程序博客网 > 包天下网络怎么赚钱

安卓低功耗蓝牙（BLE）开发教程

来源：互联网 发布：包天下网络怎么赚钱 编辑：程序博客网 时间：2024/06/05 14:36

翻译的官方文档，原文在这里：点击打开链接 ，本人对部分内容进行了微调，大意和原文一致。


蓝牙低功耗

Android 4.3（API级别18）为处于中心角色的低能耗蓝牙（BLE）引入了内置的平台支持，并为应用程序提供了可用于发现设备，查询服务和传输信息的API。

常见用例包括：
  • 在附近设备之间传输少量数据。
  • 与Google Beacons等距离传感器进行交互，可以根据用户的当前位置为用户提供个性化的体验。
与经典蓝牙相反，低功耗蓝牙（BLE）旨在提供显著的低功耗。 这将允许Android应用程序与具有更严格功率需求的BLE设备进行通信，例如距离传感器，心率监视器和健身设备。


关键术语和概念
以下是关键BLE术语和概念的摘要：
  • 通用属性配置文件（GATT） - GATT配置文件是通过BLE链接发送和接收称为“属性”的短数据的通用规范。 所有当前的低能耗应用配置文件均基于GATT。
    • Bluetooth SIG定义了低能耗设备的许多配置文件。 配置文件是设备在特定应用程序中如何工作的规范。 请注意，设备可以实现多个配置文件。 例如，设备可以包含心率监测器和电池电平检测器。
  • 属性协议（ATT）-GATT建立在属性协议（ATT）之上。 这也被称为GATT / ATT。 ATT经过优化，可在BLE设备上运行。 为此，它使用尽可能少的字节。 每个属性由通用唯一标识符（UUID）唯一标识，该标识符是用于唯一标识信息的字符串ID的标准化128位格式。 由ATT传输的属性被格式化为特征和服务。
  • 特征 - 特征包含描述特征值的单个值和0-n描述符。 一个特征可以被认为是一个类型，类似于一个类。
  • 描述符 - 描述符是描述特征值的定义属性。 例如，描述符可以指定人类可读描述，特征值的可接受范围，或特定于特征值的特定度量单位。
  • 服务 - 服务是特征的集合。 例如，您可以使用一个名为“心率监测器”的服务，其中包含“心率测量”等特征。 您可以在bluetooth.org上找到现有的基于GATT的配置文件和服务列表。


角色和责任
以下是Android设备与BLE设备进行交互的角色和职责：
  • 中央与外围。 这适用于BLE连接本身。处于中央角色的设备扫描，寻找蓝牙设备，处于外围角色中的设备则成为可连接的设备。
  • GATT服务器与GATT客户端。 这确定了两个设备在建立连接之后如何对话。
为了解这个区别，现在假设你有一个Android手机和一个BLE设备的活动跟踪器。 手机支持中心角色; 活动跟踪器支持外设角色（要建立一个BLE连接，您需要做下面两件事情之一 ——两个只支持外围设备的东西不能互相交谈，也不能两个只支持中心设备）。

    一旦手机和活动跟踪器建立了连接，他们就开始相互传送GATT元数据。 根据传输的数据类型，一个或另一个可能充当服务器。 例如，如果活动跟踪器想要将传感器数据报告给手机，那么活动跟踪器可以用作服务器。 如果活动跟踪器想要从手机接收更新，则手机充当服务器可能是有意义的。
    在本文档的使用的示例中，Android应用（在Android设备上运行）是GATT客户端。 该应用程序从GATT服务器获取数据，GATT服务器是支持心率谱的BLE心率监测器。 但您也可以设置您的Android应用来充当GATT服务器的角色。 有关详细信息请参阅BluetoothGattServer。


BLE权限

       为了在您的应用程序中使用蓝牙功能，您必须声明蓝牙权限BLUETOOTH。 您需要此权限才能执行任何蓝牙通信，例如请求连接，接受连接和传输数据。

       如果您希望应用程序启动设备发现或操作蓝牙设置，您还必须声明BLUETOOTH_ADMIN权限。 注意：如果您使用BLUETOOTH_ADMIN权限，则还必须具有BLUETOOTH权限。

       声明您的应用程序清单文件中的蓝牙权限。如下：

如果您要声明您的应用仅适用于支持BLE的设备，请在应用的清单中包含以下内容：

1
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>

但是，如果您希望将应用程序提供给不支持BLE的设备，则应将此元素包含在应用程序的清单中，但setrequired =“false”。 然后在运行时，您可以使用PackageManager.hasSystemFeature()来确定BLE的可用性：


请求用户权限

为了从NETWORK_PROVIDER或GPS_PROVIDER接收位置更新，您必须在Android清单文件中声明{@code ACCESS_COARSE_LOCATION}或{@code ACCESS_FINE_LOCATION}权限来请求用户权限。 没有这些权限，您的应用程序对位置更新的请求将失败，并将显示权限错误。


如果您使用的是NETWORK_PROVIDER和GPS_PROVIDER，那么您只需要请求{@code ACCESS_FINE_LOCATION}权限，因为它包含两个提供者的权限。 {@code ACCESS_COARSE_LOCATION}的权限仅允许访问NETWORK_PROVIDER。


注意：如果您的应用程序针对Android 5.0（API级别21）或更高版本，则必须声明您的应用程序在清单文件中使用android.hardware.location.network或者android.hardware.location.gps硬件功能，具体取决于您的应用程序是从NETWORK_PROVIDER还是从GPS_PROVIDER接收位置更新。 如果您的应用程序从这些位置提供商来源收到位置信息，则需要声明该应用程序在应用程序清单中使用这些硬件功能。 在Android 5.0（API 21）之前运行版本的设备上，请求{@code ACCESS_FINE_LOCATION}或{@code ACCESS_COARSE_LOCATION}权限包含对位置硬件功能的隐含请求。 但是，请求这些权限不会自动请求Android 5.0（API级别21）以上的位置硬件功能。


以下代码示例演示了如何在从设备的GPS读取数据的应用程序的清单文件中声明权限和硬件功能：

1
<manifest ... >
2
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
3
    ...
4
    <!-- Needed only if your app targets Android 5.0 (API level 21) or higher. -->
5
    <uses-feature android:name="android.hardware.location.gps" />
6
    ...
7
</manifest>


设置BLE

在您的应用程序可以通过BLE进行通信之前，需要验证设备是否支持BLE，如果是，则确保已启用。 请注意，只有将<uses-feature ... />设置为false时，才需要进行此检查。


如果不支持BLE，则应优雅地禁用任何BLE功能。 如果支持BLE但禁用，那么您可以请求用户在不离开应用程序的情况下启用蓝牙。 使用BluetoothAdapter可以在两个步骤中完成此设置。



  1. 获取BluetoothAdapter
    BluetoothAdapter是所有蓝牙活动所必需的。 BluetoothAdapter表示设备自己的蓝牙适配器（蓝牙无线电）。 整个系统有一个蓝牙适配器，您的应用程序可以使用此对象进行交互。 下面的代码片段显示了如何获取适配器。 请注意，此方法使用getSystemService()返回一个BluetoothManager实例，然后用于获取适配器。 Android 4.3（API Level 18）介绍了BluetoothManager：
  2. 启用蓝牙

    接下来，您需要确保启用蓝牙。 调用isEnabled()来检查蓝牙是否被启用。 如果此方法返回false，则蓝牙被禁用。 以下片段检查是否启用蓝牙。 如果不是，该片段会显示错误并提示用户进入设置以启用蓝牙：

    1
    // Ensures Bluetooth is available on the device and it is enabled. If not,
    2
    // displays a dialog requesting user permission to enable Bluetooth.
    3
    if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled())
    4
    {
    5
        Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    6
        startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
    7
    }

    注意：传递给startActivityForResult(android.content.Intent,int)的REQUEST_ENABLE_BT常量，是系统作为requestCode参数在您的onActivityResult(int,int,android.content.Intent)实现中，传回给您的本地定义的整数（必须大于0）。

查找BLE设备

To find BLE devices, you use the startLeScan() method. This method takes a BluetoothAdapter.LeScanCallback as a parameter. You must implement this callback, because that is how scan results are returned. Because scanning is battery-intensive, you should observe the following guidelines:

要查找BLE设备，可以使用startLeScan()方法。 此方法将使用BluetoothAdapter.LeScanCallback作为参数。 您必须实现此回调，因为这是用于定义如何返回扫描结果的方法。 因为扫描是非常消耗电量的，所以您应遵循以下准则：
  • 一旦找到所需的设备，请停止扫描。
  • 切勿循环扫描，并应该设置扫描时间限制。 以前可用的设备可能已经超出扫描范围，持续的扫描会耗光电池电量。
以下片段显示如何启动和停止扫描：

如果您只想扫描特定类型的外设，您可以调用startLeScan(UUID [],BluetoothAdapter.LeScanCallback)，提供一个指定应用程序支持的GATT服务的UUID对象数组。
以下是BluetoothAdapter.LeScanCallback的实现，它是用于传递BLE扫描结果的接口：

1
private LeDeviceListAdapter mLeDeviceListAdapter;
2
...
3
// Device scan callback.
4
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
5
        new BluetoothAdapter.LeScanCallback()
6
{
7
    @Override
8
    public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
9
            byte[] scanRecord)
10
   {
11
        runOnUiThread(new Runnable()
12
        {
13
           @Override
14
           public void run()
15
            {
16
               mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);
17
               mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();
18
           }
19
        });
20
   }
21
};

注意：如蓝牙所述，您只能扫描蓝牙LE设备或扫描经典蓝牙设备。 您无法同时扫描BLE和经典设备。


连接到GATT服务器

与BLE设备交互的第一步是连接到它 - 更具体地说，是连接到设备上的GATT服务器。 要连接到BLE设备上的GATT服务器，可以使用connectGatt()方法。 此方法有三个参数：一个上下文对象，autoConnect（布尔值，指示是否在BLE设备可用时自动连接），以及对BluetoothGattCallback的引用：

这个到GATT服务器的连接由BLE设备托管，并返回一个BluetoothGatt实例，然后您可以使用它来进行GATT客户端操作。 调用者（Android应用程式）是GATT客户端。 BluetoothGattCallback用于向客户端提供结果，例如连接状态以及任何进一步的GATT客户端操作。


在此示例中，BLE应用程序提供一个活动（DeviceControlActivity）来连接，显示数据，并显示GATT服务和设备支持的特性。 根据用户输入，此活动与名为BluetoothLeService的服务进行通信，该服务通过Android BLE API与BLE设备进行交互：

1
// A service that interacts with the BLE device via the Android BLE API.
2
public class BluetoothLeService extends Service
3
{
4
    private final static String TAG = BluetoothLeService.class.getSimpleName();
5
​
6
    private BluetoothManager mBluetoothManager;
7
    private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
8
    private String mBluetoothDeviceAddress;
9
    private BluetoothGatt mBluetoothGatt;
10
    private int mConnectionState = STATE_DISCONNECTED;
11
​
12
    private static final int STATE_DISCONNECTED = 0;
13
    private static final int STATE_CONNECTING = 1;
14
    private static final int STATE_CONNECTED = 2;
15
​
16
    public final static String ACTION_GATT_CONNECTED =
17
            "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_CONNECTED";
18
    public final static String ACTION_GATT_DISCONNECTED =
19
            "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_DISCONNECTED";
20
    public final static String ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED =
21
            "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED";
22
    public final static String ACTION_DATA_AVAILABLE =
23
            "com.example.bluetooth.le.ACTION_DATA_AVAILABLE";
24
    public final static String EXTRA_DATA =
25
            "com.example.bluetooth.le.EXTRA_DATA";
26
​
27
    public final static UUID UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT =
28
            UUID.fromString(SampleGattAttributes.HEART_RATE_MEASUREMENT);
29
​
30
    // Various callback methods defined by the BLE API.
31
    private final BluetoothGattCallback mGattCallback =
32
            new BluetoothGattCallback()
33
    {
34
        @Override
35
        public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status,
36
                int newState)
37
        {
38
            String intentAction;
39
            if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED)
40
            {
41
                intentAction = ACTION_GATT_CONNECTED;
42
                mConnectionState = STATE_CONNECTED;
43
                broadcastUpdate(intentAction);
44
                Log.i(TAG, "Connected to GATT server.");
45
                Log.i(TAG, "Attempting to start service discovery:" +
46
                        mBluetoothGatt.discoverServices());
47
​
48
            }
49
            else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED)
50
            {
51
                intentAction = ACTION_GATT_DISCONNECTED;
52
                mConnectionState = STATE_DISCONNECTED;
53
                Log.i(TAG, "Disconnected from GATT server.");
54
                broadcastUpdate(intentAction);
55
            }
56
        }
57
​
58
        @Override
59
        // New services discovered
60
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
61
        {
62
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS)
63
            {
64
                broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED);
65
            }
66
            else
67
            {
68
                Log.w(TAG, "onServicesDiscovered received: " + status);
69
            }
70
        }
71
​
72
        @Override
73
        // Result of a characteristic read operation
74
        public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
75
                BluetoothGattCharacteristic characteristic,
76
                int status)
77
        {
78
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS)
79
            {
80
                broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
81
            }
82
        }
83
     ...
84
    };
85
...
86
}

当一个特定的回调被触发时，它调用相应的broadcastUpdate（）辅助方法并传递一个动作。 请注意，本节中的数据解析是根据蓝牙心率测量配置文件规范执行的：

回到设备控制活动，这些事件由BroadcastReceiver处理：

1
// Handles various events fired by the Service.
2
// ACTION_GATT_CONNECTED: connected to a GATT server.
3
// ACTION_GATT_DISCONNECTED: disconnected from a GATT server.
4
// ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED: discovered GATT services.
5
// ACTION_DATA_AVAILABLE: received data from the device. This can be a
6
// result of read or notification operations.
7
private final BroadcastReceiver mGattUpdateReceiver = new BroadcastReceiver()
8
{
9
    @Override
10
    public void onReceive(Context context, Intent intent)
11
    {
12
        final String action = intent.getAction();
13
        if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED.equals(action))
14
        {
15
            mConnected = true;
16
            updateConnectionState(R.string.connected);
17
            invalidateOptionsMenu();
18
        }
19
        else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED.equals(action))
20
        {
21
            mConnected = false;
22
            updateConnectionState(R.string.disconnected);
23
            invalidateOptionsMenu();
24
            clearUI();
25
        }
26
        else if (BluetoothLeService.
27
                ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED.equals(action))
28
        {
29
            // Show all the supported services and characteristics on the
30
            // user interface.
31
            displayGattServices(mBluetoothLeService.getSupportedGattServices());
32
        }
33
        else if (BluetoothLeService.ACTION_DATA_AVAILABLE.equals(action))
34
        {
35
            displayData(intent.getStringExtra(BluetoothLeService.EXTRA_DATA));
36
        }
37
    }
38
};


阅读BLE属性

一旦您的Android应用程序连接到GATT服务器并发现服务，它就可以在支持的情况下读取和写入属性。 例如，此代码段遍历服务器的服务和特征，并在UI中显示它们：

接收GATT通知

BLE应用程序通常会在设备上的特定特性发生变化时要求收到通知。 此代码段显示了如何使用setCharacteristicNotification()方法设置特征的通知：

1
private BluetoothGatt mBluetoothGatt;
2
BluetoothGattCharacteristic characteristic;
3
boolean enabled;
4
...
5
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
6
...
7
BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(
8
        UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG));
9
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
10
mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);

一旦为特征启用通知，如果远程设备上的特性发生变化，则会触发onCharacteristicChanged()回调：


关闭客户端应用程序

一旦您的应用程序完成使用BLE设备，它应该调用close()，以便系统可以正确释放资源：

1
public void close()
2
{
3
    if (mBluetoothGatt == null)
4
    {
5
        return;
6
    }
7
    mBluetoothGatt.close();
8
    mBluetoothGatt = null;
9
}


另外推荐几篇有关低功耗蓝牙开发的好文章：

Android BLE学习笔记 :

Android BLE基础框架使用详解


蓝牙自动配对：


Android蓝牙自动配对Demo，亲测好使！！！  

阅读全文
0 1
包天下网络怎么赚钱 包天下网络怎么赚钱
原创粉丝点击
热门IT博客
绫致官方淘宝店假货绫致官方淘宝店假货
网络问政网络问政
pmp 培训 知乎
武汉知金教育怎么样
网络专科自考本科
ubuntu命令行删除文件
打车软件收费
mac apache ant 安装
c语言与unix
s8新赛季符文 知乎
分析几大网络视频网站
手机网络动漫城
mac版qq上传群文件
代理模式java有几种
在淘宝买笔记本电脑
云计算产业政策
js 图片过渡动画效果
淘宝无线端修改背景色
vr淘宝宣传视频
图片欣赏软件
热门问题 老师的惩罚 人脸识别 我在镇武司摸鱼那些年 重生之率土为王 我在大康的咸鱼生活 盘龙之生命进化 天生仙种 凡人之先天五行 春回大明朝 姑娘不必设防，我是瞎子 小黄鸭牌子 小黄鸭品牌衣服 小黄鸭是什么牌子 小黄鸭是什么意思 小黄鸭专卖店 小黄鸭双肩背包 小黄鸭 软件 小黄鸭衬衣 橡皮泥小黄鸭 小黄鸭摇摇车 小黄鸭发声 迷路的小黄鸭 小黄鸭好吗 我的小黄鸭 小黄鸭找妈妈 小黄鸭游泳馆 小黄鸭作文 小黄鸭手工 小黄鸭洗澡 小黄鸭包包 小黄鸭软件 游泳小黄鸭 小黄鸭网站 小黄鸭 母婴 小黄鸭鞋 小黄鸭怎么样 小黄鸭团购 小黄鸭童鞋 小黄鸭下载 小黄鸭钩针 小黄鸭代购 小黄鸭电脑包 小黄鸭合唱队 小黄鸭钥匙扣 小黄鸭运动服 小黄鸭什么牌子 小黄鸭饭 保护小黄鸭 小黄鸭单肩包 橡胶小黄鸭 小黄鸭连衣裙

程序博客网，程序员的互联网技术博客家园。csdn论坛精品 msdn技术资料都在这里