝牙开发略解

    Android 蓝牙4.0开发 1.  权限和相关属性 “android:required="true"表示apk只有在具有bluetooth_le属性的系统里运行,这个4.3之前 ...

  6. Android BLE 蓝牙开发——扫码枪基于BLESSED

    一.蓝牙模式HID与BLE 当扫码枪与手机连接时,通常采用的是蓝牙HID(Human Interface Device)模式.本质上是一个把扫码枪作为一个硬件键盘,按照键盘协议把扫码后的结果逐个输入到 ...

  7. Android BLE 蓝牙低功耗教程,中央BluetoothGatt和周边BluetoothGattServer的实现

    http://blog.csdn.net/wave_1102/article/details/39271693 分类: Android(105) 作者同类文章X Android4.3 规范了BLE的A ...

  8. Android ble蓝牙问题

    (1)蓝牙回调安卓4.4的蓝牙回调是在异步线程中(不在主线程),若要在蓝牙回调中执行更新界面的操作,记得切换到主线程去操作 (2)三星手机兼容性问题connectGatt()方法在某些三星手机上只能在 ...

  9. Android BLE 蓝牙编程(四)

    接上篇,我们已经实现了短震,长震的功能了- 现在我们需要实现点击后一直震动的功能 开始我的想法是再循环中不断执行write方法,然而这个办法行不通. 系统会报错. 那要如何实现这个想法呢?其实很简单, ...

随机推荐

  1. scrapy 代码调试用 shell

    在虚拟机里CD到你的scrapy某个项目的目录,再 1. scrapy shell + '网址'(注意引号) 2. response.xpath(' ')来提取 如: response.xpath(' ...

  2. JS的异步世界

    前言 JS的异步由来已久,各种异步概念也早早堆在开发者面前.可现实代码中,仍然充斥了各种因异步顺序处理不当的bug,或因不好好思考,或因不了解真相.今天,就特来再次好好探索一番JS的异步世界. 01 ...

  3. python 元类的简单解释

    本文转自博客:http://www.cnblogs.com/piperck/p/5840443.html 作者:piperck python 类和元类(metaclass)的理解和简单运用 (一) p ...

  4. 2019-1-11 SQL语句汇总——聚合函数、分组、子查询及组合查询

  5. SQL总结——存储过程

    SQL总结(五)存储过程 概念 存储过程(Stored Procedure):已预编译为一个可执行过程的一个或多个SQL语句. 创建存储过程语法 CREATE proc | procedure pro ...

  6. GCD 与 LCM UVA - 11388

    题目链接: https://cn.vjudge.net/problem/23709/origin 本题其实有坑 数据大小太大, 2的32次方,故而一定是取巧的算法,暴力不可能过的 思路是最大公因数的倍 ...

  7. JS字符串截取(获取指定字符后面的所有字符内容)

    function getCaption(obj){     var index=obj.lastIndexOf("\-");     obj=obj.substring(index ...

  8. [NOIp2018提高组]旅行

    [NOIp2018提高组]旅行: 题目大意: 一个\(n(n\le5000)\)个点,\(m(m\le n)\)条边的连通图.可以从任意一个点出发,前往任意一个相邻的未访问的结点,或沿着第一次来这个点 ...

  9. fetch添加超时时间

    fetch添加超时时间 其实为fetch添加超时时间很简单,需要用到Promise.race()方法. Promise.race() 方法将多个Promise包装成一个新的Promise实例. var ...

  10. BZOJ4249 : Walls 防壁

    首先可以将攻击位置整理成折线,答案不变. 对于一个长度为$k$的询问,若折线不超过两段,那么显然可以暴力贪心求解. 否则考虑折线中最短的一段$x\rightarrow y$,若其长度$\leq k$: ...