Android蓝牙

藍牙簡介

1.蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

2.Bluetooth 技术在 2.4 GHz 波段运行，该波段是一种无需申请许可证的工业、科技、医学 (ISM)无线电波段。正因如此，使用 Bluetooth技术不需要支付任何费用

3.蓝牙的数据速率为1Mb/s。时分双工传输方案被用来实现全双工传输。 使用IEEE802.15协议。

 

藍牙支持的profile

1.Android藍牙使用的協議棧是Bluez，在linux各發行版本廣泛使用，根據Bluz官網最新信息，Bluez支持以下profile

2.Profiles provided by BlueZ:

3.A2DP 1.2 ：基于该协议就能通过以蓝牙方式传输高品质的音乐了

4.AVRCP 1.3 ：用于许可单个远程控制设备（或其它设备）控制所有用户可以接入的A/V设备。

5.DI 1.3  ：Device ID Profile

6.HDP 1.0 ：Health Device Profile 蓝牙技术在医疗和健康器械的应用

7.HID 1.0 ：人机接口设备，可支援滑鼠、鍵盤功能

8.HFP 1.5 ：Hands-Free Profile免提配置文件

9.PAN 1.0 ：個人區域網路規範

10.SPP 1.1 ：序列埠規範用來取代有線的 RS-232 Cable

 

Android藍牙的架构

 

 

藍牙開啟過程

BluetoothAdapterMachine Framework状态机工作機制

 

右边是开启过程，左边是关闭过程。每个状态之间的是触发的事件

 

 

和BlueZ通信

1.Android藍牙協議棧採用的是BlueZ，之間採用D-bus方式通信

2.首先在init.rc通过service启动d-bus的守护进程

service dbus /system/bin/dbus-daemon --system –nofork

    socket dbus stream 660bluetoothbluetooth    

    user bluetooth

    group bluetoothnet_bt_admin

3.android里bluetooth上层通过JNI调用到android_server_BluetoothService.cpp文件里的initializeNativeDataNative（）函数，这里bluetooth用户获取系统总线

这个总线就是以后和bluez进行通信的渠道。譬如说discovery行为，在函数startDiscoveryNative（）

        msg =dbus_message_new_method_call(BLUEZ_DBUS_BASE_IFC,

                                       get_adapter_path(env, object),

                                       DBUS_ADAPTER_IFACE, "StartDiscovery");

然后在BlueZ会调用StartDiscovery

4.External\bluetooth\bluez\src\Adapter.c

    Static GDBUSMethodTableadapter_method[]={

        ……

        {“StartDiscovery”,””,””,adater_start_discovery}

        ……

    }

这里会调用注册的对应函数adater_start_discovery继续完成discovery任务

Discovery完成之后会发出消息，在android_server_bluetoothEventLoop.cpp event_fileter()会接受并处理消息

 

藍牙HCI

    主机控制接口(Host Controller Interface），属于蓝牙协议栈的一部分。蓝牙规范（官方spec）包含一个符合标准的接口定义（HCI），它为主机（上層）提供了直接控制 蓝牙硬件模块的方法和途径。通过HCI 可以把蓝牙模块和主机连接在一起，同時HCI命令也可提供給內外部使用，對藍牙模塊進行直接控制。

以下是主機和藍牙模塊雙向通信採用的方式

HCI命令数据包 （上層往下）   命令（command）由HCI驱动程序发至主机控制器

HCI事件数据包 （下層往上）   主机控制器以事件（event）方式通知HCI驱动程序

 HCI命令是异步处理的，並且也可以并行处理，所以后面的命令可能比前面的命令先结束。

 

 

 

HCI命令

v1 . #  hciconfig（查看藍牙設備詳細信息）

     hci0:   Type: BR/EDR  Bus: UART

        BD Address: D0:07:90:44:FB:B2  ACL MTU: 1021:4  SCO MTU: 180:4

        DOWN

        RX bytes:467 acl:0 sco:0 events:18 errors:0

        TX bytes:99 acl:0 sco:0 commands:19 errors:0

v2 . #  hciconfig hci0  up/down 开启关闭蓝牙

    [  335.474273] (stc):st_register(2)

    [  335.478149] (stc):add_channel_to_table: id 2

    [  335.483062] (stc):st_register(3)

    [  335.487091] (stc):add_channel_to_table: id 3

    [  335.492004] (stc):st_register(4)

    [  335.495819] (stc):add_channel_to_table: id 4

    [  345.500885] (stc):remove_channel_from_table: id 2

    [  345.506317] (stc):remove_channel_from_table: id 3

    [  345.511962] (stc):remove_channel_from_table: id 4

v 3. #  hcitool scan  （掃描藍牙設備）

            Scanning ...

           20:D6:07:C0:E5:98       Nexus S

          34:15:9E:8C:41:BE       "Eason MacBook

          88:53:2E:69:B1:20       IANC-20810824

          88:53:2E:69:F6:71       IANC-20901345-H

v4. #  hciattach（BlueZ核心子系统使用hciattach守护进程添加指定的硬件串口驱动。），它一般寫到init.rc裏面開機自啟動，也可以手動輸入命令啟動.以下是init.rc启动例子。

                   servicehciattach /system/bin/hciattach -n -s 3686400 /dev/tty01any 3686400      

                             user bluetooth

        group bluetoothnet_bt_admin

        disabled?

        oneshot

 

 

HCI命令是用戶直接控制藍牙模塊的方式，如果這些命令不能正常執行。毫無疑問是驅動移植沒做好。如果這些命令都正常運行，藍牙還沒用，那就是用戶上層的事情，包括BlueZ協議棧、Hal層都有可能、Framework。