最近正在研究Android的蓝牙BLE开发学习,以下是自己做的个人总结
1.1何为BLE?
首先得说明什么是低功耗蓝牙BLE,BLE的全称为Bluetooth low energy(或称Blooth LE,BLE),从英文全称便可以知晓其是一种低功耗的蓝牙技术,是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术,旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。相较经典蓝牙,低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。而正因为其低功耗的优点,可以让Android APP可以具有与低功耗要求的BLE设备通信,如近距离传感器、心脏速率监视器、健身设备等
1.2基础术语和概念
在正式开发前,要对基本的蓝牙的术语和概念要有个大致的认识,因为我本人学习的也不长,就是个简单的总结先:
Generic Attribute Profile:
简称为GATT,现在的低功耗BLE的连接都是建立在GATT协议之上实现的,蓝牙技术联盟规定了许多低功耗设备的配置文件,配置文件是设备如何在特定的应用程序在工作的规格,而一个设备中可以有多个配置文件。
Generic Access Profile:
Profile可以视为一种规范,一个标准的通信协议,它存在于从机中,蓝牙技术联盟规定了一些标准的profile,例如防丢器 ,心率计等。每个profile中会包含多个service,每个service代表从机的一种能力。
Service:
服务,在BLE从机中,可以有多个服务,例如:电量信息服务,而Service中又有多个Characteristic特征值,而每个具体的特征值才是BLE通信的重点,例如在1电量信息服务中,当前的电量为80%,所以会通过电量的特征值存在从机的profile里,这样主机就可以通过这个特征值来读取80%这个数据
Characteristic:
特征值,ble主从机通信都是通过特征值实现的,类似于标签key,可以通过这个key值来获取信息和数据
UUID:统一识别码,服务和特征值都需要一个唯一的UUID来标识整理,而每个从机都会有一个叫做profile的东西存在,不管是上面的自定义的simpleprofile,还是标准的防丢器profile,他们都是由一些列service组成,然后每个service又包含了多个characteristic,主机和从机之间的通信,均是通过characteristic来实现。
1.3初始化配置
讲完了大概的概念之后便是基本的操作了,以下内容会结合代码和流程图进行展示
1.3.1权限
想要使用BLE开发,就得先获得蓝牙必要的权限,需要先在AndroidManifest.xml中设置权限
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
如果想声明你的app只为具有BLE的设备提供,在manifest文件中包括:
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>
除此之外,如果是Android 6.0以上的手机仅仅是添加以上的蓝牙权限是不足的,这样会造成无法扫描到其他设备,因而还需要添加位置权限:
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> <uses-feature android:name="android.hardware.location.gps" />
1.3.2是否支持蓝牙BLE
required=true只能是让支持BLE的Android设备上安装运行,不支持的则不行,如果想在Java实现上述功能,可以通过下述代码:
// 手机硬件支持蓝牙if(!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) { Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show(); finish();}
1.3.3初始化蓝牙适配器
所有的蓝牙活动都需要蓝牙适配器,BluetoothAdapter代表设备本身的蓝牙适配器。整个系统只有一个蓝牙适配器,而且app需要蓝牙适配器与系统交互。下面的代码片段显示了如何得到适配器。
注意该方法使用getSystemService()返回BluetoothManager,然后将其用于获取适配器的一个实例。Android 4.3(API 18)引入BluetoothManager
final BluetoothManager bluetoothManager =(BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);if (Build.VERSION.SDK_INT>=Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();else mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
1.3.4开启蓝牙
要操作蓝牙,必须先在设备中开启蓝牙。如果当前未启用蓝牙,则可以通过触发一个Intent调用系统显示一个对话框来要求用户启用蓝牙权限
// 打开蓝牙权限if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) { Intent enableBtIntent = new Intent( BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);}
1.3.5初始化ListView列表适配器
private class LeDeviceListAdapter extends BaseAdapter { private ArrayList<BluetoothMessage> mLeDevices; private LayoutInflater mInflator; public LeDeviceListAdapter() { super(); //rssis = new ArrayList(); mLeDevices = new ArrayList<BluetoothMessage>(); mInflator = getLayoutInflater(); } public void addDevice(BluetoothMessage device) { for (BluetoothMessage mLeDevice : mLeDevices) { if(mLeDevice.getDevice().getAddress().equals(device.getDevice().getAddress())){ return; } } mLeDevices.add(device); //rssis.add(rssi); } public BluetoothMessage getDevice(int position) { return mLeDevices.get(position); } public void clear() { mLeDevices.clear(); //rssis.clear(); } @Override public int getCount() { return mLeDevices.size(); }@Override public Object getItem(int i) { return mLeDevices.get(i); } @Override public long getItemId(int i) { return i; } @Override public View getView(int i, View view, ViewGroup viewGroup) { // General ListView optimization code. // 加载listview每一项的视图 BluetoothMessage bluetoothMessage = mLeDevices.get(i); return view; }}
1.3.6发现BLE设备(扫描设备)
如果要发现BLE设备,使用startLeScan()方法进行扫描,扫描的话就要传入true执行scanLeDvice(true)方法,然后蓝牙适配器就调用startLeScan()方法进行扫描,LeScanCallback是扫描回调,也就是返回扫描结果。
1.3.6.1扫描结果:
private void scanLeDevice(final boolean enable) { if (mBluetoothAdapter == null){ if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); else { BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter(); } } if (mBluetoothLeScanner == null){ if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner(); } if (enable) { // Stops scanning after a pre-defined scan period. mHandler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { mScanning = false; scan_flag = true; scan_btn.setText("扫描设备"); Log.i("SCAN", "stop....................."); if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner.stopScan(mScanCallback); else mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback); } }, SCAN_PERIOD); Log.i("SCAN", "begin....................."); mScanning = true; scan_flag = false; scan_btn.setText("停止扫描"); if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner.startScan(mScanCallback); else mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback); } else { Log.i("Stop", "stoping................"); mScanning = false; if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner.stopScan(mScanCallback); else mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback); scan_flag = true; }}
1.3.6.2回调方法:
在这里回家上面的扫描方法的扫描结果回调,也就是传回来。其中在onLeScan方法是重点,蓝牙扫描成功后的结果会返回此方法中,然后就可以处理BluetoothDevice拿到设备信息,最后展示到前面初始化的ListView列表中:
- 第一个参数device,表示一个远程蓝牙设备,里面有它独有的蓝牙地址Address和Name等,所以后续需要进行连接蓝牙操作也需要用到这里获取的蓝牙Address
- 第二个参数rssi表示扫描到的设备信号强度,这里应该可以用来判断距离的远近。
- 第三个参数scanRecord表示远程设备提供的广告记录的内容。
// 这个是官方demo的源码// 是扫描的Callback的回调,其中的onLeScan方法,蓝牙扫描成功之后会将结果会返回此方法中// 然后就可以处理BluetoothDevice拿到设备信息 最后展示到前面初始化的listview列表中private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback(){ @Override public void onLeScan(final BluetoothDevice device, final int rssi, byte[] scanRecord) { // TODO Auto-generated method stub runOnUiThread(new Runnable() { @Override public void run() { // 讲扫描到设备的信息输出到listview的适配器 BluetoothMessage bluetoothMessage = new BluetoothMessage(device); mleDeviceListAdapter.addDevice(bluetoothMessage); mleDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged(); } }); }};
至此已经完成初始化配置、一些设备的判断逻辑和扫描操作了,如果能成功地扫描到设备并展示到界面上的话,下一步如果用户点击了列表,将进行蓝牙连接和相关的读写操作!
1.4创建BluetoothLeService服务类并初始化蓝牙连接
创建了一个BluetoothLeService服务类并继承了Service,用来完成蓝牙设备的初始化、连接、断开连接、读取特征值、写入特征值、设置特征值变化通知以及获取已连接蓝牙的所有服务等操作
1.4.1创建服务
首先,我们得进行第一步,在onCreate()方法中,执行bindService开启一个服务
这里因为是项目需要,使用了一个虚拟按钮来进行初始化的连接
//蓝牙service,负责后台的蓝牙服务private static BluetoothLeService mBluetoothLeService;Intent gattServiceIntent;@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState){ ... gattServiceIntent = new Intent(this, BluetoothLeService.class); //模拟按键点击事件触发蓝牙连接 rev_tv.post(new Runnable() { @Override public void run() { scan_btn.performClick(); } }); //监听scan_btn scan_btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){ @Override public void onClick(View v){ if (scan_flag) { mleDeviceListAdapter = new LeDeviceListAdapter(); //lv.setAdapter(mleDeviceListAdapter); scanLeDevice(true); } else { scanLeDevice(false); scan_btn.setText("扫描设备"); } if (mScanning) { if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP) mBluetoothLeScanner.stopScan(mScanCallback); else mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback); mScanning = false; } bindService(gattServiceIntent, mServiceConnection, BIND_AUTO_CREATE); } }); ...}
开启服务成功后,便会一样进行服务回调,当服务回调已经成功连接时,便会获取一个BlueToohtLeService的实例,接着就执行蓝牙连接操作:
// 获取BluetoothLeService的实例,进行蓝牙连接操作// 以下都是Android官方的demo源码private final ServiceConnection mServiceConnection = new ServiceConnection(){ @Override public void onServiceConnected(ComponentName componentName, IBinder service) { mBluetoothLeService = ((BluetoothLeService.LocalBinder) service) .getService(); if (!mBluetoothLeService.initialize()) { //Log.e(TAG, "Unable to initialize Bluetooth"); finish(); } mBluetoothLeService.connect(mDeviceAddress); } @Override public void onServiceDisconnected(ComponentName componentName) { mBluetoothLeService = null; }};
这个时候,需要单独创建一个BlueToothService类,因为BlueToohtLeService类既然是服务类,那它父类肯定是继承于Service
public class BluetoothLeService extends Service {...}
这里的BlueToothService类是BindService服务,用于绑定一个服务。这样当bindService(intent,conn,flags)后,就会绑定一个服务。这样做可以获得这个服务对象本身,而用StartService(intent)的方法只能启动服务。
BindService方法的一般过程:
1.4.1.1开启BindService服务
// bindService区别于startService,用于绑定服务,可以获得这个服务对象本身public class LocalBinder extends Binder { public BluetoothLeService getService() { return BluetoothLeService.this; }}// onBind()是使用bindService开启的服务才会有回调的一个方法// onBind()方法给MainActivity返回了BluetoothLeService实例// 用于方便MainActivity后续的连接和读写操作@Overridepublic IBinder onBind(Intent intent){ return mBinder;}
1.4.1.2关闭BindService,关闭蓝牙
当服务调用unbindService时,服务的生命周期将会进入onUnbind()方法,接着执行了关闭蓝牙的方法
@Overridepublic boolean onUnbind(Intent intent){ close(); return super.onUnbind(intent);}private final IBinder mBinder = new LocalBinder();
1.4.2初始化蓝牙
这个方法是BlueToohtLeService服务类创建之后在MainActivity通过拿到BlueToohtLeService实例调用的,也是官方的源码
public boolean initialize(){ // For API level 18 and above, get a reference to BluetoothAdapter // through // BluetoothManager. if (mBluetoothManager == null) { //获取系统的蓝牙管理器 //使用 getSystemService(java.lang.String)与 BLUETOOTH_SERVICE创建一个 BluetoothManager // 然后调用 getAdapter()以获得 BluetoothAdapter mBluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE); if (mBluetoothManager == null) { Log.e(TAG, "Unable to initialize BluetoothManager."); return false; } } //BluetoothManager 的变量调用 getAdapter()以获得 BluetoothAdapter 进而对整体蓝牙进行管理 mBluetoothAdapter = mBluetoothManager.getAdapter(); if (mBluetoothAdapter == null) { Log.e(TAG, "Unable to obtain a BluetoothAdapter."); return false; } return true;}
1.4.3执行connect()和connectGatt
connect()和connectGatt都是连接BLE设备的方法,但二者用法不同
connectGatt是BluetoothDevice类下的方法,功能是向BLE设备发起连接,然后得到一个BluetoothGatt类型的返回值,利用这个返回值可以进行下一步操作。
connect是BluetoothGatt类下的方法,功能是重新连接。如果BLE设备和APP已经连接过,但是因为设备超出了蓝牙的连接范围而断掉,那么当设备重新回到连接范围内时,可以通过connect()重新连接
// 连接远程蓝牙 public boolean connect(final String address) { // 适配器为空或者地址为空就会提示 if (mBluetoothAdapter == null || address == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized or unspecified address."); return false; } // Previously connected device. Try to reconnect. if (mBluetoothDeviceAddress != null && address.equals(mBluetoothDeviceAddress) && mBluetoothGatt != null) { Log.d(TAG, "Trying to use an existing mBluetoothGatt for connection."); //mBluetoothGatt.connect()表示连接回远程设备 //在连接断开后,此方法的功能在于“重新连接到远程设备” //如果设备曾经连接过,但目前不在范围内 //则一旦设备回到范围内,则可以通过connect重新连接。 if (mBluetoothGatt.connect())//连接蓝牙,其实就是调用BluetoothGatt的连接方法 { mConnectionState = STATE_CONNECTING; return true; } else { return false; } } //mBluetoothAdapter.getRemoteDevice //蓝牙适配器通过调用getRemoteDevice()方法获取给定的蓝牙硬件地址的BluetoothDevice对象 //有效的蓝牙地址必须是6个字节,即使没有找到设备,也得返回有效的6个字节,当然,估计就是6个0 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. //connectGatt是BluetoothDevice类下的方法 //功能是向BLE设备发起连接,然后得到一个BluetoothGatt类型的返回值,利用这个返回值可以进行下一步操作 //connectGatt方法往往是和BluetoothGatt类的connect方法一起使用 //两个方法的运行逻辑是: //先使用connectGatt方法发起连接,连接状态的改变会回调callback对象中的onConnectionStateChange // (需要自己定义一个BluetoothGattCallBack对象并重写onConnectionStateChange) // 并返回一个BluetoothGatt对象,这时BluetoothGatt已经实例化,下一次连接可以调用connect重新连接。 mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback); Log.d(TAG, "Trying to create a new connection."); mBluetoothDeviceAddress = address; mConnectionState = STATE_CONNECTING; System.out.println("device.getBondState==" + device.getBondState()); return true; }
取消连接
public void disconnect(){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } mBluetoothGatt.disconnect();}
1.4.4 BluetoothGattCallback 回调
这个回调十分重要,主要对BluetoothGatt的蓝牙连接、断开、读、写、特征值变化等的回调监听,然后我们可以将这些回调信息通过广播机制传播回给广播监听器
// BluetoothGattCallback是一个抽象类,目的是用于实现 BluetoothGatt的回调// 用于将结果传递给用户,例如连接状态等,以及任何进一步对GATT客户端的操作// 因为BluetoothGattCallback是一个抽象类,因此需要对里面的方法进行重写private final BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback(){ // 连接状态变化时回调,用来检测蓝牙是否连接成功与否,成功失败两种情况的操作在这里设置 @Override public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) { String intentAction; if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED)//连接成功 { // 连接成功后的操作 intentAction = ACTION_GATT_CONNECTED; // 连接外设成功(GATT服务端) mConnectionState = STATE_CONNECTED; // 设备连接完毕 broadcastUpdate(intentAction); // 广播更新,查看是否有数据更新 Log.i(TAG, "Connected to GATT server."); // Attempts to discover services after successful connection. Log.i(TAG, "Attempting to start service discovery:" + mBluetoothGatt.discoverServices()); } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED)//连接失败 { //连接失败后的操作 intentAction = ACTION_GATT_DISCONNECTED;// 连接外设失败(GATT服务端) mConnectionState = STATE_DISCONNECTED; // 设备无法连接 Log.i(TAG, "Disconnected from GATT server."); broadcastUpdate(intentAction); } } @Override public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) { // GATT_SUCCESS表示GATT操作完成 if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS)//发现蓝牙服务成功 { broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED); Log.i(TAG, "--onServicesDiscovered called--"); } else { Log.w(TAG, "onServicesDiscovered received: " + status); System.out.println("onServicesDiscovered received: " + status); } } @Override public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) { if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) { Log.i(TAG, "--onCharacteristicRead called--"); //从特征值读取数据 // characteristic是特征值,而特征值是用16bit或者128bit,16bit是官方认证过的,128bit是可以自定义的 // 这里的两步操作第一步获得二进制的特征值,第二步将其变成字符串 byte[] sucString = characteristic.getValue(); String string = new String(sucString); //将数据通过广播到Ble_Activity //broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic); } } @Override public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) { System.out.println("++++++++++++++++"); broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic); // ACTION_DATA_AVAILABLE: 接受来自设备的数据,可以通过读或通知操作获得 } @Override public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) { super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status); if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {//发送完成 mSendState = true; Log.d("AppRun"+getClass().getSimpleName(),"发送完成"); } } @Override public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) { // TODO Auto-generated method stub // super.onDescriptorRead(gatt, descriptor, status); Log.w(TAG, "----onDescriptorRead status: " + status); byte[] desc = descriptor.getValue(); if (desc != null) { Log.w(TAG, "----onDescriptorRead value: " + new String(desc)); } } @Override public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) { // TODO Auto-generated method stub // super.onDescriptorWrite(gatt, descriptor, status); Log.w(TAG, "--onDescriptorWrite--: " + status); } // Rssi是蓝牙的接受信号强度 @Override public void onReadRemoteRssi(BluetoothGatt gatt, int rssi, int status) { // TODO Auto-generated method stub // super.onReadRemoteRssi(gatt, rssi, status); Log.w(TAG, "--onReadRemoteRssi--: " + status); broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, rssi); } @Override public void onReliableWriteCompleted(BluetoothGatt gatt, int status) { // TODO Auto-generated method stub // super.onReliableWriteCompleted(gatt, status); Log.w(TAG, "--onReliableWriteCompleted--: " + status); }};
1.4.5设置特征值变化通知
为了让手机APP接收蓝牙设备发送的数据,必须要设置这个setCharacteristicNotification()方法,这个十分重要。否则,手机APP将无法接受蓝牙设备的数据
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MainActivity代码
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
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BluetoothLeService类的代码
public void setCharacteristicNotification( BluetoothGattCharacteristic characteristic, boolean enabled){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled); BluetoothGattDescriptor clientConfig = characteristic .getDescriptor(UUID .fromString("00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); // 其中UUID.fromString("00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb"是HC-08蓝牙设备的监听UUID if (enabled) { clientConfig .setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE); } else { clientConfig .setValue(BluetoothGattDescriptor.DISABLE_NOTIFICATION_VALUE); } mBluetoothGatt.writeDescriptor(clientConfig);}
1.4.6读取特征值
开启对特征值的读
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MainActivity代码
mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);
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BluetoothLeService类的代码
public void readCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic characteristic){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);}
在蓝牙设备连接成功后自动读一次特征值,如果读成功,将返回BluetoothLeService类中的OnDataAvailableListener接口,并进入如下的方法
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status);
1.4.7写入特征值
开启对特征值的写,也就是向蓝牙外设写入数据
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MainActivity代码
mBluetoothLeService.writeCharacteristic(gattCharacteristic);
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BluetoothLeService类的代码
// 写入特征值public void writeCharacteristic(byte[] bytes){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } mList.add(bytes); //mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);}
这是完成手机APP向蓝牙设备写数据的操作
1.4.8获取已连接蓝牙的所有服务
public List<BluetoothGattService> getSupportedGattServices(){ if (mBluetoothGatt == null) return null; return mBluetoothGatt.getServices();}
返回已经连接蓝牙设备的所有服务
1.4.9读取蓝牙设备的RSSI值
该方法返回的是已连接的蓝牙设备的信号值(RSSI
),而RSSI值是蓝牙的信号值,离得越远信号越小,反之亦然
// 读取RSSipublic void readRssi(){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } mBluetoothGatt.readRemoteRssi();}
该方法返回的是已连接的蓝牙设备的信号值(RSSI
)
1.4.10发送广播
通过广播的形式将数据发出去,在MainActivity中通过设置过滤器接收对应的广播
//广播意图private void broadcastUpdate(final String action, int rssi){ final Intent intent = new Intent(action); intent.putExtra(EXTRA_DATA, String.valueOf(rssi)); sendBroadcast(intent);}//广播意图private void broadcastUpdate(final String action){ final Intent intent = new Intent(action); sendBroadcast(intent);}public void broadcastUpdate(final String action,final BluetoothGattCharacteristic characteristic){ final Intent intent = new Intent(action); //从特征值获取数据 final byte[] data = characteristic.getValue(); MainActivity.revDataForCharacteristic =data; if (data != null && data.length > 0) { final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(data.length); for (byte byteChar : data) { stringBuilder.append(String.format("%02X ", byteChar)); Log.i(TAG, "***broadcastUpdate: byteChar = " + byteChar); } Log.e("AppRunTime","测试一"); intent.putExtra("BLE_BYTE_DATA", data); intent.putExtra(EXTRA_DATA, new String(data)); System.out.println("broadcastUpdate for read data:" + new String(data)); } sendBroadcast(intent);}
1.5广播监听器:
广播的目的:
- 让别人能发现自己,对于一个不广播的设备,周围设备感觉不到其存在的,因此,要让别的设备能发现,则必须向外广播,在广播中可以带上丰富的数据,比如设备的能力,设备名字以及其他自定义的数据,这也就有了第二种可能
- 给不需要建立连接的应用广播数据,比如一个BLE温度计,其本身可以不接收任何连接,而可以选择通过广播将温度发送出去。检测者只要监听广播就能获取当前的温度
扫描者只有在收到广播数据后,才能去与广播者建立连接。广播是周期性的将广播数据从广播通道上发送出去
意图过滤器:
IntentFilter翻译成中文就是“意图过滤器”,主要用来过滤隐式意图。当用户进行一项操作的时候,Android系统会根据配置的 “意图过滤器” 来寻找可以响应该操作的组件,服务。这里的意图过滤器就是让用户对服务端也就是硬件外设进行操作
1.5.1注册/取消注册广播监听
在官方Demo中,便用了广播来作为activity和service之间的数据传递;MainActivity开启了前面的服务之后,就在MainActivity中注册了这个mGattUpdateReceiver广播,以下代码是MainActivity中的
// 取消注册广播和IntentFilter@Overrideprotected void onDestroy(){ super.onDestroy(); //解除广播接收器 unregisterReceiver(mGattUpdateReceiver); mBluetoothLeService = null;}// Activity出来时候,绑定广播接收器,监听蓝牙连接服务传过来的事件// 在官方demo中,广播接收器也叫广播监听器,用广播实现activity和service的数据传递// 在MainActivity执行了bindService,开启了蓝牙服务// 而在这里,就通过registerReceiver注册了mGattUpdateReceiver广播和IntentFilter@Overrideprotected void onResume(){ super.onResume(); //绑定广播接收器 registerReceiver(mGattUpdateReceiver, makeGattUpdateIntentFilter()); if (mBluetoothLeService != null) { //根据蓝牙地址,建立连接 final boolean result = mBluetoothLeService.connect(mDeviceAddress); }}
private static IntentFilter makeGattUpdateIntentFilter(){ final IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(); intentFilter.addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED); intentFilter.addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED); intentFilter .addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED); intentFilter.addAction(BluetoothLeService.ACTION_DATA_AVAILABLE); return intentFilter;}
上述代码利用registerReceiver()和unregisterReceiver()方法完成注册和取消注册广播,下面的代码是设置广播接收和过滤器
1.5.2广播回调监听
广播回调监听,便是MainActivity接收从Service发送过来的信息,上面说到的上文有说到BluetoothService类的方法BluetoothGattCallback,就是从这里发送广播的
// 下面是对前面注册的广播的回调监听,作用是接受从Service发送回来的信息// 从BluetoothGattCallback中发送广播,这里接受信息private final BroadcastReceiver mGattUpdateReceiver = new BroadcastReceiver(){ @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { final String action = intent.getAction(); if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED.equals(action))//Gatt连接成功 { mConnected = true; //status = "connected"; //更新连接状态 //updateConnectionState(status); System.out.println("BroadcastReceiver :" + "device connected"); } else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED//Gatt连接失败 .equals(action)) { mConnected = false; //status = "disconnected"; //更新连接状态 //updateConnectionState(status); System.out.println("BroadcastReceiver :" + "device disconnected"); } else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED//发现GATT服务器 .equals(action)) { // Show all the supported services and characteristics on the // user interface. //获取设备的所有蓝牙服务 //这里留意一下:当连接成功后,首先service那边会发现服务特征值,通过广播传输回来,然后执行下面的方法 displayGattServices(mBluetoothLeService .getSupportedGattServices()); System.out.println("BroadcastReceiver :" + "device SERVICES_DISCOVERED"); } else if (BluetoothLeService.ACTION_DATA_AVAILABLE.equals(action))//有效数据 { //处理发送过来的数据 try { if (intent.getExtras().getString( BluetoothLeService.EXTRA_DATA)!=null) { displayData(intent.getExtras().getString( BluetoothLeService.EXTRA_DATA), intent); System.out.println("BroadcastReceiver onData:" + intent.getStringExtra(BluetoothLeService.EXTRA_DATA)); } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } }};
在接收广播的代码中,displayGattServices()是进一步的完成发现服务,而displayData()则是进一步的完成数据接收处理
1.5.3处理数据的输入和获取
private static BluetoothGattCharacteristic target_chara = null;//蓝牙service,负责后台的蓝牙服务private static BluetoothLeService mBluetoothLeService;private Handler mhandler = new Handler();// 处理数据的输入和获取private void displayGattServices(List<BluetoothGattService> gattServices){ if (gattServices == null) return; String uuid = null; String unknownServiceString = "unknown_service"; String unknownCharaString = "unknown_characteristic"; // 服务数据,可扩展下拉列表的第一级数据 ArrayList<HashMap<String, String>> gattServiceData = new ArrayList<HashMap<String, String>>(); // 特征数据(隶属于某一级服务下面的特征值集合) ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>> gattCharacteristicData = new ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>>(); // 部分层次,所有特征值集合 mGattCharacteristics = new ArrayList<ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>>(); // Loops through available GATT Services. for (BluetoothGattService gattService : gattServices) { // 获取服务列表 HashMap<String, String> currentServiceData = new HashMap<String, String>(); uuid = gattService.getUuid().toString(); // 查表,根据该uuid获取对应的服务名称。SampleGattAttributes这个表需要自定义。 gattServiceData.add(currentServiceData); System.out.println("Service uuid:" + uuid); ArrayList<HashMap<String, String>> gattCharacteristicGroupData = new ArrayList<HashMap<String, String>>(); // 从当前循环所指向的服务中读取特征值列表 List<BluetoothGattCharacteristic> gattCharacteristics = gattService .getCharacteristics(); ArrayList<BluetoothGattCharacteristic> charas = new ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>(); // Loops through available Characteristics. // 对于当前循环所指向的服务中的每一个特征值 for (final BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics) { charas.add(gattCharacteristic); HashMap<String, String> currentCharaData = new HashMap<String, String>(); uuid = gattCharacteristic.getUuid().toString(); if (gattCharacteristic.getUuid().toString() .equals(HEART_RATE_MEASUREMENT)) { // 测试读取当前Characteristic数据,会触发mOnDataAvailable.onCharacteristicRead() mhandler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub mBluetoothLeService .readCharacteristic(gattCharacteristic); } }, 200); // 接受Characteristic被写的通知,收到蓝牙模块的数据后会触发mOnDataAvailable.onCharacteristicWrite() mBluetoothLeService.setCharacteristicNotification( gattCharacteristic, true); target_chara = gattCharacteristic; // 设置数据内容 // 往蓝牙模块写入数据 // mBluetoothLeService.writeCharacteristic(gattCharacteristic); } List<BluetoothGattDescriptor> descriptors = gattCharacteristic .getDescriptors(); for (BluetoothGattDescriptor descriptor : descriptors) { System.out.println("---descriptor UUID:" + descriptor.getUuid()); // 获取特征值的描述 mBluetoothLeService.getCharacteristicDescriptor(descriptor); // mBluetoothLeService.setCharacteristicNotification(gattCharacteristic, // true); } gattCharacteristicGroupData.add(currentCharaData); } // 按先后顺序,分层次放入特征值集合中,只有特征值 mGattCharacteristics.add(charas); // 构件第二级扩展列表(服务下面的特征值) gattCharacteristicData.add(gattCharacteristicGroupData); }}
1.5.4数据的接收
下面的代码完成数据的接收,将其显示到scrollview中
private void displayData(String rev_string, Intent intent){ try { byte[] data = intent.getByteArrayExtra("BLE_BYTE_DATA"); if(data==null) System.out.println("data is null!!!!!!"); if (receptionHex) rev_string = bytesToHexString(data); else rev_string = new String(data, 0, data.length, "GB2312");//GB2312编码 } catch (UnsupportedEncodingException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } bluedata = rev_string; //更新UI runOnUiThread(new Runnable() { @Override public void run() { // rev_tv.setText(bluedata); if(bluedata.length() == RFID ) { rfid = bluedata; rev_tv.setText(rfid); } else if(bluedata.length() == DISTANCE ) { Log.d("data","*"+bluedata+"*"); int a = bluedata.charAt(1) - '0'; int b = bluedata.charAt(4) - '0'; int c = bluedata.charAt(7) - '0'; distance = a * 100 + b * 10 + c; if(distance>100 && distance < 500 )takephoto = false; rev_tv.setText(new Integer(distance).toString()); } } });}
1.5.5发送数据
下面的代码是在BluetoothLeService类中,用于给外设的蓝牙模块写入数据的方法
// 发送数据public void startSend(final BluetoothGattCharacteristic characteristic){ if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) { Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized"); return; } Log.d("AppRun"+getClass().getSimpleName(),"添加完成,开始发送"); if (mList.size() != 0){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 0;i<mList.size();) { try { if (mSendState) {Thread.sleep(5);characteristic.setValue(mList.get(i));mSendState = false;mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);++i; } else {Log.d("AppRun"+getClass().getSimpleName(),"等待中..");Thread.sleep(20); } }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } } Log.d("AppRun"+getClass().getSimpleName(),"发送完毕.."); mList.clear(); } }).start(); }}
下面是将数据进行分包,因为每次蓝牙传输数据只能是20个字节,如果一个数据超过20个字节,必须要分成n个存放20字节的包
public int[] dataSeparate(int len){ int[] lens = new int[2]; lens[0]=len/20; lens[1]=len%20; return lens;}public static byte[] hexString2ByteArray(String bs) { if (bs == null) { return null; } int bsLength = bs.length(); if (bsLength % 2 != 0) { bs = "0"+bs; bsLength = bs.length(); } byte[] cs = new byte[bsLength / 2]; String st; for (int i = 0; i < bsLength; i = i + 2) { st = bs.substring(i, i + 2); cs[i / 2] = (byte) Integer.parseInt(st, 16); } return cs;}//byte数组转Stringpublic static String bytesToHexString(byte[] bArray) { StringBuffer sb = new StringBuffer(bArray.length); String sTemp; for (int i = 0; i < bArray.length; i++) { sTemp = Integer.toHexString(0xFF & bArray[i]); if (sTemp.length() < 2) sb.append(0); sb.append(sTemp.toUpperCase()); } int length = sb.length(); if (length == 1||length == 0){ return sb.toString(); } if (length%2==1){ sb.insert(length-1," "); length= length-1; } for (int i = length;i>0;i=i-2){ sb.insert(i," "); } return sb.toString();}
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