㈠ android-Ble蓝牙开发Demo示例–扫描,连接,发送和接收数据,分包解包(附源码)
万物互联的物联网时代的已经来临，ble蓝牙开发在其中扮演着举重若轻的角色。最近刚好闲一点，抽时间梳理下这块的知识点。
涉及ble蓝牙通讯的客户端(开启、扫描、连接、发送和接收数据、分包解包)和服务端(初始化广播数据、开始广播、配置Services、Server回调操作)整个环节以及一些常见的问题即踩过的一些坑。
比如
1、在Android不同版本或不同手机的适配问题，扫描不到蓝牙设备
2、如何避免ble蓝牙连接出现133错误？
3、单次写的数据大小有20字节限制，如何发送长数据
蓝牙有传统(经典)蓝牙和低功耗蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy)之分，两者的开发的API不一样，本文主讲Ble蓝牙开发，传统蓝牙不展开，有需要的可以自行了解。
相对传统蓝牙，BLE低功耗蓝牙，主要特点是快速搜索，快速连接，超低功耗保持连接和数据传输。
客户端
服务端
Android4.3(API Level 18)开始引入BLE的核心功能并提供了相应的 API。应用程序通过这些 API 扫描蓝牙设备、查询 services、读写设备的 characteristics（属性特征）等操作。
BLE蓝牙协议是GATT协议, BLE相关类不多, 全都位于android.bluetooth包和android.bluetooth.le包的几个类:
android.bluetooth.
.BluetoothGattService 包含多个Characteristic(属性特征值), 含有唯一的UUID作为标识
.BluetoothGattCharacteristic 包含单个值和多个Descriptor, 含有唯一的UUID作为标识
.BluetoothGattDescriptor 对Characteristic进行描述, 含有唯一的UUID作为标识
.BluetoothGatt 客户端相关
.BluetoothGattCallback 客户端连接回调
.BluetoothGattServer 服务端相关
.BluetoothGattServerCallback 服务端连接回调
android.bluetooth.le.
.AdvertiseCallback 服务端的广播回调
.AdvertiseData 服务端的广播数据
.AdvertiseSettings 服务端的广播设置
.BluetoothLeAdvertiser 服务端的广播
.BluetoothLeScanner 客户端扫描相关(Android5.0新增)
.ScanCallback 客户端扫描回调
.ScanFilter 客户端扫描过滤
.ScanRecord 客户端扫描结果的广播数据
.ScanResult 客户端扫描结果
.ScanSettings 客户端扫描设置
BLE设备分为两种设备: 客户端(也叫主机/中心设备/Central), 服务端(也叫从机/外围设备/peripheral)
客户端的核心类是 BluetoothGatt
服务端的核心类是 BluetoothGattServer 和 BluetoothLeAdvertiser
BLE数据的核心类是 BluetoothGattCharacteristic 和 BluetoothGattDescriptor
下面详细讲解下客户端和服务端的开发步骤流程
安卓手机涉及蓝牙权限问题，蓝牙开发需要在AndroidManifest.xml文件中添加权限声明：
在搜索设备之前需要询问打开手机蓝牙：
注意: BLE设备地址是动态变化(每隔一段时间都会变化),而经典蓝牙设备是出厂就固定不变了！
通过扫描BLE设备，根据设备名称区分出目标设备targetDevice，下一步实现与目标设备的连接，在连接设备之前要停止搜索蓝牙；停止搜索一般需要一定的时间来完成，最好调用停止搜索函数之后加以100ms的延时，保证系统能够完全停止搜索蓝牙设备。停止搜索之后启动连接过程；
BLE蓝牙的连接方法相对简单只需调用connectGatt方法；
参数说明
与设备建立连接之后与设备通信，整个通信过程都是在BluetoothGattCallback的异步回调函数中完成；
BluetoothGattCallback中主要回调函数如下：
上述几个回调函数是BLE开发中不可缺少的；
当调用targetdDevice.connectGatt(context, false, gattCallback)后系统会主动发起与BLE蓝牙设备的连接，若成功连接到设备将回调onConnectionStateChange方法，其处理过程如下：
判断newState == BluetoothGatt.STATE_CONNECTED表明此时已经成功连接到设备；
mBluetoothGatt.discoverServices();
扫描BLE设备服务是安卓系统中关于BLE蓝牙开发的重要一步，一般在设备连接成功后调用，扫描到设备服务后回调onServicesDiscovered()函数，函数原型如下：
BLE蓝牙开发主要有负责通信的BluetoothGattService完成的。当且称为通信服务。通信服务通过硬件工程师提供的UUID获取。获取方式如下：
具体操作方式如下：
开启监听，即建立与设备的通信的首发数据通道，BLE开发中只有当客户端成功开启监听后才能与服务端收发数据。开启监听的方式如下：
BLE单次写的数据量大小是有限制的， 通常是20字节 ，可以尝试通过requestMTU增大，但不保证能成功。分包写是一种解决方案，需要定义分包协议，假设每个包大小20字节，分两种包，数据包和非数据包。对于数据包，头两个字节表示包的序号，剩下的都填充数据。对于非数据包，主要是发送一些控制信息。
监听成功后通过向 writeCharacteristic写入数据实现与服务端的通信。写入方式如下：
其中：value一般为Hex格式指令，其内容由设备通信的蓝牙通信协议规定；
若写入指令成功则回调BluetoothGattCallback中的onCharacteristicWrite()方法，说明将数据已经发送给下位机；
若发送的数据符合通信协议，则服务端会向客户端回复相应的数据。发送的数据通过回调onCharacteristicChanged()方法获取，其处理方式如下：
通过向服务端发送指令获取服务端的回复数据，即可完成与设备的通信过程；
当与设备完成通信之后之后一定要断开与设备的连接。调用以下方法断开与设备的连接：
源码上传在CSDN上了，有需要的可以借鉴。
=====> Android蓝牙Ble通讯Demo示例源码–扫描,连接,发送和接收数据,分包解包
BLE单次写的数据量大小是有限制的，通常是20字节，可以尝试通过requestMTU增大，但不保证能成功。分包写是一种解决方案，需要定义分包协议，假设每个包大小20字节，分两种包，数据包和非数据包。对于数据包，头两个字节表示包的序号，剩下的都填充数据。对于非数据包，主要是发送一些控制信息。
总体流程如下：
1、定义通讯协议，如下(这里只是个举例，可以根据项目需求扩展)
2、封装通用发送数据接口(拆包)
该接口根据会发送数据内容按最大字节数拆分(一般20字节)放入队列，拆分完后，依次从队列里取出发送
3、封装通用接收数据接口(组包)
该接口根据从接收的数据按协议里的定义解析数据长度判读是否完整包，不是的话把每条消息累加起来
4、解析完整的数据包，进行业务逻辑处理
5、协议还可以引入加密解密，需要注意的选算法参数的时候，加密后的长度最好跟原数据长度一致，这样不会影响拆包组包
一般都是Android版本适配以及不同ROM机型（小米/红米、华为/荣耀等）（EMUI、MIUI、ColorOS等）的权限问题
蓝牙开发中有很多问题，要静下心分析问题，肯定可以解决的，一起加油；
㈡ 安卓BLE知识及EasyBle的使用
BLE（Bluetooth low energy）蓝牙低功耗是蓝牙4.0新增的子规范，其具有低能耗、低成本、低延迟、传输距离长等特点，自安卓4.3（api level 18）起，安卓开始支持BLE。BLE与经典蓝牙对比如下图（）：
在讲链接参数之前，需要先了解连接事件Connection Events
1）Conection Events（连接事件）
蓝牙设备建立连接后，所有信息的交换都是通过Connetion Events进行的，主设备在Connection Events开始起发送数据包，从属设备在Connection Events期间回复。Connection Events是周期性出现的且时间间隔很短，在一个Connection Events中，器件最大电流为十几mA，平均电流1uA，这便是BLE功耗较低的原因。Connection Events如下图（）
2）链接参数
在两个蓝牙设备建立连接进入连接状态前，蓝牙设备需要设置一系列的链接参数，链接参数是在中心设备向外围设备发起连接请求时传递的：
当外围设备认为中心设备请求的链接参数不合适时，外围设备可在连接期间发送一个 Connetion Parameter UpdateRequest 请求中心设备更改链接参数。当中心设备收到请求时可接受或拒绝外围设备的链接参数更新请求
GATT层级图如下(图片来自 蓝牙官网 )
MTU（Maximum Transmission Unit）： 即数据的最大传输单元。具体是指一个Chracteristic一次性可传输的数据大小。
蓝牙核心规范（core spec）中定义了ATT的默认MTU为23byte，除去ATT的opcode一个字节以及ATT的handle2个字节之后，剩下的20个字节便是留给GATT的了。由于ATT的最大长度为512byte，故一般认为MTU的最大长度为512个byte。
注：core spec规定每一个设备都必须支持MTU为23。
用系统api开发参见 安卓BLE开发官方文档
这里介绍使用第三方库 EasyBle 快速开发BLE
在项目根gradle中添加
在具体mole的gradle中添加
1)判断设备是否支持BLE并打开蓝牙
安卓版本不小于6.0的，扫描必须要有定位权限，若版本为Android10及以上，则需精确定位权限(即 Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION )
当需要结束扫描时用以下方法结束扫描，建议在扫描到目标设备后停止扫描
当需要断开与设备的连接时可使用以下任一方法断开设备连接
notify和indicate都使用以下方法
当需要取消notify或indicate时调用以下方法
如果一次性写入的数据长度大于MTU即最大传输单元（默认是20字节），则可以使用下列方法进行分批写入
当结束BLE通信时不要忘了调用destroy
㈢ Android蓝牙开发（二）经典蓝牙消息传输实现
上篇文章中，我们主要介绍了蓝牙模块，传统/经典蓝牙模块BT和低功耗蓝牙BLE及其相关的API，不熟悉的可以查看 Android蓝牙开发（一）蓝牙模块及核心API 进行了解。
本篇主要记录用到的经典蓝牙开发流程及连接通讯。
蓝牙连接前，给与相关系统权限：
安卓6.0以上系统要动态请求及获取开启GPS内容：
蓝牙核心对象获取，若获取对象为null则说明设备不支持蓝牙：
判断蓝牙是否开启，没有则开启：
蓝牙扫描：
取消扫描：
蓝牙监听广播，监听蓝牙开关，发现设备，扫描结束等状态，定义状态回调接口，进行对应操作，例如：监听到蓝牙开启后，进行设备扫描；发现设备后进行连接等。
客户端，与服务端建立长连接，进行通讯：
服务端监听客户端发起的连接，进行接收及通讯：
客户端连接及服务端监听基类，用于客户端和服务端之前Socket消息通讯，进行消息或文件的发送、接收，进行通讯关闭操作等：
我这里只是简单记录了项目中用到的蓝牙通讯，两个设备之间不通过配对进行连接、通讯。
相关详细内容及使用请查看Github项目： https://github.com/MickJson/BluetoothCS
蓝牙配对操作及其它内容，可以详细查看我下面的参考资料，写的十分详细，比如设备通过MAC地址，可以通过BluetoothAdapter获取设备，再通过客户端connect方法去进行连接等。
连接中遇到问题：read failed, socket might closed or timeout, read ret: -1。
通过改UUID，反射等方法都还是会出现错误。连接时，要确保服务端及客户端都处于完全断开状态，否则连接就会出现以上问题，但偶尔还是会有问题，期待有什么好的方法可留言告诉我。
参考资料：
Android-经典蓝牙(BT)-建立长连接传输短消息和文件
Android蓝牙开发—经典蓝牙详细开发流程
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㈣ android蓝牙BLE（三） —— 广播
在蓝牙开发中，有些情况是不需要连接的，只要外设广播自己的数据即可，例如苹果的 ibeacon 。自 Android 5.0 更新蓝牙API后，手机可以作为外设广播数据。
广播包有两种：
其中 广播包是每个外设都必须广播的，而响应包是可选的 。每个广播包的长度必须是 31个字节 ，如果不到 31个字节 ，则剩下的全用 0 填充 补全，这部分的数据是无效的
广播包中包含若干个广播数据单元，广播数据单元也称为 AD Structure 。
广播数据单元 = 长度值Length + AD type + AD Data。
长度值 Length 只占 一个字节 ，并且位于广播数据单元的 第一个字节 。
概念的东西有些抽象，先看看下面的广播报文：
0x代表这串字符串是十六进制的字符串。 两位十六进制数代表一个字节 。因为两个字符组成的十六进制字符串最大为 FF ，即255，而Java中byte类型的取值范围是-128到127，刚好可以表示一个255的大小。所以两个十六进制的字符串表示一个字节。
继续查看报文内容，开始读取第一个广播数据单元。读取 第一个 字节: 0x07 ,转换为十进制就是7，即表示后面的7个字节是这个广播数据单元的数据内容。超过这7个字节的数据内容后，表示是一个新的广播数据单元。
而第二个广播数据单元，第一个字节的值是 0x16 ,转换为十进制就是22，表示后面22个字节为第二个广播数据单元。
在广播数据单元的 数据部分 中， 第一个字节 代表 数据类型 （AD type），决定数据部分表示的是什么数据。（即广播数据单元第二个字节为AD type）
AD Type 的类型如下：
这bit 1~7分别代表着发送该广播的蓝牙芯片的物理连接状态。当bit的值为1时，表示支持该功能。
例：
蓝牙广播的数据格式大致讲了一下，有助于下面的广播操作的理解。
先看看广播设置（ AdvertiseSettings ）如何定义：
（1）、通过 AdvertiseSettings.Builder#setAdvertiseMode() 设置广播模式。其中有3种模式：
（2）、通过 AdvertiseSettings.Builder#setAdvertiseMode() 设置广播发射功率。共有4种功率模式：
（3）、通过 AdvertiseSettings.Builder#setTimeout() 设置持续广播的时间，单位为毫秒。最多180000毫秒。当值为0则无时间限制，持续广播，除非调用 BluetoothLeAdvertiser#stopAdvertising() 停止广播。
（4）、通过 AdvertiseSettings.Builder#setConnectable() 设置该广播是否可以连接的。
之前说过，外设必须广播广播包，扫描包是可选。但添加扫描包也意味着广播更多得数据，即可广播62个字节。
可见无论是广播包还是扫描包，其广播的内容都是用 AdvertiseData 类封装的。
（1）、 AdvertiseData.Builder#setIncludeDeviceName() 方法，可以设置广播包中是否包含蓝牙的名称。
（2）、 AdvertiseData.Builder#setIncludeTxPowerLevel() 方法，可以设置广播包中是否包含蓝牙的发射功率。
（3）、 AdvertiseData.Builder#addService UUID (Parcel UUID ) 方法，可以设置特定的 UUID 在广播包中。
（4）、 AdvertiseData.Builder#addServiceData(Parcel UUID ，byte[]) 方法，可以设置特定的 UUID 和其数据在广播包中。
（5）、 AdvertiseData.Builder#addManufacturerData(int，byte[]) 方法，可以设置特定厂商Id和其数据在广播包中。
从 AdvertiseData.Builder 的设置中可以看出，如果一个外设需要在不连接的情况下对外广播数据，其数据可以存储在 UUID 对应的数据中，也可以存储在厂商数据中。但由于厂商ID是需要由Bluetooth SIG进行分配的，厂商间一般都将数据设置在厂商数据。
另外可以通过 BluetoothAdapter#setName() 设置广播的名称
先看一个例子，我们分别在 广播包 和 扫描包 中设置 AdvertiseData.Builder 的 每一种广播报文参数 ，得到一下报文内容：
(1)、Type = 0x01 表示设备LE物理连接。
(2)、Type = 0x09 表示设备的全名
(3)、Type = 0x03 表示完整的16bit UUID 。其值为0xFFF7。
(4)、Type = 0xFF 表示厂商数据。前两个字节表示厂商ID,即厂商ID为0x11。后面的为厂商数据，具体由用户自行定义。
(5)、Type = 0x16 表示16 bit UUID 的数据，所以前两个字节为 UUID ,即 UUID 为0xF117，后续为 UUID 对应的数据，具体由用户自行定义。
最后继承 AdvertiseCallback 自定义广播回调。
初始化完毕上面的对象后，就可以进行广播：
广播主要是通过 BluetoothLeAdvertiser#startAdvertising() 方法实现，但在之前需要先获取 BluetoothLeAdvertiser 对象。
BluetoothLeAdvertiser 对象存在两个情况获取为Null:
所以在调用 BluetoothAdapter#getBluetoothLeAdvertiser() 前，需要先调用判断蓝牙已开启，并判断在 BluetoothAdapter 中获取的 BluetoothLeAdvertiser 是否为空（测试过某些华为手机 mBluetoothAdapter.() 为 false , 但是能发送ble广播）。
与广播成对出现就是 BluetoothLeAdvertiser.stopAdvertising() 停止广播了，传入开启广播时传递的广播回调对象，即可关闭广播：
虽然通过广播告知外边自身拥有这些Service,但手机自身并没有初始化Gattd的Service。导致外部的中心设备连接手机后，并不能找到对应的 GATT Service 和 获取对应的数据。
Service类型有两个级别：
创建 BluetoothGattService 时，传入两个参数： UUID 和Service类型：
我们都知道Gatt中， Service 的下一级是 Characteristic ， Characteristic 是最小的通信单元，通过对 Characteristic 进行读写操作来进行通信。
特征属性表示该 BluetoothGattCharacteristic 拥有什么功能，即能对 BluetoothGattCharacteristic 进行什么操作。其中主要有3种：
权限属性用于配置该特征值所具有的功能。主要两种：
Characteristic 下还有 Descriptor ，初始化 BluetoothGattDescriptor 时传入： Descriptor UUID 和 权限属性
为 Service 添加 Characteristic ，为 Characteristic 添加 Descriptor ：
通过蓝牙管理器 mBluetoothManager 获取 Gatt Server ，用来添加 Gatt Service 。添加完 Gatt Service 后，外部中心设备连接手机时，将能获取到对应的 GATT Service 和 获取对应的数据
定义 Gatt Server 回调。当中心设备连接该手机外设、修改特征值、读取特征值等情况时，会得到相应情况的回调。
最后开启广播后，用nRF连接后看到的特征值信息如下图所示：（加多了一个只能都的特征值）
android蓝牙BLE（一） —— 扫描
android蓝牙BLE（二） —— 通信
android蓝牙BLE（三） —— 广播
android蓝牙BLE（四） —— 实战
㈤ Android ble （蓝牙低功耗） 中的坑和技巧
new ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb");
此时可以根据manfacturerData来匹配自己设定的外围设备
在BluetoothGattCallback中的关于此问题有三步回调
1、 public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState)
2、 public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)
mBluetoothGatt.discoverServices()执行后得到的callback，如果状态为GATT_SUCCESS，则可以获取ble旁支发起广播的service和descriptor，把广播设为enable
3、 public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status)
只有这一步status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS，才可以真正的传输数据，如果在第一步或者第二步就开始传输数据，会在某些特定的case下导致未知的bug或者空指针错误
所以，在中心设备跟外围开始连接后，你可以设定一个超时时间，在超时时间过后，依然没能回调onDescriptorWrite并获得BluetoothGatt.GATT_SUCCESS，则此次过程失败，你可以根据实际情况进行重连或者提示错误
如果要传输大于20字节的数据怎么办？
1、 系统mtu可以支持修改到512字节，完成大数据量的传输。但是由于涉及到中心和旁支都需要修改，会造成很大的局限性和底层修改量，而且会触发比如某些设备第一次修改不生效，另一个设备一次连接中只能修改一次等bug，非常不可取，十分不建议。
2、分包传输，自己设计协议分包传输是最可取的方案，需要注意的是在分包后，每一个包之间写入数据需要设置间隔，比如100ms。
在做好5和6的基础上，依然会在一些设备上出现，由于系统原因，ble刚开始的发送第一个数据出现丢包，请对此做出特殊处理。
㈥ 如何使用android原生BLE蓝牙进行操作
之前的涉及的物联网项目中使用的: BLE 低功耗蓝牙(蓝牙4.0), 支持android 4.3以上的手机
主从关系: BLE低功耗蓝牙只能做从端设备 ,一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯
1)低功耗
低功耗的原理:
1低功耗蓝牙仅使用了3个广播通道,传统蓝牙技术采用 16~32 个频道
2每次广播开启时间也由传统的 22.5ms 减少到 0.6~1.2ms(毫秒)
2)传输距离极大提高
传统蓝牙传输距离为 2~10m，而蓝牙4.0的有效传输距离可达到 60~100m
3)安全性
使用AES-128 CCM加密算法进行数据包加密和认证。
更多BLE蓝牙的解析参考博客 : BLE4.0教程一 蓝牙协议连接过程与广播分析
添加权限
打开蓝牙
1.先拿到BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
2.再拿到BluetoothAdapter bluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
判断是否打开蓝牙
未打开弹出 系统弹框 ，除了 魅族手机 是打开系统设置
设备/手机都是蓝牙信号
在回调方法中:
一般在扫描的过程中,我们还会设置 设备过滤原则 (因为我只想要搜索到我们想要的设备,忽略无关设备)
如:从 scanRecord -- beacon -- beacon.type == 0xFF代表Manufacture,通过与嵌入式软件定义 自己的 Manufacture值即可
用BluetoothDevice得到BluetoothGatt：
断连:
关键问题:连接后一般要做什么事?
( 必须在刚连接成功后2秒内app写一个值给设备，否则会被设备断开连接）
主要是读写 characteristic
gatt.wirteCharacteristic(mCurrentcharacteristic);
gatt.readCharacteristic(characteristic);
bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(data, true);
真实工作中使用的蓝牙库BlueToothKit请参考我的另一篇博客:
android蓝牙入门知识和优秀蓝牙第三方库BluetoothKit的使用
㈦ Android 蓝牙开发(三)-蓝牙的详细介绍
前面的两篇文章，主要是在 Android 官网关于蓝牙介绍的基础上加上自己的理解完成的。主要针对的是 Android 开发中的一些 API 的使用。
第一篇文章 Android 蓝牙开发（一） 主要是介绍了普通的蓝牙在 Android 开发中的运用。
第二篇文章 Android 蓝牙开发（二） 主要是介绍了低功耗蓝牙的开发。
这篇文章主要介绍的是蓝牙的历史和一些关于蓝牙的通用知识，还有广播包的知识。要想彻底了解蓝牙开发，这些基础的知识也是需要的，就像网络协议一样，这些都是基础的内容。我们的 API 的调用都是以这个为基础的，了解这些，开发过程中遇到问题，才可以知道什么怎么一回事。
下篇文章主要讲的就是实际开发中的一些坑。
蓝牙其实就是一种近距离无线通信技术。
从下到上分别为：控制器（Controller）-->主机（host）-->应用（Application）
详细介绍各个层的含义：
BLE 应用可以分为两大类：基于非连接的和基于连接的
意思就是外设和周边设备不发生连接，主要靠扫描到的广播来获取信息。发送广播的一方叫做 broadcaster 监听广播的一方叫做 oberver 在 GAP 层有对应的角色定义。
网络拓扑图：
这种方式就是广播设备不断的向外发送广播（含有特定的信息），然后观察者接受到广播按照两者之间约定好的协议进行解析拿到有用的信息。例如：iBeacon，通过这种设备我们可以实现室内定位。
其实这些设备的角色可以即使广播者又是观察者。接收到广播后作出了处理，然后又发送广播。这样就形成了双向的网络，类似于因特网，这就是蓝牙 Mesh 组网。
广播数据包格式：
每个广播数据包由 31 byte 组成。分为有效数据和无效数据两部分。
例子：
这里是扫描的数据包（转换成了 16 进制，两个代表一个字节），第一个字节是 02 表示后面的两个字节是数据部分，然后第二个字节是 01 表示了数据的类型。后面一个字节就是真正的数据了。这个广播数据单元就分析完了。下面就是另一个数据单元了。依次类推，关于数据类型的解释，官网有。
这是数据类型对应的含义表。
网络拓扑图：
一个中心设备可连接多个外设，但是一个外设只能连接一个中心（外设连接成功后就会停止对外广播，别人就发现不了它了）。其中一个中心设备的连接外设的数量也是有限的。
链接： https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NzA2NjQzMg==&mid=2247484141&idx=1&sn=&scene=21#wechat_redirect
㈧ Android开发之蓝牙（Bluetooth）
在上一篇中有介绍了Wifi与网络连接处理
Android开发之WiFi与网络连接处理
下面，来继续说说Android中蓝牙的基本使用。
Bluetooth是目前使用的最广泛的无线通讯协议之一,主要针对短距离设备通讯（10米），常用于连接耳机、鼠标和移动通讯设备等。
值得一提的是：
android4.2新增了部分新功能，但是对于Bluetooth熟悉的人或许开始头疼了，那就是Android4.2引入了一个新的蓝牙协议栈针BLE。谷歌和Broadcom之间的合作，开发新的蓝牙协议栈，取代了基于堆栈的Bluez。因此市场上出现了老设备的兼容问题，很多蓝牙设备在android4.2手机上不能正常使用。
BluetoothAdapter简单点来说就是代表了本设备(手机、电脑等)的蓝牙适配器对象。
first：we need permission
要操作蓝牙，先要在AndroidManifest.xml里加入权限
**下面来看看如何使用蓝牙。 **↓↓↓****
Demo已就绪：
返回值：如果设备具备蓝牙功能，返回BluetoothAdapter 实例；否则，返回null对象。
打开蓝牙设备的方式：
1.直接调用函数enable()去打开蓝牙设备 ；
2.系统API去打开蓝牙设备，该方式会弹出一个对话框样式的Activity供用户选择是否打开蓝牙设备。
注意： 1.如果蓝牙已经开启，不会弹出该Activity界面。2.在目前大多数Android手机中，是不支持在飞行模式下开启蓝牙的。如果蓝牙已经开启，那么蓝牙的开关 ,状态会随着飞行模式的状态而发生改变。
1. 搜索蓝牙设备
使用BluetoothAdapter的startDiscovery()方法来搜索蓝牙设备
startDiscovery()方法是一个异步方法，调用后会立即返回。该方法会进行对其他蓝牙设备的搜索，该过程会持续12秒。该方法调用后，搜索过程实际上是在一个System Service中进行的，所以可以调用cancelDiscovery()方法来停止搜索（该方法可以在未执行discovery请求时调用）。
系统开始搜索蓝牙设备
^( * ￣(oo)￣ ) ^ 系统会发送以下三个广播：
2.扫描设备
3.定义广播接收器接收搜索结果
4.注册广播
获取附近的蓝牙设备
第一步建立连接：首先Android sdk（2.0以上版本）支持的蓝牙连接是通过BluetoothSocket建立连接，服务端BluetoothServerSocket和客户端（BluetoothSocket）需指定同样的UUID，才能建立连接，因为建立连接的方法会阻塞线程，所以服务器端和客户端都应启动新线程连接。
（这里的服务端和客户端是相对来说的）
两个蓝牙设备之间的连接，则必须实现服务端与客户端的机制。
当两个设备在同一个RFCOMM channel下分别拥有一个连接的BluetoothSocket，这两个设备才可以说是建立了连接。
服务端设备与客户端设备获取BluetoothSocket的途径是不同的。
1，服务端设备是通过accepted一个incoming connection来获取的，
2，客户端设备则是通过打开一个到服务端的RFCOMM channel来获取的。
服务端
通过调用BluetoothAdapter的(String, UUID)方法来获取BluetoothServerSocket（UUID用于客户端与服务端之间的配对）
客户端
调用BluetoothService的(UUID)方法获取BluetoothSocket（该UUID应该同于服务端的UUID）。
调用BluetoothSocket的connect()方法（该方法为block方法），如果UUID同服务端的UUID匹配，并且连接被服务端accept，则connect()方法返回。
数据传递，通过以上操作，就已经建立的BluetoothSocket连接了，数据传递无非是通过流的形式
获取流
该类就是关于远程蓝牙设备的一个描述。通过它可以和本地蓝牙设备---BluetoothAdapter连接通信。
好多东西我也不知道怎么描述，下面给出Demo：
刚好有刚学习的小伙伴问我ListView怎么用，那我就用ListView。
源码：
RairDemo
GitHub: https://github.com/Rairmmd/android-demo
Coding: https://coding.net/u/Rair/p/RairDemo/git
㈨ Android 低功耗蓝牙(Ble) 开发总结
Android 从 4.3(API Level 18) 开始支持低功耗蓝牙，但是只支持作为中心设备（Central）模式，这就意味着 Android 设备只能主动扫描和链接其他外围设备（Peripheral）。从 Android 5.0(API Level 21) 开始两种模式都支持。
低功耗蓝牙开发算是较偏技术,实际开发中坑是比较多的,网上有很多文章介绍使用和经验总结,但是有些问题答案不好找,甚至有些误导人,比如 :获取已经连接的蓝牙,有的是通过反射,一大堆判断,然而并不是对所有手机有用,关于Ble传输速率问题的解决,都是默认Android每次只能发送20个字节,然而也并不是,,,下面进入正文。
这里用的是 Android5.0 新增的扫描API，
这里说一下，如果做蓝牙设备管理页面，可能区分是否是已连接的设备,网上又通过反射或其他挺麻烦的操作,也不见得获取到,官方Api 就有提供
与外围设备交互经常每次发的数据大于 mtu的，需要做分包处理，接收数据也要判断数据的完整性最后才返回原数据做处理，所以一般交互最少包含包长度，和包校验码和原数据。当然也可以加包头，指令还有其他完整性校验。下面分享几个公用方法:
我自己封装的一个BleUtil ，因为涉及跟公司业务关联性太强（主要是传输包的协议不同）就先不开源出来了，如果这边文章对大家有帮助反馈不错，我会考虑上传个demo到github供大家使用，
在这先给大家推荐一个不错 Demo ，里面除了没有分包，协议，和传输速率。基本的功能都有，而且调试数据到打印到界面上了。最主要是它可以用两个个手机一个当中心设备一个当外围设备调试。
首先传输速率优化有两个方向，1 外围设备传输到Android 。2 Android传输到外围设备。
我在开发中首先先使用上面那位仁兄的demo调试，两个Android 设备调试不延时，上一个成功马上下一个，最多一秒发11个20字节的包。
后来和我们的蓝牙设备调试时发现发送特别快，但是数据不完整，他蓝牙模块接收成功了，但是透传数据到芯片处理时发现不完整，我们的硬件小伙伴说因为 波特率 限制（差不多每10字节透传要耗时1ms）和蓝牙模块的buff （打印时是最多100byte，100打印的）限制，就算蓝牙模块每包都告诉你接收成功，也是没透传完就又接收了。后来通过调试每次发20K数据，最后是 Android 发是 20字节/130ms 稳定。给Android 发是 20字节/ 8ms 。 （天杀的20字节，网上都是说20字节最多了）
后来看了国外一家物联网公司总结的 Ble 吞吐量的文章（上面有连接），知道Android 每个延时是可以连续接收6个包的。就改为 120字节/ 16ms (为啥是16ms，不是每次间隔要6个包吗，怎么像间隔两次，这时因为波特率影响，多了5个包100字节，差不多 我们的单片机透传到蓝牙模块要多耗时不到10ms )
而Android 发数据可以申请 我们设备的mtu 来得到最多每次能发多少字节。延时还是130ms，即：241字节/ 130ms 提高12倍，这个速度还可以。
根据蓝牙BLE协议， 物理层physical layer的传输速率是1Mbps，相当于每秒125K字节。事实上，其只是基准传输速率，协议规定BLE不能连续不断地传输数据包，否则就不能称为低功耗蓝牙了。连续传输自然会带来高功耗。所以，蓝牙的最高传输速率并不由物理层的工作频率决定的。
在实际的操作过程中，如果主机连线不断地发送数据包，要么丢包严重要么连接出现异常而断开。
在BLE里面，传输速度受其连接参数所影响。连接参数定义如下：
1）连接间隔。蓝牙基带是跳频工作的，主机和从机会商定多长时间进行跳频连接，连接上才能进行数据传输。这个连接和广播状态和连接状态的连接不是一样的意思。主机在从机广播时进行连接是应用层的主动软件行为。而跳频过程中的连接是蓝牙基带协议的规定，完全由硬件控制，对应用层透明。明显，如果这个连接间隔时间越短，那么传输的速度就增大。连接上传完数据后，蓝牙基带即进入休眠状态，保证低功耗。其是1.25毫秒一个单位。
2）连接延迟。其是为了低功耗考虑，允许从机在跳频过程中不理会主机的跳频指令，继续睡眠一段时间。而主机不能因为从机睡眠而认为其断开连接了。其是1.25毫秒一个单位。明显，这个数值越小，传输速度也高。
蓝牙BLE协议规定连接参数最小是5，即7.25毫秒；而Android手机规定连接参数最小是8，即10毫秒。iOS规定是16，即20毫秒。
连接参数完全由主机决定，但从机可以发出更新参数申请，主机可以接受也可以拒绝。android手机一部接受，而ios比较严格，拒绝的概率比较高。
参考:
在iOS和Android上最大化BLE吞吐量
最大化BLE吞吐量第2部分：使用更大的ATT MTU
㈩ Android BLE低功耗蓝牙开发极简系列（二）之读写操作
这是Ble极简系列的第二篇文章，上一篇 Android BLE低功耗蓝牙开发极简系列（一）之扫描与连接 主要是扫描连接，这一篇主要是读写操作。
在连接成功后，可以通过Gatt进行discoverServices()。
在mGattCallback 回调添加Servicest的相关回调
当返回的status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS时，进行读写以及通知相关的操作， 调用writeDescriptor()，注意设置setValue为ENABLE_INDICATION_VALUE，否则可能后续读取不到数据。
设置成功，会在onDescriptorWrite方法进行回调，注意UUID_SERVICE，UUID_NOTIFICATION特征值UUID，可以询问公司固件端的开发人员，和开发人员配合修改。
读取数据在onCharacteristicChanged方法中，注意进制间的转换。
一定要进行读写开关操作，注意descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_INDICATION_VALUE)，否则可能读取不到数据。
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