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android藍牙低功耗

發布時間:2024-11-19 04:31:25

android 藍牙開發(一)

普通藍牙設備官方文檔

Android 平台包含藍牙網路堆棧支持 ,憑藉此支持,設備能以無線方式與其他藍牙設備交換數據。應用框架提供了通過 Android Bluetooth API 訪問藍牙功能的途徑。使用 Bluetooth API Android 應用可以執行下面的操作:

傳統藍牙適用於電池使用強度較大的操作,例如 Android 設備之間的流傳輸和通信等。針對具有低功耗要求的藍牙設備,Android 4.3(API 18)中引入了面向低功耗藍牙的 API 支持。

使用 Android Bluetooth API 來完成使用藍牙進行通信的四項主要任務: 設置藍牙 、 查找局部區域內的配對設備或可用設備 、 連接設備 ,以及在 設備之間傳輸數據 。

關於藍牙的 API 在 android.bluetooth 包中,下面介紹一下和藍牙相關的主要類:

在 BluetoothProfile IPC 客戶端連接到服務(即,運行特定配置文件的內部服務)或斷開服務連接時向其發送通知的介面。

使用藍牙必須聲明許可權 BLUETOOTH 才可以執行藍牙通信。

1、獲取藍牙適配器

例如:我們可以查詢所有已配對的設備,然後使用 ArrayAdapter 向用戶顯示每台設備的名稱:

要發起連接僅需要知道目標藍牙設備的 Mac 地址就可以了。

注意 執行 discovery 對於藍牙適配器來說是一個非常繁重的過程,並且會消耗大量資源。在找到要連接的設備後, 要確保使用 cancelDiscovery() 來停止發現,然後嘗試連接 。如果您已經和某台設備進行連接,那麼這個時候執行發現操作會大幅度的減少此連接可用的帶寬!因此不應該在處於連接狀態的時候執行發現操作!

例如:

在連接之前如果兩個設備沒有配對,則系統會自動發出配對請求。

伺服器套接字接受連接的基本過程

放在子線程中去執行。

例子:

客戶端連接的基本過程

調用 connect() 的時候要確保客戶端沒有執行發現操作。如果執行了會大幅度降低連接的速度,增加失敗的可能。

例子

在連接之前調用 cancleDiscovery() 在進行連接之前應該始終調用這個方法,而且調用的時候無需檢測是否正在掃描。

過程:

從 Android 3.0 開始, Bluetooth API 便支持使用藍牙配置文件。藍牙配置文件是適用於設備間藍牙通信的無線介面規范。

1、藍牙配置文件就是設備間通信(藍牙設備)的一種規范

免提配置文件便是一個示例,對於連接到無線耳機的手機,兩台設備都必須支持免提配置文件。我們也可以通過實現介面 BluetoothProfile 來寫入自己的類來支持特定的藍牙配置文件。Android API 提供了以下的幾種藍牙配置文件的實現:

2、使用配置文件的基本步驟

創建 HDP 應用:

關於普通藍牙設備和普通藍牙設備之間的連接通信

關於藍牙設備和藍牙儀器(藍牙耳機、電子秤等等類似產品)
這種之間的通信是通過配置文件代理來實現的。
都有一個對應的配置文件代理類。具體的操作是通過這個對象來完成。

參考: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NzA2NjQzMg==&mid=2247484128&idx=1&sn=&scene=21#wechat_redirect

Ⅱ Android 藍牙開發(三)-藍牙的詳細介紹

前面的兩篇文章,主要是在 Android 官網關於藍牙介紹的基礎上加上自己的理解完成的。主要針對的是 Android 開發中的一些 API 的使用。
第一篇文章 Android 藍牙開發(一) 主要是介紹了普通的藍牙在 Android 開發中的運用。
第二篇文章 Android 藍牙開發(二) 主要是介紹了低功耗藍牙的開發。
這篇文章主要介紹的是藍牙的歷史和一些關於藍牙的通用知識,還有廣播包的知識。要想徹底了解藍牙開發,這些基礎的知識也是需要的,就像網路協議一樣,這些都是基礎的內容。我們的 API 的調用都是以這個為基礎的,了解這些,開發過程中遇到問題,才可以知道什麼怎麼一回事。

下篇文章主要講的就是實際開發中的一些坑。

藍牙其實就是一種近距離無線通信技術。

從下到上分別為:控制器(Controller)-->主機(host)-->應用(Application)

詳細介紹各個層的含義:

BLE 應用可以分為兩大類:基於非連接的和基於連接的

意思就是外設和周邊設備不發生連接,主要靠掃描到的廣播來獲取信息。發送廣播的一方叫做 broadcaster 監聽廣播的一方叫做 oberver 在 GAP 層有對應的角色定義。

網路拓撲圖:

這種方式就是廣播設備不斷的向外發送廣播(含有特定的信息),然後觀察者接受到廣播按照兩者之間約定好的協議進行解析拿到有用的信息。例如:iBeacon,通過這種設備我們可以實現室內定位。

其實這些設備的角色可以即使廣播者又是觀察者。接收到廣播後作出了處理,然後又發送廣播。這樣就形成了雙向的網路,類似於網際網路,這就是藍牙 Mesh 組網。

廣播數據包格式:

每個廣播數據包由 31 byte 組成。分為有效數據和無效數據兩部分。

例子:

這里是掃描的數據包(轉換成了 16 進制,兩個代表一個位元組),第一個位元組是 02 表示後面的兩個位元組是數據部分,然後第二個位元組是 01 表示了數據的類型。後面一個位元組就是真正的數據了。這個廣播數據單元就分析完了。下面就是另一個數據單元了。依次類推,關於數據類型的解釋,官網有。

這是數據類型對應的含義表。

網路拓撲圖:

一個中心設備可連接多個外設,但是一個外設只能連接一個中心(外設連接成功後就會停止對外廣播,別人就發現不了它了)。其中一個中心設備的連接外設的數量也是有限的。

鏈接: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NzA2NjQzMg==&mid=2247484141&idx=1&sn=&scene=21#wechat_redirect

Ⅲ Android ble (藍牙低功耗) 中的坑和技巧

new ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb");

此時可以根據manfacturerData來匹配自己設定的外圍設備

在BluetoothGattCallback中的關於此問題有三步回調
1、 public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState)

2、 public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
mBluetoothGatt.discoverServices()執行後得到的callback,如果狀態為GATT_SUCCESS,則可以獲取ble旁支發起廣播的service和descriptor,把廣播設為enable

3、 public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status)
只有這一步status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS,才可以真正的傳輸數據,如果在第一步或者第二步就開始傳輸數據,會在某些特定的case下導致未知的bug或者空指針錯誤

所以,在中心設備跟外圍開始連接後,你可以設定一個超時時間,在超時時間過後,依然沒能回調onDescriptorWrite並獲得BluetoothGatt.GATT_SUCCESS,則此次過程失敗,你可以根據實際情況進行重連或者提示錯誤

如果要傳輸大於20位元組的數據怎麼辦?

1、 系統mtu可以支持修改到512位元組,完成大數據量的傳輸。但是由於涉及到中心和旁支都需要修改,會造成很大的局限性和底層修改量,而且會觸發比如某些設備第一次修改不生效,另一個設備一次連接中只能修改一次等bug,非常不可取,十分不建議。

2、分包傳輸,自己設計協議分包傳輸是最可取的方案,需要注意的是在分包後,每一個包之間寫入數據需要設置間隔,比如100ms。

在做好5和6的基礎上,依然會在一些設備上出現,由於系統原因,ble剛開始的發送第一個數據出現丟包,請對此做出特殊處理。

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