Android开发蓝牙Bluetooth——《进阶篇》

在深入了解Android蓝牙Bluetooth——《基础篇》一篇中我们对蓝牙的各个版本的有了一个认识，蓝牙版本的历程及其优劣式介绍。那么接下来咱们就深入一点继续开车进入BLE的进及篇章。

BLE分为三部分：

Service

Characteristic

Descriptor

这三部分都用UUID作为唯一标识符。UUID为这种格式：0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb。比如有3个Service，那么就有三个不同的UUID与Service对应。这些UUID都写在硬件里，我们通过BLE提供的API可以读取到。

一个BLE终端可以包含多个Service， 一个Service可以包含多个Characteristic，一个Characteristic包含一个value和多个Descriptor，一个Descriptor包含一个Value。Characteristic是比较重要的，是手机与BLE终端交换数据的关键，读取设置数据等操作都是操作Characteristic的相关属性。

API相关介绍

1.先介绍一下关于蓝牙4.0中的一些名词吧：

(1)GATT(Gneric Attibute Profile)

通过ble连接，读写属性类小数据Profile通用的规范。现在所有的ble应用Profile 都是基于GATT

(2)ATT(Attribute Protocal) GATT是基于ATT Potocal的ATT针对BLE设备专门做的具体就是传输过程中使用尽量少的数据，每个属性都有个唯一的UUID，属性chartcteristics and Service的形式传输。

(3)Service是Characteristic的集合。

(4).Characteristic 特征类型。

比如。有个蓝牙ble的血压计。他可能包括多个Servvice，每个Service有包括多个Characteristic

注意：蓝牙ble只能支持Android 4.3以上的系统 SDK>=18

2.以下是开发的步骤：

2.1首先获取BluetoothManager

2.2获取BluetoothAdapter

2.3创建BluetoothAdapter.LeScanCallback

2.4.开始搜索设备。

2.5.BluetoothDevice 描述了一个蓝牙设备 提供了getAddress()设备Mac地址,getName()设备的名称。

2.6开始连接设备

2.7连接到设备之后获取设备的服务(Service)和服务对应的Characteristic。

2.8获取到特征之后，找到服务中可以向下位机写指令的特征，向该特征写入指令。

2.9写入成功之后，开始读取设备返回来的数据。

2.10、断开连接

2.11、数据的转换方法

大概整体就是如上的步骤。但是也是要具体根据厂家的协议来实现通信的过程。

那么具体要怎么使用呢?我们据需开车往下走。

一.添加权限

? 和经典蓝牙一样，应用使用蓝牙，需要声明BLUETOOTH权限，如果需要扫描设备或者操作蓝牙设置，则还需要BLUETOOTH_ADMIN权限：

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除了蓝牙权限外，如果需要BLE feature则还需要声明uses-feature：

按时required为true时，则应用只能在支持BLE的Android设备上安装运行;required为false时，Android设备均可正常安装运行，需要在代码运行时判断设备是否支持BLE feature：

// Use this check to determine whether BLE is supported on the device. Then

// you can selectively disable BLE-related features.

if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {

Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();

finish();

}

第一步：开启蓝牙：

1.首先获取有BluetoothAdapter两种方式：

private BluetoothManager bluetoothManager;

bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);

mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();

或者是：

mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

两行方式都是可以的。

注：这里通过getSystemService获取BluetoothManager，再通过BluetoothManager获取BluetoothAdapter。BluetoothManager在Android4.3以上支持(API level 18)。

- 2.判断手机设备是否有蓝牙模块

// 检查设备上是否支持蓝牙

if (mBluetoothAdapter == null) {

showToast("没有发现蓝牙模块");

return;

}

3.开启蓝牙设备

开启蓝牙设备有两种方式：

第一种直接简单暴力不给用户进行提示:

if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {

mBluetoothAdapter.enable();

}

第二种直优雅的践行开启并且有弹框进行提示，隐式启动Intent:

if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {

Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);

startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);

}

4.扫描蓝牙设备

我这里是把扫描到的BLE地址存放到List集合中去。这里我们可以写一个方法进行封装一下。

/***********

* 扫描设备

********/

private void scanLeDevice(final boolean enable) {

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

if (enable) {

devices.clear();//清空集合

// Stops scanning after a pre-defined scan period.

mHandler.postDelayed(new Runnable() {

@Override

public void run() {

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

}

}

}, INTERVAL_TIME);

mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);

} else {

try {

mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

} catch (Exception e) {

}

}

}

}

在这个扫描方法中，我们在AndroidStudio或者是Eclipse中会看到startLeScan方法会有横线，表明这个方式显示过期的方法，那么

如果你只需要搜索指定UUID的外设，你可以调用 startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。

其中UUID数组指定你的应用程序所支持的GATT Services的UUID。

那么LeScanCallback的初始化代码如下：

private void initCallBack(){

if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {

mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {

@Override

public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {

runOnUiThread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

if (device != null) {

if (!TextUtils.isEmpty(device.getName())) {

// devices.add(device);

String name = device.getName();

if (name.contains(BluetoothDeviceAttr.OYGEN_DEVICE_NAME)) {

if (!devices.contains(device)) {

devices.add(device);

}

}

}

}

}

});

}

};

} else {

getToast("设备蓝牙版本过低");

return;

}

}

那么如果在设备多的情况下我们讲搜出很多的设备。我们可以选择我们所需要的地址进行链接。但是这类要注意的是：搜索时，你只能搜索传统蓝牙设备或者BLE设备，两者完全独立，不可同时被搜索.

5.进行链接设备

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.

mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);

这里调用的是device的connectGatt方法

/**

* Connect to GATT Server hosted by this device. Caller acts as GATT client.

* The callback is used to deliver results to Caller, such as connection status as well

* as any further GATT client operations.

* The method returns a BluetoothGatt instance. You can use BluetoothGatt to conduct

* GATT client operations.

* @param callback GATT callback handler that will receive asynchronous callbacks.

* @param autoConnect Whether to directly connect to the remote device (false)

* or to automatically connect as soon as the remote

* device becomes available (true).

* @throws IllegalArgumentException if callback is null

*/

public BluetoothGatt connectGatt(Context context, boolean autoConnect,

BluetoothGattCallback callback) {

return (connectGatt(context, autoConnect,callback, TRANSPORT_AUTO));

}

?api中阐述的是第一个参数是上下文对象Context，第二个参数是是否自动连接，第三个是蓝牙的GattCallback回调。

private BluetoothGattCallback GattCallback = new BluetoothGattCallback() {

// 这里有9个要实现的方法，看情况要实现那些，用到那些就实现那些

//当连接状态发生改变的时候

@Override

public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){

};

//回调响应特征写操作的结果。

@Override

public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){

};

//回调响应特征读操作的结果。

@Override

public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {

}

//当服务被发现的时候回调的结果

@Override

public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {

}

当连接能被被读的操作

@Override

public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {

super.onDescriptorRead(gatt, descriptor, status);

}

......

};

?连接的过程我们一个通过service来进行连接，也可以在activity中进行操作。

好，到此为止，一个BLE蓝牙连接设备的整个流程我们已经清楚完毕。

Android4.x的蓝牙不太成熟性

?但是在实际操作过程中难免会出现一些比较坑人的问题。比如我用一个地址进行蓝牙设备连接，偶尔会出现蓝牙连接不上或者是说连接上设备后不返回数据等问题。那么此时我们可能会重启一下蓝牙或手机就立马有成功了。此时我们千万不能蒙蔽，也不要怀疑自己的人生。这是因为Android4.x的蓝牙还是不太成熟。目前可以来说是个测试阶段。

* 手机可能会搜索不到蓝牙设备

* 有时候会在广播中接收不到数据

* 出现异常需要重新启动手机或者是重启才能恢复正常

这个时候我们怎么办呢?

此时不要抱怨什么，难到我们作为Android程序员就注定如此的苦逼吗?

答案是否定的。

如何去优化呢?那么我们就应该从UI界面，用户体验上进行操作来实现

* 做一个定时器，如果在在确定蓝牙设备一打开并且存在的情况系，可以在手机搜索5s内没有搜索到蓝牙设备时重启蓝牙，并且在广播中接收到蓝牙开启后再次搜索

* 可以在UI上进行对用户进行相对应的提示

- 当蓝牙为启动时，提示用户去开启器蓝牙

- 当蓝牙开启后，在处在开启状态后，提示用户蓝牙正在开启…

- 蓝牙已开启，设备并没有连接上，提示用户去进行连接

- 设备正在连接上手机，提示用户，正在连接，请等待…

- 蓝牙设备连接上手机，正在读取，提示数据正在读取中…

我们不能子在Android系统上来操作什么，我们在体验上做到了我们能做的就可以的。

手机蓝牙连接BLE设备要求

手机Android 4.3以上的系统 SDK>=18

蓝牙版本>=4.0

学到这里，关于AndroidBLE蓝牙连接我们已经基本上实现了蓝牙的搜索，连接，读取等。

大家项目中如果经常涉及到硬件比如手环，温度计，汗液仪，心电图，血压计等这些ble的蓝牙设备，就一定会用到蓝相关方面的知识。这里笔者先给大家提前踩一下坑，进行了总结，为后面的小伙伴在研究蓝牙方面尽量的少踩一些坑。