安卓蓝牙开发基础知识

原标题:安卓蓝牙开发基础知识

蓝牙4.0分为标准蓝牙和低功耗蓝牙(BLE),标准蓝牙就是手机上用的那种,低功耗蓝牙由于其具有最大化的待机时间、快速连接和低峰值的发送和接收特性,被广泛用于智能手表、智能手环等可穿戴设备上。在安卓4.3之前,安卓平台上的BLE开发相当难搞,好在谷歌在4.3之后发布了官方的API。在安卓5.0之后又引入了新的API,原来的API已经被废弃。在新的系统里采用旧API开发的APP仍可使用,但采用新API开发的APP只能在Lollipop(Android 5.0 的前身萝莉版(Lollipop) Android 开发者预览)即安卓5.0及其以后的版本使用。

标准蓝牙的的开发和BLE不同。标准蓝牙连接里有两个角色一个是客户端一个是服务器,当客户端搜索到蓝牙服务器后并与之配对后,才能通过UUID(这个是唯一的,服务器端必须与客户端一致)建立socket,然后使用流像文件读写和网络通信那样传输数据就行了。在BLE里,变成了中心设备(central)和外围设备(peripheral),中心设备就是你的手机,外围设备就是智能手环一类的东西。开发BLE的应用都得遵守Generic Attribute Profile (GATT),一个BLE蓝牙设备包含多个service,每个service又包含多个characteristic。每个characteristic有一个value和多个deor,通过characteristic中心设备与外围设备进行通信。deor顾名思义,包含了BLE设备的一些信息。不同service、characteristic和deor都有各自己唯一的UUID。想要跟BLE设备通信,首先通过UUID获取目标服务,然后再通过UUID获取characteristic,charateristic起着载体的作用,通过writeCharacteristic()和readCharacteristic(),可以写入和读出信息。每个characteristic都有一些自己的属性,其中在property里,说明了该characteristic的属性。

权限:

<!-- 使用蓝牙的权限 -->

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

<!-- 扫描蓝牙设备或者操作蓝牙设置 -->

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

<!--模糊定位权限,仅作用于6.0+,需要动态申请权限-->

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

<!--精准定位权限,仅作用于6.0+,需要动态申请权限-->

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

扫描方式

Android官方提供的蓝牙扫描方式有三种,分别是:

BluetoothAdapter.startDiscovery()//可以扫描经典蓝牙和ble蓝牙两种

BluetoothAdapter.startLeScan()//扫描低功耗蓝牙,在api21已经弃用,不过还是可以使用

BluetoothLeScanner.startScan()//新的ble扫描方法

startDiscovery()方法在大多数手机上是可以同时发现经典蓝牙和低功耗蓝牙(BLE)的,但是startDiscovery()的回调无法返回BLE的广播,所以无法通过广播识别设备,而且startDiscovery()扫描BLE效率比startLeScan()低很多。因此需要根据具体的需求去做适配,才能更高效的搜寻蓝牙。PS: startLeScan()和startScan()有重载方法可以指定规则,参数去搜索。

BluetoothLeScanner bluetoothLeScanner=BluetoothAdapter.getDefaultAdapter().getBluetoothLeScanner();

getBluetoothLeScanner()方法需要@SuppressLint("NewApi")注解,此时使用这个方法就需要开发者对版本进行区分,从而选择不同的扫描方式。

蓝牙操作:

可使用第三方库有:

仅适用于BLE设备:https://github.com/Jasonchenlijian/FastBle

蓝牙操作库:https://github.com/a-voyager/BluetoothHelper

调试蓝牙可用app:

苹果版本的是:LightBlue

安卓版本的是:BLE调试工具,BLEDebugger这两个都可在华为应用商城下载得到。

蓝牙接收和写入数据的类型:

FastBle第三方库:

蓝牙接收到的数据是十进制的字节数组,写入时需要传入的也是十进制的字节数组。

HexUtil.formatHexString(data,true);该方法是将十进制的字节数组,转化成十六进制的字符串,其第一个参数是:十进制字节数组;第二个参数是:每个字节转换后是否带有空格。

方法一:

/**

* 将Java 中的 int 数值转为字节数组

* @return

*/

public static byte[] int2Bytes(int x,ByteOrder byteOrder) {

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4);

buffer.order(byteOrder);

buffer.putInt(x);

return buffer.array();

}

方法二:

/**

* 将字节数组转为 Java 中的 int 数值

* @return

*/

public static int bytes2Int(byte[] src,ByteOrder byteOrder){

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(src);

buffer.order(byteOrder);

return buffer.getInt();

}

以上两个方法;是十进制字节数组和int之间的转换。byteOrder参数是字节序参数。

字节序说明:BIG-ENDIAN—-大字节序;LITTLE-ENDIAN—-小字节序;BIG-ENDIAN就是最低地址存放最高有效字节;LITTLE-ENDIAN是最低地址存放最低有效字节;java字节序:JAVA虚拟机中多字节类型数据的存放顺序,JAVA字节序也是BIG-ENDIAN。

开发中遇到这样的数据类型:int32_t、uint8_t、uint16_t。这样的数据类型是c语言中用到的,其都是int类型,只是所占用的字节不同而已。

int32_t:4个字节

uint8_t:1个字节

uint16_t:2个字节

遇到这样类型的数值时,我们要将其转换为java中的int(4个字节)值,就需要用到上面的方法二。那么像uint8_t和uint16_t不足4个字节时,就要根据字节序来补零。

比如:一个字节,大端序方式,转成java的int值

byte[] chars=new byte[4];

chars[0]= (byte) 0;

chars[1]= (byte) 0;

chars[2]= (byte) 0;

chars[3]=data[40];

configAnalogInputBean.setLower_alarm_hysteresis(CommonUtil.bytes2Int(chars, ByteOrder.BIG_ENDIAN)+"");

这里就涉及到java中int和byte之间的转化:

int i=150;

byte bi=(byte)150;//正确

int ibi=bi>=0?bi:256+bi;//正确。说明:int强制转换为byte型数据时,会产生一个-128~127的有符号字节,所以再把byte转换到int时,需要做这样的处理。

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