Android蓝牙BLE开发
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
/**
* @Description: TODO<自定义适配器Adapter,作为listview的适配器>
*/
private class LeDeviceListAdapter extends BaseAdapter {
private ArrayList<BluetoothMessage> mLeDevices;
private LayoutInflater mInflator;
public LeDeviceListAdapter()
{
super();
//rssis = new ArrayList<Integer>();
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;
}
/**
* 重写getview
*
* **/
@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);
/* 开始扫描蓝牙设备，带mLeScanCallback 回调函数 */
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;
/**
* --------------------------------------------onCreate方法-----------------------------------------------------
*/
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
...
/* 启动蓝牙service */
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) {
/* 停止扫描设备 */
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：
/* BluetoothLeService绑定的回调函数 */
// 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
@Override
public 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
@Override
public 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
/* service 中蓝牙初始化 */
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;
}
}
/* 获取远端的蓝牙设备 */
//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.
/* 调用device中的connectGatt连接到远程设备 */
//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
/**
* @Title: disconnect
* @Description: TODO(取消蓝牙连接)
* @return void
* @throws
*/
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
/* 连接远程设备的回调函数 */
// 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
/* 通过广播更新连接状态 */
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);
}
}
/*
* 重写onServicesDiscovered，发现蓝牙服务 会在蓝牙连接的时候调用
*
* */
@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);
}
}
/*
* 特征值的读写
* */
@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);
}
}
/*
* 特征值的改变
* */
@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
}
/*
* 特征值的写
* */
@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");
}
}
/*
* 读描述值
* */
@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));
}
}
/*
* 写描述值
* */
@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);
}
/*
* 读写蓝牙信号值
* */
// 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
-
MainActivity代码
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled); -
BluetoothLeService类的代码
/** * @Title: setCharacteristicNotification * @Description: TODO(设置特征值通变化通知) * @param @param characteristic（特征值） * @param @param enabled （使能） * @return void * @throws */ 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
-
MainActivity代码
mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic); -
BluetoothLeService类的代码
/** * @Title: readCharacteristic * @Description: TODO(读取特征值) * @param @param characteristic（要读的特征值） * @return void 返回类型 * @throws */ 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
-
MainActivity代码
mBluetoothLeService.writeCharacteristic(gattCharacteristic); -
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
/**
* @Title: getSupportedGattServices
* @Description: TODO(得到蓝牙的所有服务)
* @param @return 无
* @return List<BluetoothGattService>
* @throws
*/
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RSSi
public 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);
}
/* 广播远程发送过来的数据 */
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
@Override
protected 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
@Override
protected 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);
}
}
/* 意图过滤器 */
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
/**
* 广播接收器，负责接收BluetoothLeService类发送的数据
*/
// 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();
/**
* @Title: displayGattServices
* @Description: TODO(处理蓝牙服务)
* @param
* @return void
* @throws
*/
// 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
/**
* @Title: displayData
* @Description: TODO(接收到的数据在scrollview上显示)
* @param @param rev_string(接受的数据)
* @return void
* @throws
*/
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
/**
* 将数据分包
*
* **/
public int[] dataSeparate(int len)
{
int[] lens = new int[2];
lens[0]=len/20;
lens[1]=len%20;
return lens;
}
/**
* 将16进制字符串转换为byte[]
*/
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String
public 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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THE END
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