如何使用Android蓝牙开发

Posted 2023-05-08

android平台支持蓝牙网络协议栈，实现蓝牙设备之间数据的无线传输。本文档描述了怎样利用android平台提供的蓝牙API去实现蓝压设备之间的通信。蓝牙具有point-to-point 和 multipoint两种连接功能。
使用蓝牙API，可以做到：
* 搜索蓝牙设备
* 从本地的Bluetooth adapter中查询已经配对的设备
* 建立RFCOMM通道
* 通过service discovery连接到其它设备
* 在设备之间传输数据
* 管理多个连接

基础知识
本文档介绍了如何使用Android的蓝牙API来完成的四个必要的主要任务，使用蓝牙进行设备通信，主要包含四个部分：蓝牙设置、搜索设备（配对的或可见的）、连接、传输数据。
所有的蓝牙API在android.bluetooth包中。实现这些功能主要需要下面这几个类和接口：

BluetoothAdapter
代表本地蓝牙适配器（蓝牙发射器），是所有蓝牙交互的入口。通过它可以搜索其它蓝牙设备，查询已经配对的设备列表，通过已知的MAC地址创建BluetoothDevice，创建BluetoothServerSocket监听来自其它设备的通信。

BluetoothDevice
代表了一个远端的蓝牙设备， 使用它请求远端蓝牙设备连接或者获取 远端蓝牙设备的名称、地址、种类和绑定状态。 （其信息是封装在 bluetoothsocket 中） 。

BluetoothSocket
代表了一个蓝牙套接字的接口（类似于 tcp 中的套接字） ，他是应用程 序通过输入、输出流与其他蓝牙设备通信的连接点。

BluetoothServerSocket
代表打开服务连接来监听可能到来的连接请求 （属于 server 端） ， 为了连接两个蓝牙设备必须有一个设备作为服务器打开一个服务套接字。 当远端设备发起连 接连接请求的时候，并且已经连接到了的时候，Blueboothserversocket 类将会返回一个 bluetoothsocket。

BluetoothClass
描述了一个设备的特性（profile）或该设备上的蓝牙大致可以提供哪些服务(service)，但不可信。比如，设备是一个电话、计算机或手持设备；设备可以提供audio/telephony服务等。可以用它来进行一些UI上的提示。
BluetoothProfile

BluetoothHeadset
提供手机使用蓝牙耳机的支持。这既包括蓝牙耳机和免提（V1.5）模式。

BluetoothA2dp
定义高品质的音频，可以从一个设备传输到另一个蓝牙连接。 “A2DP的”代表高级音频分配模式。

BluetoothHealth
代表了医疗设备配置代理控制的蓝牙服务

BluetoothHealthCallback
一个抽象类，使用实现BluetoothHealth回调。你必须扩展这个类并实现回调方法接收更新应用程序的注册状态和蓝牙通道状态的变化。

BluetoothHealthAppConfiguration
代表一个应用程序的配置，蓝牙医疗第三方应用注册与远程蓝牙医疗设备交流。

BluetoothProfile.ServiceListener
当他们已经连接到或从服务断开时通知BluetoothProfile IPX的客户时一个接口（即运行一个特定的配置文件，内部服务）。

蓝牙权限
为了在你的应用中使用蓝牙功能，至少要在AndroidManifest.xml中声明两个权限：BLUETOOTH（任何蓝牙相关API都要使用这个权限） 和 BLUETOOTH_ADMIN（设备搜索、蓝牙设置等）。

为了执行蓝牙通信，例如连接请求，接收连接和传送数据都必须有BLUETOOTH权限。

必须要求BLUETOOTH_ADMIN的权限来启动设备发现或操纵蓝牙设置。大多数应用程序都需要这个权限能力，发现当地的蓝牙设备。此权限授予其他的能力不应该使用，除非应用程序是一个“电源管理”，将根据用户要求修改的蓝牙设置

注释：要请求BLUETOOTH_ADMIN的话，必须要先有BLUETOOTH。

在你的应用manifest 文件中声明蓝牙权限。例如：

<manifest ... >
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
...
</manifest>
通过查看<uses-permission>资料来声明应用权限获取更多的信息。

蓝牙设置
在你的应用通过蓝牙进行通信之前，你需要确认设备是否支持蓝牙，如果支持，确信它被打开。

如果不支持，则不能使用蓝牙功能。如果支持蓝牙，但不能够使用，你刚要在你的应用中请求使用蓝牙。这个要两步完成，使用BluetoothAdapter。 参考技术A

android 蓝牙开发，主要是使用核心类BluetoothAdapter，然后利用谷歌提供的教程、api，进行相应的业务逻辑开发。

在这里首先要了解对蓝牙操作一个核心类BluetoothAdapter
BluetoothAdapter adapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();  
//直接打开系统的蓝牙设置面板  
Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);  
startActivityForResult(intent, 0x1);  
//直接打开蓝牙  
adapter.enable();  
//关闭蓝牙  
adapter.disable();  
//打开本机的蓝牙发现功能（默认打开120秒，可以将时间最多延长至300秒）  
Intent discoveryIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);  
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);//设置持续时间（最多300秒）  
3.搜索蓝牙设备
使用BluetoothAdapter的startDiscovery()方法来搜索蓝牙设备
startDiscovery()方法是一个异步方法，调用后会立即返回。该方法会进行对其他蓝牙设备的搜索，该过程会持续12秒。该方法调用后，搜索过程实际上是在一个System Service中进行的，所以可以调用cancelDiscovery()方法来停止搜索（该方法可以在未执行discovery请求时调用）。
请求Discovery后，系统开始搜索蓝牙设备，在这个过程中，系统会发送以下三个广播：
ACTION_DISCOVERY_START：开始搜索
ACTION_DISCOVERY_FINISHED：搜索结束
ACTION_FOUND：找到设备，这个Intent中包含两个extra fields：EXTRA_DEVICE和EXTRA_CLASS，分别包含BluetooDevice和BluetoothClass。

如何使用android原生BLE蓝牙进行操作?

参考技术A

之前的涉及的物联网项目中使用的: BLE 低功耗蓝牙(蓝牙4.0), 支持android 4.3以上的手机
主从关系: BLE低功耗蓝牙只能做从端设备 ,一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯

1)低功耗
低功耗的原理:
1\\低功耗蓝牙仅使用了3个广播通道,传统蓝牙技术采用 16~32 个频道
2\\每次广播开启时间也由传统的 22.5ms 减少到 0.6~1.2ms(毫秒)

2)传输距离极大提高
传统蓝牙传输距离为 2~10m，而蓝牙4.0的有效传输距离可达到 60~100m

3)安全性
使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。
更多BLE蓝牙的解析参考博客 : BLE4.0教程一 蓝牙协议连接过程与广播分析

添加权限
打开蓝牙
1.先拿到BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
2.再拿到BluetoothAdapter bluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
判断是否打开蓝牙
未打开弹出 系统弹框 ，除了 魅族手机 是打开系统设置

设备/手机都是蓝牙信号

在回调方法中:

一般在扫描的过程中,我们还会设置 设备过滤原则 (因为我只想要搜索到我们想要的设备,忽略无关设备)
如:从 scanRecord -- beacon -- beacon.type == 0xFF代表Manufacture,通过与嵌入式软件定义 自己的 Manufacture值即可

用BluetoothDevice得到BluetoothGatt：

断连:

关键问题:连接后一般要做什么事?

( 必须在刚连接成功后2秒内app写一个值给设备，否则会被设备断开连接）

主要是读写 characteristic
gatt.wirteCharacteristic(mCurrentcharacteristic);

gatt.readCharacteristic(characteristic);

bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(data, true);

真实工作中使用的蓝牙库BlueToothKit请参考我的另一篇博客:
android蓝牙入门知识和优秀蓝牙第三方库BluetoothKit的使用