无线通信 - 由于Android应用开发蓝牙〜SPP

Posted 2020-08-20

是设备解决方案的一部分。

由android，我想介绍如何执行由蓝牙SPP（串行端口配置文件）的无线通信。

Android SDK中，以有一个名为“BluetoothChat”一个示例项目，因为它已经实现在执行蓝牙通信所需Ichitori的功能，我们想解释给该组。

BluetoothChat是，它说假设的Android终端之间的连接，但这次我想谈谈与其他设备，如PC连接，使用SPP目标。

●蓝牙授权（许可）
首先，为了使用蓝牙功能的应用，“蓝牙”“BLUETOOTH_ADMIN”两个蓝牙权限之一，则必须在许可证的表明自己的至少一种声明。

[蓝牙] 
连接请求时，连接接受，并且，必要的，以便执行任何蓝牙通信，如THETA传输。

[BLUETOOTH_ADMIN] 
必要的，以便进行设备发现和蓝牙设置的初始化操作。
※如果您想使用BLUETOOTH_ADMIN许可，还需要蓝牙权限。

它显示了声明允许在应用程序下清单蓝牙的过程。
①打开的应用程序清单
②[权限]选择选项卡
③按钮，然后单击[添加...]中
选择所需的权限④Uses 
⑤[确定]，然后点击按钮
⑥Attributes的名称列表的使用权限更
　android.permission.BLUETOOTH或android.permission.BLUETOOTH_ADMIN 
选择

通过该操作，下面的描述将被添加到清单。

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

●收购并启用蓝牙适配器

在应用程序通过蓝牙进行沟通，首先，你需要确保蓝牙设备支持。
调用BluetoothAdapter.getDefaultAdapter（）方法来获取本地BluetoothAdapter。如果getDefaultAdapter（结果）为空，则表示该设备不支持蓝牙。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChat.java]

// Local Bluetooth adapterprivate BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = null; public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
             :
    // Get local Bluetooth adapter
    mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();     // If the adapter is null, then Bluetooth is not supported
    if (mBluetoothAdapter == null) {
        Toast.makeText(this, "Bluetooth is not available", Toast.LENGTH_LONG).show();
        finish();
        return;
    }}

一旦确认该设备支持蓝牙，看是否已开启蓝牙功能，然后调用isEnabled（）方法。如果isEnabled（）的结果是假的，蓝牙被禁用。要启用蓝牙，使用ACTION_REQUEST_ENABLE行动意图，调用startActivityForResult（）。
这使您可以生成请求通过系统配置以启用蓝牙。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChat.java]

// If BT is not on, request that it be enabled.// setupChat() will then be called during onActivityResultif (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
    Intent enableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    startActivityForResult(enableIntent, REQUEST_ENABLE_BT);// Otherwise, setup the chat session} else {
    if (mChatService == null) setupChat();}

当您启动ACTION_REQUEST_ENABLE行动意图，之后，对话框，请求允许启用蓝牙显示。如果选择“是”，系统会启动蓝牙激活。运行蓝牙激活，你会看到类似下面的对话框。

该过程完成后，将返回到应用程序。

蓝牙结果启用，您将收到的onActivityResult（）回调。
在成功激活的情况下，结果代码是RESULT_OK。发生错误或者用户选择在许可证申请“否”，案件的结果代码不能启用蓝牙将RESULT_CANCELED。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChat.java]

public void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    switch (requestCode) {
  case REQUEST_ENABLE_BT:
      // When the request to enable Bluetooth returns
      if (resultCode == Activity.RESULT_OK) {
          // Bluetooth is now enabled, so set up a chat session
          setupChat();
      } else {
          // User did not enable Bluetooth or an error occured
          Log.d(TAG, "BT not enabled");
          Toast.makeText(this, R.string.bt_not_enabled_leaving, Toast.LENGTH_SHORT).show();
            finish();
      }
    }

以上，蓝牙设备存在于本地，它能够确认有效。
然后搜索连接的设备进行了说明。

●搜索远程设备的
要搜索的一个远程蓝牙设备，该方法和一对（键的话），以使用设备的发现功能有两种方法来查询的设备的列表。

该装置的发现是蓝牙功能的设备的过程中进行扫描是否在局部区域。为设备到发现的请求作出响应，必须具有有效的是有可能发现。（搭载的Android设备未在可能发现默认开启）

当它是第一次建立与远程设备的连接，配对的自动请求将被呈现给用户。当设备被配对，该装置的基本信息将被可使用蓝牙API（设备名称，类信息，例如MAC地址）尚未保存读取。因此，为了能够与已知的MAC地址到远程设备来初始化，则最好不要有运行的发现过程耗时。

应用程序中，首先提出了对设备到用户的列表，我认为这使得该装置的目标进行扫描用的设备的发现功能，除非该列表是可取的。BluetoothChat即使它已经以这种方式取得。

一对▼询问设备
到对器件的查询，调用getBondedDevices（）方法。
此方法返回表示已配对设备一套BluetoothDevice类的。

在BluetoothChat，选择“连接设备”将被从选项菜单中执行时，对器件的询问。的源代码包含在DeviceListActivity.java。
[DeviceListActivity.java]

// Get the local Bluetooth adaptermBtAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); // Get a set of currently paired devicesSet<BluetoothDevice> pairedDevices = mBtAdapter.getBondedDevices(); // If there are paired devices, add each one to the ArrayAdapterif (pairedDevices.size() > 0) {
    findViewById(R.id.title_paired_devices).setVisibility(View.VISIBLE);
    for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
        mPairedDevicesArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
    }} else {
    String noDevices = getResources().getText(R.string.none_paired).toString();
    mPairedDevicesArrayAdapter.add(noDevices);}

是MAC地址什么是需要BluetoothDevice类对象初始化连接。
在这个例子中，显示给用户（mPairedDevicesArrayAdapter）一个ArrayAdapter的一部分
作为已保存的MAC地址。（由的getAddress后天（））

▼设备发现的
一对器件没有，或者，在对象被连接到配对的设备列表不存在，然后搜索是接近使用该设备的发现功能的蓝牙设备的情况。

要启动设备的发现，调用startDiscovery（）方法。过程将是异步执行（被调用后立即返回startDiscovery（））。发现的过程中，通常有大约12秒的查询扫描，然后页的扫描到寻找那些被发现之后每个设备的蓝牙名称。

在BluetoothChat上所显示DeviceListActivity当您选择从选项菜单“连接的设备”，该设备的发现将在执行“扫描设备”时进行。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[DeviceListActivity.java]

@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
            :
    // Initialize the button to perform device discovery
    Button scanButton = (Button) findViewById(R.id.button_scan);
    scanButton.setOnClickListener(new OnClickListener() {
        public void onClick(View v) {
            doDiscovery();
            v.setVisibility(View.GONE);
        }
    }); (途中省略) /**
 * Start device discover with the BluetoothAdapter
 */private void doDiscovery() {
    if (D) Log.d(TAG, "doDiscovery()");     // Indicate scanning in the title
    setProgressBarIndeterminateVisibility(true);
    setTitle(R.string.scanning);     // Turn on sub-title for new devices
    findViewById(R.id.title_new_devices).setVisibility(View.VISIBLE);     // If we‘re already discovering, stop it
    if (mBtAdapter.isDiscovering()) {
        mBtAdapter.cancelDiscovery();
    }     // Request discover from BluetoothAdapter
    mBtAdapter.startDiscovery();}

当您运行startDiscovery（）时，系统会广播为每个设备ACTION_FOUND意图。该应用程序，以获得有关每个发现的设备的信息，您需要注册对ACTION_FOUND意图广播接收器。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[DeviceListActivity.java]

// The BroadcastReceiver that listens for discovered devices and// changes the title when discovery is finishedprivate final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();         // When discovery finds a device
        if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            // Get the BluetoothDevice object from the Intent
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            // If it‘s already paired, skip it, because it‘s been listed already
            if (device.getBondState() != BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
                mNewDevicesArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
            }
        // When discovery is finished, change the Activity title
        } else if (BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED.equals(action)) {
            setProgressBarIndeterminateVisibility(false);
            setTitle(R.string.select_device);
            if (mNewDevicesArrayAdapter.getCount() == 0) {
                String noDevices = getResources().getText(R.string.none_found).toString();
                mNewDevicesArrayAdapter.add(noDevices);
            }
        }
    }};

发现过程的执行是蓝牙适配器一个沉重的处理，并消耗了大量的资源。有一次，我发现被连接的设备，你必须尝试连接前调用cancelDiscovery（）停止的发现。

▼启用发现功能
进行说明，但是，搭载的Android设备不默认情况下，可能发现开启。如果要使得它可以发现本地设备从其他设备，调用startActivityForResult（）中ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE行动意图。

正如你已经启用了发现模式将通过系统配置公布结果。缺省情况下，设备，但它是120秒，习惯被发现，可以通过添加对意图EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION附加信息来定义（最多300秒）为不同的时间段。

在BluetoothChat，使得在选择“让发现”从选项菜单做的时候发现功能。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChat.java]

private void ensureDiscoverable() {
    if(D) Log.d(TAG, "ensure discoverable");
    if (mBluetoothAdapter.getScanMode() !=
        BluetoothAdapter.SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE) {
        Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
        discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
        startActivity(discoverableIntent);
    }}

顺便说一句，有必要启用发现功能，只要你想举办一个接受该应用程序来在连接的服务器套接字。（不适用于连接作为一个客户端应用程序）

以上，要连接到的我们可以得到设备的MAC地址。然后描述该设备的连接。

●连接的设备
通过该应用程序，以创建该两个设备之间的连接时，将需要实现两个机制的服务器端和客户端。它必须是设备中的一个是打开一个服务器套接字，因为它需要将其他是初始化连接（初始化连接时，使用该服务器设备的MAC地址）。在相同的RFCOMM信道服务器和客户端，它被认为是已经连接到的情况下，每个接收到的已连接的BluetoothSocket。

在这一点上，每个设备都可以得到的输入和输出流，就可以开始数据传输。

服务器和客户端设备将赢得以不同的方式为每个所需的的BluetoothSocket。服务器收到的BluetoothSocket时传入的连接被接受，当你打开RFCOMM通道到服务器的客户端将收到的BluetoothSocket。

▼连接作为服务器

当你想在两个设备连接，你需要作为由一个服务器是打开BluetoothServerSocket持有它。服务器套接字的目的，并侦听传入的连接请求，就是当对方接受的连接，提供已经连接的BluetoothSocket。

当的BluetoothSocket从BluetoothServerSocket获得的，如果你不想接受进一步的连接，可以放弃BluetoothServerSocket。

1. listenUsingRfcommWithServiceRecord（字符串，UID）调用，以获得BluetoothServerSocket。

串，一个可以被识别的服务的名称，系统将设备它（服务发现协议：SDP）上自动新服务发现协议将写入数据库条目。（该名称是可选的，可以是一个简单的应用程序的名称）
此外，UUID也包含在SDP条目，这将是在与客户端设备的连接的组匹配。
为了确保连接被接受，你将需要这些UUID匹配。为UUID，后面描述。

2.调用accept（）方法，并开始收听连接请求。

直到发生异常时此调用，连接被接受，将被阻止。
远程装置中，当服务器套接字发送了匹配连接请求注册的UUID，所述连接被接受。
成功的案例，accept（）返回已连接的BluetoothSocket。

3.如果您不希望接受更多的连接，调用close（）。

此服务器套接字和所有的资源被释放，但连接一直的BluetoothSocket返回的接受（）未关闭。
不像TCP / IP协议，以允许RFCOMM是在同一时间，每个通道一个仅连接的客户端。因此，在大多数情况下，它接受一个连接的套接字之后立即调用BluetoothServerSocket的close（）。

调用accept（）方法，因为封锁的通话，你应该在一个单独的线程中运行。
处理，通常使用BluetoothServerSocket和的BluetoothSocket用一个新的线程，这是由应用程序管理处理。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChatService.java]

/**
 * This thread runs while listening for incoming connections. It behaves
 * like a server-side client. It runs until a connection is accepted
 * (or until cancelled).
 */private class AcceptThread extends Thread {
    // The local server socket
    private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;     public AcceptThread() {
        BluetoothServerSocket tmp = null;         // Create a new listening server socket
        try {
            tmp = mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME, MY_UUID);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "listen() failed", e);
        }
        mmServerSocket = tmp;
    }     public void run() {
        if (D) Log.d(TAG, "BEGIN mAcceptThread" + this);
        setName("AcceptThread");
        BluetoothSocket socket = null;         // Listen to the server socket if we‘re not connected
        while (mState != STATE_CONNECTED) {
            try {
                // This is a blocking call and will only return on a
                // successful connection or an exception
                socket = mmServerSocket.accept();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "accept() failed", e);
                break;
            }             // If a connection was accepted
            if (socket != null) {
                synchronized (BluetoothChatService.this) {
                    switch (mState) {
                    case STATE_LISTEN:
                    case STATE_CONNECTING:
                        // Situation normal. Start the connected thread.
                        connected(socket, socket.getRemoteDevice());
                        break;
                    case STATE_NONE:
                    case STATE_CONNECTED:
                        // Either not ready or already connected. Terminate new socket.
                        try {
                            socket.close();
                        } catch (IOException e) {
                            Log.e(TAG, "Could not close unwanted socket", e);
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        if (D) Log.i(TAG, "END mAcceptThread");
    }     public void cancel() {
        if (D) Log.d(TAG, "cancel " + this);
        try {
            mmServerSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "close() of server failed", e);
        }
    }}

▼连接作为客户端
进行远程设备（即拥有一个开放的服务器套接字设备）的初始化，你需要赢得代表首次远程设备的BluetoothDevice类的对象。
然后，您需要初始化收购来连接使用BluetoothDevice类的的BluetoothSocket。

的基本程序如下。
1.使用BluetoothDevice类，通过调用createRfcommSocketToServiceRecord（UUID），初始化的BluetoothSocket。

UUID在这里通过，则需要以匹配使用由服务器设备时，服务器打开BluetoothServerSocket的UUID。

2.初始化通过调用connect连接（）。

当远程设备接受，而你正在连接共享使用的连接，RFCOMM通道，你从连接回来（）。
这种方法也已被呼叫。出于某种原因，异常如果connect（）方法连接失败已成为发生超时。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。
[BluetoothChatService.java]

/**
 * This thread runs while attempting to make an outgoing connection
 * with a device. It runs straight through; the connection either
 * succeeds or fails.
 */private class ConnectThread extends Thread {
    private final BluetoothSocket mmSocket;
    private final BluetoothDevice mmDevice;     public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
        mmDevice = device;
        BluetoothSocket tmp = null;         // Get a BluetoothSocket for a connection with the
        // given BluetoothDevice
        try {
            tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID);
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "create() failed", e);
        }
        mmSocket = tmp;
    }     public void run() {
        Log.i(TAG, "BEGIN mConnectThread");
        setName("ConnectThread");         // Always cancel discovery because it will slow down a connection
        mAdapter.cancelDiscovery();         // Make a connection to the BluetoothSocket
        try {
            // This is a blocking call and will only return on a
            // successful connection or an exception
            mmSocket.connect();
        } catch (IOException e) {
            connectionFailed();
            // Close the socket
            try {
                mmSocket.close();
            } catch (IOException e2) {
                Log.e(TAG, "unable to close() socket during connection failure", e2);
            }
            // Start the service over to restart listening mode
            BluetoothChatService.this.start();
            return;
        }         // Reset the ConnectThread because we‘re done
        synchronized (BluetoothChatService.this) {
            mConnectThread = null;
        }         // Start the connected thread
        connected(mmSocket, mmDevice);
    }     public void cancel() {
        try {
            mmSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "close() of connect socket failed", e);
        }
    }}

完成对远程设备或多个方面，我能够赢得必要的BluetoothSocket的发送和接收。这里，的UUID的简要说明，连接到PC等使用BluetoothChat时，这是一个问题。

★对于UUID
的UUID（通用唯一标识符=通用唯一标识符）是128位的标准格式，它会被用于字符串唯一标识信息的ID。

下表是蓝牙分配的数字文档中定义的最常见的UUID的列表。

如果通过SPP通信，必须指定00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB到UUID。
[BluetoothChatService.java]

// Unique UUID for this applicationprivate static final UUID   MY_UUID = UUID.fromString("fa87c0d0-afac-11de-8a39-0800200c9a66"); 

 // Unique UUID for SPP applicationprivate static final UUID  	MY_UUID = UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB");

●传输和接收数据
的设备连接成功后，你们每个人都已经连接的BluetoothSocket。
使用的BluetoothSocket，处理发送和接收的任何数据如下。

1.在的getOutputStream的getInputStream（）（）方法来获取InputStream和OutputStream使用套接字来办理过户。

2.流方面，阅读和在read（）和write（）方法写入数据。

阅读（），write（）方法，因为阻止呼叫，你应该使用线程流的读取和写入。

以下是在BluetoothChat有关部分的源代码。

[BluetoothChatService.java]

/**
 * This thread runs during a connection with a remote device.
 * It handles all incoming and outgoing transmissions.
 */private class ConnectedThread extends Thread {
    private final BluetoothSocket mmSocket;
    private final InputStream mmInStream;
    private final OutputStream mmOutStream;     public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) {
        Log.d(TAG, "create ConnectedThread");
        mmSocket = socket;
        InputStream tmpIn = null;
        OutputStream tmpOut = null;         // Get the BluetoothSocket input and output streams
        try {
            tmpIn = socket.getInputStream();
            tmpOut = socket.getOutputStream();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "temp sockets not created", e);
        } 
        mmInStream = tmpIn;
        mmOutStream = tmpOut;
    }     public void run() {
        Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread");
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int bytes;         // Keep listening to the InputStream while connected
        while (true) {
            try {
                // Read from the InputStream
                bytes = mmInStream.read(buffer);                 // Send the obtained bytes to the UI Activity
                mHandler.obtainMessage(BluetoothChat.MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
                        .sendToTarget();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "disconnected", e);
                connectionLost();
                break;
            }
        }
    }     /**
     * Write to the connected OutStream.
     * @param buffer  The bytes to write
     */
    public void write(byte[] buffer) {
        try {
            mmOutStream.write(buffer);             // Share the sent message back to the UI Activity
            mHandler.obtainMessage(BluetoothChat.MESSAGE_WRITE, -1, -1, buffer)
                    .sendToTarget();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "Exception during write", e);
        }
    }     public void cancel() {
        try {
            mmSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            Log.e(TAG, "close() of connect socket failed", e);
        }
    }}

●检查操作
在模拟器上的，因为它不执行蓝牙功能的确认，您需要使用实际的设备做验证。

在这一次的远程端，我们使用那些有蓝牙适配器到您的台式PC的USB类型。您分配一个COM端口在蓝牙设置屏幕传入。在PC端的软件用于TeraTerm。在Android终端上的UUID安装BluetoothChat改变为一个用于SPP，并运行。

这里，出现问题。。。

它不杀尽快运行BluetoothChat开始。启用USB调试终端，进行真机调试，USB连接，onResume（）被称为在启动的时候，我们发现当你调用启动的BluetoothChatService（）方法，从他们中间那个秋天。

因为我不知道好（这似乎是实例的关系），但现在通过注释掉相应行正常工作。

[BluetoothChat.java]

@Override    public synchronized void onResume() {
        super.onResume();
        if(D) Log.e(TAG, "+ ON RESUME +");         // Performing this check in onResume() covers the case in which BT was
        // not enabled during onStart(), so we were paused to enable it...
        // onResume() will be called when ACTION_REQUEST_ENABLE activity returns.
        if (mChatService != null) {
            // Only if the state is STATE_NONE, do we know that we haven‘t started already
            if (mChatService.getState() == BluetoothChatService.STATE_NONE) {
            	// Start the Bluetooth chat services
            //	mChatService.start();	
        }
    }

在启动后，运行从选项菜单中的“连接设备”，并连接到从列表中选择PC的主题。（对于在这种情况下，第一次，扫描设备运行）
连接到并连接到标题的右上角：我认为这是（PC名称）和显示。

输入在Android终端侧按“Android的蓝牙SPP测试”[发送]按钮，
确认已收到在PC端的字符串后，表示“OK（行）”当你进入屏幕以下。

尽管有改进，如下面被发现，就可以确认是否可以成功地发送和接收。
-分隔符并不在句子中的新行代码在传输时不添加坚持
和接收是不是已经进入每次在一行接一行的基础，并输出到日志中的字符（1字符在时间显示）

这个区域，我认为，可以通过查看阅读的地方（）从实现和write（）方法的ConnectedThread流得到改善。
此外，我认为这是通过查看TeraTerm屏幕注意到，但在PC端的波特率是相当快，921600bps。

以上，我想结束蓝牙SPP通信。