欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

快速接入 Android BLE 开发的基础框架

程序员文章站 2022-05-14 17:37:33
...

代码地址如下:
http://www.demodashi.com/demo/12092.html

* Android BLE基础操作框架,基于回调,操作简单。包含扫描、多连接、广播包解析、服务读写及通知等功能。*

功能

  • 支持多设备连接管理;

  • 支持广播包解析;

  • 支持自定义扫描过滤条件;

  • 支持根据设备名称正则表达式过滤扫描设备;

  • 支持根据设备信号最小值过滤扫描设备;

  • 支持根据设备名称或 MAC 地址列表过滤扫描设备;

  • 支持根据设备 UUID 过滤扫描设备;

  • 支持根据指定设备名称或 MAC 地址搜索指定设备;

  • 支持连接设备失败重试;

  • 支持操作设备数据失败重试;

  • 支持绑定数据收发通道,同一种能力可绑定多个通道;

  • 支持注册和取消通知监听;

  • 支持配置最大连接数,超过最大连接数时会依据 Lru 算法自动断开最近最久未使用设备;

  • 支持配置扫描、连接和操作数据超时时间;

  • 支持配置连接和操作数据重试次数以及重试间隔时间。

简介

打造该库的目的是为了简化蓝牙设备接入的流程。该库是 BLE 操作的基础框架,只处理 BLE 设备通信逻辑,不包含具体的数据处理,如数据的分包与组包等。该库提供了多设备连接管理,可配置最大连接数量,并在超过最大连接数时会依据 Lru 算法自动断开最近最久未使用设备。该库还定制了常用的扫描设备过滤规则,也支持自定义过滤规则。该库所有操作都采用回调机制告知上层调用的结果,操作简单,接入方便。

演示效果

快速接入 Android BLE 开发的基础框架

文件目录结构

快速接入 Android BLE 开发的基础框架

使用介绍

权限配置

蓝牙操作针对 6.0 以下系统需要配置如下权限:

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

而 6.0 以上系统还需要增加模糊定位权限:

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

为了简便操作,库中对蓝牙操作需要的权限都做了相关设置不需要重复设置,但 6.0 以上系统需要动态申请模糊定位权限。

引入 SDK

在工程 module 的 build.gradle 文件中的 dependencies 中添加如下依赖:

compile 'com.vise.xiaoyaoyou:baseble:2.0.4'

构建完后就可以直接使用该库的功能了。

初始化

在使用该库前需要进行初始化,初始化代码如下所示:

//蓝牙相关配置修改
ViseBle.config()
        .setScanTimeout(-1)//扫描超时时间,这里设置为永久扫描
        .setConnectTimeout(10 * 1000)//连接超时时间
        .setOperateTimeout(5 * 1000)//设置数据操作超时时间
        .setConnectRetryCount(3)//设置连接失败重试次数
        .setConnectRetryInterval(1000)//设置连接失败重试间隔时间
        .setOperateRetryCount(3)//设置数据操作失败重试次数
        .setOperateRetryInterval(1000)//设置数据操作失败重试间隔时间
        .setMaxConnectCount(3);//设置最大连接设备数量
//蓝牙信息初始化,全局唯一,必须在应用初始化时调用
ViseBle.getInstance().init(this);

初始化可以是在 Application 中也可以是在 MainActivity 中,只需要是在使用蓝牙功能前就行。还有需要注意的是,蓝牙配置必须在蓝牙初始化前进行修改,如果默认配置满足要求也可以不修改配置。

设备扫描

库中针对设备扫描定义了几种常用过滤规则,如果不满足要求也可以自己定义过滤规则,下面针对库中提供的过滤规则使用方式一一介绍:

  • 扫描所有设备
ViseBle.getInstance().startScan(new ScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}));
  • 扫描指定设备 MAC 的设备
//该方式是扫到指定设备就停止扫描
ViseBle.getInstance().startScan(new SingleFilterScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}).setDeviceMac(deviceMac));
  • 扫描指定设备名称的设备
//该方式是扫到指定设备就停止扫描
ViseBle.getInstance().startScan(new SingleFilterScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}).setDeviceName(deviceName));
  • 扫描指定 UUID 的设备
ViseBle.getInstance().startScan(new UuidFilterScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}).setUuid(uuid));
  • 扫描指定设备 MAC 或名称集合的设备
ViseBle.getInstance().startScan(new ListFilterScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}).setDeviceMacList(deviceMacList).setDeviceNameList(deviceNameList));
  • 扫描指定信号范围或设备正则名称的设备
ViseBle.getInstance().startScan(new RegularFilterScanCallback(new IScanCallback() {
    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onScanFinish(BluetoothLeDeviceStore bluetoothLeDeviceStore) {

    }

    @Override
    public void onScanTimeout() {

    }
}).setDeviceRssi(rssi).setRegularDeviceName(regularDeviceName));

其中扫描到的设备列表由 BluetoothLeDeviceStore 管理,而单个设备信息都统一放到BluetoothLeDevice中,其中包含了设备的所有信息,如设备名称、设备地址、广播包解析信息等,设备的相关信息会在设备详情中进行介绍。

设备连接

设备连接有三种方式,一种是根据设备信息直接进行连接,另外两种是在没扫描的情况下直接通过设备名称或设备 MAC 进行扫描连接。三种连接方式使用如下:

  • 根据设备信息连接设备
ViseBle.getInstance().connect(bluetoothLeDevice, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(DeviceMirror deviceMirror) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }

    @Override
    public void onDisconnect(boolean isActive) {

    }
});
  • 根据设备 MAC 直接扫描并连接
ViseBle.getInstance().connectByMac(deviceMac, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(DeviceMirror deviceMirror) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }

    @Override
    public void onDisconnect(boolean isActive) {

    }
});
  • 根据设备名称直接扫描并连接
ViseBle.getInstance().connectByName(deviceName, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(DeviceMirror deviceMirror) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }

    @Override
    public void onDisconnect(boolean isActive) {

    }
});

设备详情

DEVICE INFO(设备信息)

  • 获取设备名称(Device Name):bluetoothLeDevice.getName()
  • 获取设备地址(Device Address):bluetoothLeDevice.getAddress()
  • 获取设备类别(Device Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceClassName()
  • 获取主要设备类别(Major Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceMajorClassName()
  • 获取服务类别(Service Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceKnownSupportedServices()
  • 获取配对状态(Bonding State):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceBondState()

RSSI INFO(信号信息)

  • 获取第一次信号时间戳(First Timestamp):bluetoothLeDevice.getFirstTimestamp()
  • 获取第一次信号强度(First RSSI):bluetoothLeDevice.getFirstRssi()
  • 获取最后一次信号时间戳(Last Timestamp):bluetoothLeDevice.getTimestamp()
  • 获取最后一次信号强度(Last RSSI):bluetoothLeDevice.getRssi()
  • 获取平均信号强度(Running Average RSSI):bluetoothLeDevice.getRunningAverageRssi()

SCAN RECORD INFO(广播信息)

根据扫描到的广播包AdRecordStore获取某个广播数据单元AdRecord的类型编号record.getType(),再根据编号获取广播数据单元的类型描述record.getHumanReadableType()以及该广播数据单元的长度及数据内容,最后通过AdRecordUtil.getRecordDataAsString(record)将数据内容转换成具体字符串。更多关于广播包解析可以参考Android BLE学习笔记中数据解析部分。

发送数据

在发送数据前需要先绑定写入数据通道,绑定通道的同时需要设置写入数据的回调监听,具体代码示例如下:

BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel = new BluetoothGattChannel.Builder()
        .setBluetoothGatt(deviceMirror.getBluetoothGatt())
        .setPropertyType(PropertyType.PROPERTY_WRITE)
        .setServiceUUID(serviceUUID)
        .setCharacteristicUUID(characteristicUUID)
        .setDescriptorUUID(descriptorUUID)
        .builder();
deviceMirror.bindChannel(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] data, BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel, BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, bluetoothGattChannel);
deviceMirror.writeData(data);

这里的 deviceMirror 在设备连接成功后就可以获取到,需要注意的是,服务一样的情况下写入数据的通道只需要注册一次,如果写入数据的通道有多个则可以绑定多个。写入数据必须要在绑定写入数据通道后进行,可以在不同的地方多次写入。

接收数据

与发送数据一样,接收设备发送的数据也需要绑定接收数据通道,这里有两种方式,一种是可通知方式、一种是指示器方式,使用方式如下:

  • 可通知方式
BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel = new BluetoothGattChannel.Builder()
        .setBluetoothGatt(deviceMirror.getBluetoothGatt())
        .setPropertyType(PropertyType.PROPERTY_NOTIFY)
        .setServiceUUID(serviceUUID)
        .setCharacteristicUUID(characteristicUUID)
        .setDescriptorUUID(descriptorUUID)
        .builder();
deviceMirror.bindChannel(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] data, BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel, BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, bluetoothGattChannel);
deviceMirror.registerNotify(false);
  • 指示器方式
BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel = new BluetoothGattChannel.Builder()
        .setBluetoothGatt(deviceMirror.getBluetoothGatt())
        .setPropertyType(PropertyType.PROPERTY_INDICATE)
        .setServiceUUID(serviceUUID)
        .setCharacteristicUUID(characteristicUUID)
        .setDescriptorUUID(descriptorUUID)
        .builder();
deviceMirror.bindChannel(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] data, BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel, BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, bluetoothGattChannel);
deviceMirror.registerNotify(true);

在绑定通道后需要注册通知,并需要在收到注册成功的回调时调用如下代码设置监听:

deviceMirror.setNotifyListener(bluetoothGattInfo.getGattInfoKey(), new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] data, BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel, BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
});

所有设备发送过来的数据都会通过上面的监听得到,如果不想监听也可以取消注册,使用方式如下:

deviceMirror.unregisterNotify(isIndicate);

isIndicate 表示是否是指示器方式。

读取数据

由于读取设备信息基本每次的通道都不一样,所以这里与上面收发数据有点不一样,每次读取数据都需要绑定一次通道,使用示例如下:

BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel = new BluetoothGattChannel.Builder()
        .setBluetoothGatt(deviceMirror.getBluetoothGatt())
        .setPropertyType(PropertyType.PROPERTY_READ)
        .setServiceUUID(serviceUUID)
        .setCharacteristicUUID(characteristicUUID)
        .setDescriptorUUID(descriptorUUID)
        .builder();
deviceMirror.bindChannel(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(byte[] data, BluetoothGattChannel bluetoothGattChannel, BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, bluetoothGattChannel);
deviceMirror.readData();

总结

从以上的描述中可以知道,设备相关的所有操作都统一交给 ViseBle 进行处理,并且该类是单例模式,全局只有一个,管理很方便。使用该库提供的功能前必须要调用 ViseBle.getInstance().init(context); 进行初始化。每连接成功一款设备都会在设备镜像池中添加一款设备镜像,该设备镜像是维护设备连接成功后所有操作的核心类,在断开连接时会将该设备镜像从镜像池中移除,如果连接设备数量超过配置的最大连接数,那么设备镜像池会依据 Lru 算法自动移除最近最久未使用设备并断开连接。ViseBle 中封装了几个常用的 API,如:开始扫描与停止扫描、连接与断开连接、清除资源等,该库提供的功能尽量简单易用,这也正是该项目的宗旨。快速接入 Android BLE 开发的基础框架

代码地址如下:
http://www.demodashi.com/demo/12092.html

注:本文著作权归作者,由demo大师发表,拒绝转载,转载需要作者授权