Xamarin.Form 藍牙ble

　　本文介紹Xamarin.Form的藍牙使用方法，開始之前說說題外話，就Xamarin.Form來說，在國內是沒多少人在弄的，但對於我自己來說，是吃了這碗飯，也希望在這行做的人越來越多，越來越好，本人2016年開始入使用Xamarin.Form開發App，那時候剛微軟剛收購Xamarin，也正式開源免費給開發者使用，但那時候的本說實話是有多不完善的，直到現在微軟依然有很多不完善的功能，所以在國內學這個，一般是由公司高層推這個技術，直接至底向上的非常少。微軟的東西在國內環境來說，多不太好，很多大的互聯網公司都比較少用，但是我要強調的是，Xamarin.Form本身其實並不太適合做界面變化太多，變化太大的東西，如果你的項目需要優秀的界面，炫酷的特效，那原生是比較好的選擇，而這個特性是互聯網公司的特性，所以互聯網公司不太適合使用Xamarin.Form。Xamarin適合界面少，但是業務比較復雜的項目，如IOT項目。也比較適合傳統企業而不是互聯網公司。所以在前面一篇文章中，我介紹了MQTT協議，現在介紹底功耗藍牙協議。

　　這里使用ble.net庫，直接使用nuget查找相應的包就可以了，ble.net庫是一個混合平台的低功耗藍牙庫，可用於開發Android、iOS、UWP平台的BLE客戶端。支持的平台和版本如下

Platform	Version
Xamarin.iOS	iOS 8.3+
Xamarin.Android	API 18+
Windows 10(UWP)	1709+

　　在引用包的時候注意：在Xamarin.Form層引用ble.net包，在xamarin.Android層引用ble.net 和ble.net-android包，在Xamarin.Form層引用ble.net和ble.net-ios包。

　　Android 平台

　　添加權限，在Android 6.0或更高版本中需要獲取危險的位置權限，所以在AndroidManifesst.xml文件中添加

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
    <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
    <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_PRIVILEGED" />
  <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
  <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
  <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

　　初始化BluetoothLowEnergyAdapter(只有Android平台需要，iOS和UWP平台不需要)。如果你想讓IBluetoothLowEnergyAdapter.DisableAdapter() 和 IBluetoothLowEnergyAdapter.EnableAdapter()起作用，你需要在你的Main Activity中添加：

protected override void OnCreate( Bundle bundle )
{
   // ...
   BluetoothLowEnergyAdapter.Init( this );
   // ...
}

　　如果你要IBluetoothLowEnergyAdapter.CurrentState.Subscribe()方法起作用，你還需要在Activity中添加：

protected sealed override void OnActivityResult( Int32 requestCode, Result resultCode, Intent data )
{
   BluetoothLowEnergyAdapter.OnActivityResult( requestCode, resultCode, data );
}

 

　　iOS 平台

　　必須添加使用藍牙的提示，並且蘋果公司上架App會審核，需正確填寫Info.plist文件

<key>UIBackgroundModes</key>
<array>
   <string>bluetooth-central</string>
</array>
<key>NSBluetoothPeripheralUsageDescription</key>
<string>[MyAppNameHere] would like to use bluetooth.</string>

　　所有平台都需要初始化一個

IBluetoothLowEnergyAdapter ble =
BluetoothLowEnergyAdapter.ObtainDefaultAdapter()

同時傳到Xamarin.Form層。

　　App內開啟藍牙：使用如下方法檢查和啟用手機藍牙適配器

if(ble.AdapterCanBeEnabled && ble.CurrentState.IsDisabledOrDisabling()) {
   await ble.EnableAdapter();
}

　　開始掃描附近的藍牙設備，可以掃描到各種設備，注意：超時時間不宜設置過長，通過測試，藍牙設備不能一直掃描，需停一會在掃描一會這樣使用。掃描能掃描出附近的藍牙設備和特性。

var cts = new CancellationTokenSource(TimeSpan.FromSeconds( 30 ));
await ble.ScanForBroadcasts(
   // providing ScanSettings is optional
   new ScanSettings()
   {
      // Setting the scan mode is currently only applicable to Android and has no effect on other platforms.
      // If not provided, defaults to ScanMode.Balanced
      Mode = ScanMode.LowPower,

      // Optional scan filter to ensure that the observer will only receive peripherals
      // that pass the filter. If you want to scan for everything around, omit the filter.
      Filter = new ScanFilter()
      {
         AdvertisedDeviceName = "foobar",
         AdvertisedManufacturerCompanyId = 76,
         // peripherals must advertise at-least-one of any GUIDs in this list
         AdvertisedServiceIsInList = new List<Guid>(){ someGuid },
      },

      // ignore repeated advertisements from the same device during this scan
      IgnoreRepeatBroadcasts = false
   },
   // Your IObserver<IBlePeripheral> or Action<IBlePeripheral> will be triggered for each discovered
   // peripheral based on the provided scan settings and filter (if any).
   ( IBlePeripheral peripheral ) =>
   {
      // read the advertising data
      var adv = peripheral.Advertisement;
      Debug.WriteLine( adv.DeviceName );
      Debug.WriteLine( adv.Services.Select( x => x.ToString() ).Join( "," ) );
      Debug.WriteLine( adv.ManufacturerSpecificData.FirstOrDefault().CompanyName() );
      Debug.WriteLine( adv.ServiceData );

      // if we found what we needed, stop the scan manually
      cts.Cancel();

      // perhaps connect to the device (see next example)...
   },
   // Provide a CancellationToken to stop the scan, or use the overload that takes a TimeSpan.
   // If you omit this argument, the scan will timeout after BluetoothLowEnergyUtils.DefaultScanTimeout
   cts.Token
);

// scanning has stopped when code reached this point since the scan was awaited

　　如果你要連接藍牙設備，采用如下方法：

var connection = await ble.ConnectToDevice(
   // The IBlePeripheral to connect to
   peripheral,
   // TimeSpan or CancellationToken to stop the
   // connection attempt.
   // If you omit this argument, it will use
   // BluetoothLowEnergyUtils.DefaultConnectionTimeout
   TimeSpan.FromSeconds( 15 ),
   // Optional IProgress<ConnectionProgress>
   progress => Debug.WriteLine(progress)
);

if(connection.IsSuccessful())
{
   var gattServer = connection.GattServer;
   // ... do things with gattServer here... (see later examples...)
}
else
{
   // Do something to inform user or otherwise handle unsuccessful connection.
   Debug.WriteLine( "Error connecting to device. result={0:g}", connection.ConnectionResult );
   // e.g., "Error connecting to device. result=ConnectionAttemptCancelled"
}

　　斷開藍牙方法：

await gattServer.Disconnect();

　　下列方法用來連接指定的藍牙設備：

var connection = await ble.FindAndConnectToDevice(
   new ScanFilter()
      .SetAdvertisedDeviceName( "foo" )
      .SetAdvertisedManufacturerCompanyId( 0xffff )
      .AddAdvertisedService( guid ),
   TimeSpan.FromSeconds( 30 ) );
if(connection.IsSuccessful())
{
   // ...
}

　　調用藍牙的讀特性

try
{
   var value = await gattServer.ReadCharacteristicValue( someServiceGuid, someCharacteristicGuid );
}
catch(GattException ex)
{
   Debug.WriteLine( ex.ToString() );
}

　　監聽通知特性

IDisposable notifyHandler;

try
{
   // Will also stop listening when gattServer
   // is disconnected, so if that is acceptable,
   // you don't need to store this disposable.
   notifyHandler = gattServer.NotifyCharacteristicValue(
      someServiceGuid,
      someCharacteristicGuid,
      // IObserver<Tuple<Guid, Byte[]>> or IObserver<Byte[]> or
      // Action<Tuple<Guid, Byte[]>> or Action<Byte[]>
      bytes => {/* do something with notification bytes */} );
}
catch(GattException ex)
{
   Debug.WriteLine( ex.ToString() );
}

// ... later, once done listening for notifications ...
notifyHandler.Dispose();

　　調用寫特性，注意：在寫的時候不能一直不停的調用這個方法，不然會發送不了，需要停頓500毫秒左右在發送第二個包。這點非常重要。

try
{
   // The resulting value of the characteristic is returned. In nearly all cases this
   // will be the same value that was provided to the write call (e.g. `byte[]{ 1, 2, 3 }`)
   var value = await gattServer.WriteCharacteristicValue(
      someServiceGuid,
      someCharacteristicGuid,
      new byte[]{ 1, 2, 3 } );
}
catch(GattException ex)
{
   Debug.WriteLine( ex.ToString() );
}

　　藍牙有很多應用，需要自己多嘗試，對於藍牙的升級DFU功能，需要的可以找我。

　　鑒於有很多人求藍牙源碼，現采用了Plugin.BLE的包重新寫了一個版本，本文章版本用的藍牙包已不在維護和更新，請遷移到Plugin.BLE包，GitHub地址：https://github.com/zuimengaitianya/BleCat.git。本GitHub代碼包括藍牙掃描和連接，還有Nordic芯片的12.3版本的DFU功能，需要的可以借鑒，本人可提供有償技術支持，后續將在出一篇文章講解藍牙的DFU和遇到的各種問題。