安卓BLE 蓝牙开发

1 前言

  BLE蓝牙的兴起主要因为近年来可穿戴设备的流行。由于传统蓝牙功耗高不能满足可穿戴设备对于续航的要求。所以大部分可穿戴设备采用蓝牙4.0,即BLE蓝牙技术。BLE(Bluetooth Low Energy)低功耗蓝牙,主要特点是快速搜索,快速连接,超低功耗保持连接和数据传输。
  缺点:BLE蓝牙数据传输速率低,特别是在安卓开发过程,BLE蓝牙一包数据最多为20字节,因此安卓系统下最好不要使用BLE蓝牙传输大量数据。

2 申请权限

  安卓手机涉及蓝牙权限问题,蓝牙开发需要在AndroidManifest.xml文件中添加权限声明:

<!-- 蓝牙权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

为适配安卓6.0以及以上版本需要添加一个模糊定位的权限

 <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

手机权限管理中允许此权限,否则会出现无法搜索到设备的情况。

3 打开蓝牙

  在搜索设备之前需要询问打开手机蓝牙,其关键代码如下:

//获取系统蓝牙适配器管理类
private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter
        .getDefaultAdapter();
// 询问打开蓝牙
if (mBluetoothAdapter != null && !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
        Intent enableBtIntent = new Intent(
                BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
        startActivityForResult(enableBtIntent, 1);
}
  // 申请打开蓝牙请求的回调
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    // TODO Auto-generated method stub
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
    if (requestCode == 1) {
        if (resultCode == RESULT_OK) {
            Toast.makeText(this, "蓝牙已经开启", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        } else if (resultCode == RESULT_CANCELED) {
            Toast.makeText(this, "没有蓝牙权限", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            finish();
        }
    }
}

4 搜索设备

  本文主要针对BLE蓝牙开发,因此采用mBluetoothAdapter.startLeScan(LeScanCallback callback)方式扫描BLE蓝牙设备。调用方法如下:

mBluetoothAdapter.startLeScan(callback);
private LeScanCallback callback = new LeScanCallback() {

    @Override
    public void onLeScan(BluetoothDevice device, int arg1, byte[] arg2) {

        //device为扫描到的BLE设备
        if(device.getName() == "目标设备名称"){
            //获取目标设备
            targetDevice = device;
        }
    }
};

5 连接设备

  通过扫描BLE设备,根据设备名称区分出目标设备targetDevice,下一步实现与目标设备的连接。在连接设备之前要停止搜索蓝牙。

mBluetoothAdapter.stopLeScan(callback);

  注 :停止搜索一般需要一定的时间来完成,最好调用停止搜索函数之后加以100ms的延时,保证系统能够完全停止搜索蓝牙设备。停止搜索之后启动连接过程。

BLE蓝牙的连接方法相对简单只需调用connectGatt方法,函数原型如下:

public BluetoothGatt connectGatt (Context context, boolean autoConnect, BluetoothGattCallback callback);

参数说明:
  返回值 BluetoothGatt: BLE蓝牙连接管理类,主要负责与设备进行通信。后续会进一步介绍该类。
  boolean autoConnect:建议置为false,能够提升连接速度。
  BluetoothGattCallback callback 连接回调,BLE蓝牙通信的重要参数,BLE通信的核心部分。

6 设备通信

  与设备建立连接之后与设备通信,整个通信过程都是在BluetoothGattCallback的异步回调函数中完成。
  BluetoothGattCallback中主要回调函数如下:

private BluetoothGattCallback gattCallback = new BluetoothGattCallback() {

        @Override
        public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status,
                int newState) {
        }
        @Override
        public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,
                BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {

            super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);
        }

        @Override
        public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt,
                BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {

        };

        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {

        }

        @Override
        public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
                BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
            }
    };
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