在 [深入了解Android藍牙Bluetooth——《基礎篇》](http://blog.csdn.net/androidstarjack/article/details/60468468)一篇中我們對藍牙的各個版本的有了一個認識,藍牙版本的歷程及其優劣式介紹。那么接下來咱們就深入一點繼續開車進入BLE的進及篇章。
藍牙BLE4.x
BLE分為三部分:
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Service
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Characteristic
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Descriptor
這三部分都用UUID作為唯一標識符。UUID為這種格式:0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb。比如有3個Service,那么就有三個不同的UUID與Service對應。這些UUID都寫在硬件里,我們通過BLE提供的API可以讀取到。
- 一個BLE終端可以包含多個Service, 一個Service可以包含多個Characteristic,一個Characteristic包含一個value和多個Descriptor,一個Descriptor包含一個Value。Characteristic是比較重要的,是手機與BLE終端交換數據的關鍵,讀取設置數據等操作都是操作Characteristic的相關屬性。
API相關介紹
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1.先介紹一下關於藍牙4.0中的一些名詞吧:
(1)GATT(Gneric Attibute Profile)通過ble連接,讀寫屬性類小數據Profile通用的規范。現在所有的ble應用Profile 都是基於GATT
- (2)ATT(Attribute Protocal) GATT是基於ATT Potocal的ATT針對BLE設備專門做的具體就是傳輸過程中使用盡量少的數據,每個屬性都有個唯一的UUID,屬性chartcteristics and Service的形式傳輸。
- (3)Service是Characteristic的集合。
- (4).Characteristic 特征類型。
比如。有個藍牙ble的血壓計。他可能包括多個Servvice,每個Service有包括多個Characteristic
注意:藍牙ble只能支持Android 4.3以上的系統 SDK>=18
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2.以下是開發的步驟:
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2.1首先獲取BluetoothManager
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2.2獲取BluetoothAdapter
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2.3創建BluetoothAdapter.LeScanCallback
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2.4.開始搜索設備。
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2.5.BluetoothDevice 描述了一個藍牙設備 提供了getAddress()設備Mac地址,getName()設備的名稱。
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2.6開始連接設備
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2.7連接到設備之后獲取設備的服務(Service)和服務對應的Characteristic。
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2.8獲取到特征之后,找到服務中可以向下位機寫指令的特征,向該特征寫入指令。
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2.9寫入成功之后,開始讀取設備返回來的數據。
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2.10、斷開連接
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2.11、數據的轉換方法
大概整體就是如上的步驟。但是也是要具體根據廠家的協議來實現通信的過程。
那么具體要怎么使用呢?我們據需開車往下走。
一.添加權限
和經典藍牙一樣,應用使用藍牙,需要聲明BLUETOOTH權限,如果需要掃描設備或者操作藍牙設置,則還需要BLUETOOTH_ADMIN權限:
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/> <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
除了藍牙權限外,如果需要BLE feature則還需要聲明uses-feature:
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>
按時required為true時,則應用只能在支持BLE的Android設備上安裝運行;required為false時,Android設備均可正常安裝運行,需要在代碼運行時判斷設備是否支持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:開啟藍牙:
- 1.首先獲取有BluetoothAdapter兩種方式:
private BluetoothManager bluetoothManager; bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
或者是:
mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
兩行方式都是可以的。
注:這里通過getSystemService獲取BluetoothManager,再通過BluetoothManager獲取BluetoothAdapter。BluetoothManager在Android4.3以上支持(API level 18)。
- 2.判斷手機設備是否有藍牙模塊
// 檢查設備上是否支持藍牙 if (mBluetoothAdapter == null) { showToast("沒有發現藍牙模塊"); return; }
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3.開啟藍牙設備
開啟藍牙設備有兩種方式:
- 第一種直接簡單暴力不給用戶進行提示:
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) { mBluetoothAdapter.enable(); }
- 第二種直優雅的踐行開啟並且有彈框進行提示,隱式啟動Intent:
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) { Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT); }
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4.掃描藍牙設備
我這里是把掃描到的BLE地址存放到List集合中去。這里我們可以寫一個方法進行封裝一下。
/*********** * 掃描設備 ********/ 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) { } } } }
在這個掃描方法中,我們在AndroidStudio或者是Eclipse中會看到startLeScan方法會有橫線,表明這個方式顯示過期的方法,那么
如果你只需要搜索指定UUID的外設,你可以調用 startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。 其中UUID數組指定你的應用程序所支持的GATT Services的UUID。
那么LeScanCallback的初始化代碼如下:
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("設備藍牙版本過低"); return; } }
那么如果在設備多的情況下我們講搜出很多的設備。我們可以選擇我們所需要的地址進行鏈接。但是這類要注意的是:搜索時,你只能搜索傳統藍牙設備或者BLE設備,兩者完全獨立,不可同時被搜索.
- 5.進行鏈接設備
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);
這里調用的是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中闡述的是第一個參數是上下文對象Context,第二個參數是是否自動連接,第三個是藍牙的GattCallback回調。
private BluetoothGattCallback GattCallback = new BluetoothGattCallback() { // 這里有9個要實現的方法,看情況要實現那些,用到那些就實現那些 //當連接狀態發生改變的時候 @Override public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){ }; //回調響應特征寫操作的結果。 @Override public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){ }; //回調響應特征讀操作的結果。 @Override public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) { } //當服務被發現的時候回調的結果 @Override public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) { } 當連接能被被讀的操作 @Override public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) { super.onDescriptorRead(gatt, descriptor, status); } ...... };
連接的過程我們一個通過service來進行連接,也可以在activity中進行操作。 好,到此為止,一個BLE藍牙連接設備的整個流程我們已經清楚完畢。
Android4.x的藍牙不太成熟性
但是在實際操作過程中難免會出現一些比較坑人的問題。比如我用一個地址進行藍牙設備連接,偶爾會出現藍牙連接不上或者是說連接上設備后不返回數據等問題。那么此時我們可能會重啟一下藍牙或手機就立馬有成功了。此時我們千萬不能蒙蔽,也不要懷疑自己的人生。這是因為Android4.x的藍牙還是不太成熟。目前可以來說是個測試階段。
- 手機可能會搜索不到藍牙設備
- 有時候會在廣播中接收不到數據
- 出現異常需要重新啟動手機或者是重啟才能恢復正常
這個時候我們怎么辦呢?
此時不要抱怨什么,難到我們作為Android程序員就注定如此的苦逼嗎?
答案是否定的。
如何去優化呢?那么我們就應該從UI界面,用戶體驗上進行操作來實現
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做一個定時器,如果在在確定藍牙設備一打開並且存在的情況系,可以在手機搜索5s內沒有搜索到藍牙設備時重啟藍牙,並且在廣播中接收到藍牙開啟后再次搜索
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可以在UI上進行對用戶進行相對應的提示
- 當藍牙為啟動時,提示用戶去開啟器藍牙
- 當藍牙開啟后,在處在開啟狀態后,提示用戶藍牙正在開啟...
- 藍牙已開啟,設備並沒有連接上,提示用戶去進行連接
- 設備正在連接上手機,提示用戶,正在連接,請等待...
- 藍牙設備連接上手機,正在讀取,提示數據正在讀取中...
我們不能子在Android系統上來操作什么,我們在體驗上做到了我們能做的就可以的。
手機藍牙連接BLE設備要求
- 手機Android 4.3以上的系統 SDK>=18
- 藍牙版本>=4.0
學習參考道demo下載地址: https://github.com/androidstarjack/Bluetooth_4.3-master
學到這里,關於AndroidBLE藍牙連接我們已經基本上實現了藍牙的搜索,連接,讀取等。
大家項目中如果經常涉及到硬件比如手環,溫度計,汗液儀,心電圖,血壓計等這些ble的藍牙設備,就一定會用到藍相關方面的知識。這里筆者先給大家提前踩一下坑,進行了總結,為后面的小伙伴在研究藍牙方面盡量的少踩一些坑。如多對藍牙的歷程還未有清楚的認識,請參考深入了解Android藍牙Bluetooth4.0——《基礎篇》。
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