Android6.0 蓝牙通讯的实现

Posted 2021-01-18 酒客

 

 

       因项目需要做一个android 的蓝牙app来通过手机蓝牙传输数据以及控制飞行器，在此，我对这段时间里写的蓝牙app的代码进行知识梳理和出现错误的总结。

       该应用的Compile Sdk Version 和targetSdkVersion均为26，Min Sdk Version为22，基于Android studio平台开发。

 一、声明蓝牙权限

       首先，要在新建项目中的AndroidManifest.xml中声明两个权限：BLUETOOTH权限和BLUETOOTH_ADMIN权限。其中，BLUETOOTH权限用于请求连接和传送数据；BLUETOOTH_ADMIN权限用于启动设备、发现或进行蓝牙设置，如果要拥有该权限，必须现拥有BLUETOOTH权限。

       其次，因为android 6.0之后采用新的权限机制来保护用户的隐私，如果我们设置的targetSdkVersion大于或等于23，则需要另外添加ACCESS_COARSE_LOCATION和ACCESS_FINE_LOCATION权限，否则，可能会出现搜索不到蓝牙设备的问题。

 

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-permission-sdk-23 android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>

 

 二、 启动和关闭蓝牙

1.首先，要获取BluetoothAdapter蓝牙适配器的对象，然后检测设备是否支持蓝牙。

 

BluetoothAdapter blueadapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
//获取蓝牙适配器

 

if(blueadapter==bull)
//表示手机不支持蓝牙
return;

 

2.启动蓝牙功能：isEnable()方法用来检查蓝牙当前状态，如果方法返回false,则蓝牙没启动。enable()方法用来打开本地蓝牙适配器。

 if (!blueadapter.isEnabled())
        //判断本机蓝牙是否打开
        {//如果没打开，则打开蓝牙
        blueadapter.enable();
        }

 

3.使用disable()可以关闭本地蓝牙适配器。

 

三、发现蓝牙设备

1.开启当前蓝牙的可见性
       Android 设备默认是不能被搜索的，如果想要本机设备可被搜索，可以以BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE动作为startActivity()方法的参数，这个方法会提交一个开启蓝牙可见的请求。默认的情况下，设备在120秒内可以被搜索，也可以自定义一个间隔时间，但是规定的最大值为300秒，0秒则表示设备可以一直被搜索，自定义时间通过EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION来定义，代码如下。

if (blueadapter.getScanMode() != BluetoothAdapter.SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE) //不在可被搜索的范围
        {
        Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
        discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);//设置本机蓝牙在300秒内可见
        startActivity(discoverableIntent);
        }

 

2.调用startDiscover()搜索蓝牙

       开启蓝牙后，调用startDiscover()方法搜索蓝牙，注意，只有开启了蓝牙可见性的设备才会响应。该搜索过程为异步操作，调用后讲以广播的机制返回搜索到的对象，搜索的过程一般为12秒，搜索过程页面会显示搜索到的设备。

 

public void doDiscovry() {
    if (blueadapter.isDiscovering()) {
        //判断蓝牙是否正在扫描，如果是调用取消扫描方法；如果不是，则开始扫描
        blueadapter.cancelDiscovery();
    } else
        blueadapter.startDiscovery();

}

 

3.注册广播
       通过blueadapter.startDiscovery()来搜索蓝牙设备，要获取到搜索的结果需要注册广播。

 

       定义一个列表

public ArrayAdapter adapter;
ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.list);//控件 列表

 

 

//定义一个列表，存蓝牙设备的地址。
public ArrayList<String> arrayList=new ArrayList<>();
//定义一个列表，存蓝牙设备地址，用于显示。
public ArrayList<String> deviceName=new ArrayList<>();

 

 

       将搜索到的显示在控件列表上

adapter = new ArrayAdapter(this, android.R.layout.simple_expandable_list_item_1, deviceName);
listView.setAdapter(adapter);

 

 

       定义广播和处理广播消息

IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);//注册广播接收信号
registerReceiver(bluetoothReceiver, intentFilter);//用BroadcastReceiver 来取得结果

private final BroadcastReceiver bluetoothReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            deviceName.add("设备名："+device.getName()+"
" +"设备地址："+device.getAddress() + "
");//将搜索到的蓝牙名称和地址添加到列表。
            arrayList.add( device.getAddress());//将搜索到的蓝牙地址添加到列表。
            adapter.notifyDataSetChanged();//更新
        }
    }
 };

 

       搜索完设备后，要记得注销广播。注册后的广播对象在其他地方有强引用，如果不取消，activity会释放不了资源 。

protected void onDestroy(){
    super.onDestroy();//解除注册
    unregisterReceiver(bluetoothReceiver);
}

4.了解targetSdkVersion是否大于或等于23

       若是大于或等于23，除了添加了蓝牙权限外，还要动态获取位置权限，才能将搜索到的蓝牙设备显示出来。若是小于，则不需要动态获取权限。
动态申请权限，网上例子如下。

 

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);

    if (requestCode == REQUEST_ENABLE_BT) {
        if (resultCode == RESULT_OK) {
            textView.setText("打开蓝牙成功");
        }
        if (resultCode == RESULT_CANCELED) {
            textView.setText("放弃打开蓝牙");
        }
    } else {
        textView.setText("蓝牙异常");
    }
}

@Override
public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String permissions[], int[] grantResults) {
    switch (requestCode) {
        case PERMISSION_REQUEST_COARSE_LOCATION:
            if (grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
            }
            break;
    }
}

 

 

 四、配对蓝牙设备

       蓝牙的配对和连接有两种方式。一种是每个设备作为一个客户端去连接一个服务端，向对方发起连接。另一种则是作为服务端来接收客户端发来连接的消息。蓝牙之间的数据传输采用的是和TCP传输类似的传输机制。

1.作为客户端连接
       首先要获取一个代表远程设备BluetoothDevice的对象，然后使用该BluetoothDevice的对象来获取一个BluetoothSocket对象。BluetoothSocket对象调用connect()可以建立连接。

       蓝牙连接整个过程需要在子线程中执行的，并且要将 scoket.connect（）放在一个新的子线程中，因为如果将这个方法也放在同一个子线程中解决的话，就会永远报错read failed, socket might closed or timeout, read ret: -1；借鉴网上的方法：再开一个子线程专门执行socket.connect()方法，问题可以解决；

       另外，借鉴网上方法和建议，在获得socket的时候 ，尽量不使用uuid方式；因为这样虽然能够获取到socket 但是不能进行自动，所以使用的前提是已经配对了的设备连接；

       使用反射的方式，能够自动提示配对，也适合手机间通信。

 

final BluetoothSocket socket = (BluetoothSocket) device.getClass().getDeclaredMethod("createRfcommSocket", new Class[]{int.class}).invoke(device, 1);

 

       代码中的device需要把注册广播时的device作为参数传进线程中。注意，传进来的device的值要为远程设备的地址，若不是或有出入，则可能会出现NullPointerException异常，并提示尝试调用一个空的对象。为了解决这个问题，可以把显示获得的device名字、地址和传入线程的device的地址分在不同的集合类。传入线程的device使用只有设备地址的集合类。

       在连接蓝牙之前，还要先取消蓝牙设备的扫描，否则容易连接失败。

 

adapter.cancelDiscovery();//adapter为获取到的蓝牙适配器
socket.connect();//连接

 

 

2.作为服务端连接
       服务端接收连接需要使用BluetoothServerSocket类，它的作用是监听进来的连接，在一个连接被接收之后，会返回一个BluetoothSocket对象，这个对象可以用来和客户端进行通信。

       与客户端一样，服务端也要在子线程中实现。通过调用listenUsingRfcommWithServiceRecord（String,UUID）方法可以得到一个BluetoothServerSocket的对象，然后再用这个对象来调用accept（）来返回一个BluetoothSocket对象。由于accept（）是个阻塞的方法，它会直到接收到一个连接或异常之后才会返回，所以要放在子线程中。

bluetoothServerSocket=bluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(bluetoothAdapter.getDefaultAdapter().getName(), UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
//bluetoothServerSocket= (BluetoothServerSocket) bluetoothAdapter.getClass().getMethod("listenUsingRfcommOn",new Class[]{int.class}).invoke(bluetoothAdapter,10);
socket=bluetoothServerSocket.accept();//接收连接

 

       代码中注释掉的内容是通过反射的方式来接收，由于我使用时出现了异常，所以暂时不考虑这个方法。

       还有，与TCP不同的是，这个连接时只允许一个客户端连接，因此在BluetoothServerSocket对象接收到一个连接请求时就要立刻调用close（）方法把服务端关闭。

五、客户端发送数据

       当两个设备成功连接之后，双方都会有一个BluetoothSocket对象，这时，就可以在设备之间传送数据了。

       1.使用getOutputStream（）方法来获取输出流来处理传输。

       2.调用write（）。

os = socket.getOutputStream();//获取输出流
if (os != null) {//判断输出流是否为空
    os.write(message.getBytes("UTF-8"));
}
os.flush();//将输出流的数据强制提交
os.close();//关闭输出流
}

 

       将输出流中的数据提交后，要记得关闭输出流，否则，可能会造成只能发送一次数据。

 

六、服务端接收数据

       1.使用getInputStream（）方法来获取输入流来处理传输。

       2.调用read()。

 

   

InputStream im=null;
im=bluetoothSocket.getInputStream();
byte buf[] = new byte[1024];
if (is != null) {
    is.read(buf, 0, buf.length);//读取发来的数据
    String message = new String(buf);//把发来的数据转化为String类型
    BuletoothMainActivity.UpdateRevMsg(message);//更新信息在显示文本框
    is.close();//关闭输入流

 

 

       使用服务端接收数据时，要先从客户端向服务端发起连接，只有接收到连接请求之后，才会返回一个BluetoothSocket对象。有BluetoothSocket对象才能获取到输入流。

 

       下面是将接收到数据显示在界面的方法：

        在Activity中定义Handler类的对象handler。

public static void UpdateRevMsg(String revMsg) {
    mRevMsg=revMsg;
    handler.post(RefreshTextView);
}

private static Runnable RefreshTextView=new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        textView2.setText(mRevMsg);
    }
};