Android蓝牙使用详解(一)

前言:最近,新换了一家公司,公司的软件需要通过蓝牙与硬件进行通讯,于是趁此机会将Android蓝牙详细的了解了一下。本篇内容是基于普通蓝牙。

  Android系统已经为我们提供了操作蓝牙的API,我们只要通过这些API便可以操控蓝牙,实现打开蓝牙设备,搜索周围蓝牙设备,与已连接的设备进行数据传输等操作。

  阅读本文后你将会有一下收获

  • 知道怎样打开手机蓝牙。
  • 知道怎样获取已经进行蓝牙配对过的设备。
  • 知道怎样进行设备之间的连接以及通讯。
  • 知道怎样设置蓝牙设备可进行搜索到以及设置可被搜索的时长

蓝牙操作

打开手机蓝牙

设置蓝牙权限

  要在应用中使用蓝牙功能,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等。设置权限的代码如下

1
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />

判断是否支持蓝牙

在打开手机蓝牙之前首先判断手机是否支持蓝牙,判断是否支持蓝牙的代码如下

1
2
3
4
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (mBluetoothAdapter == null) {
Toast.makeText(this,"当前设备不支持蓝牙!",Toast.LENGTH_SHORT).show();
}

解释一下BluetoothAdapter的作用

BluetoothAdapter代表本地设备蓝牙适配器,BluetoothAdapter可让您执行基本的蓝牙任务,如启动设备发现,查询绑定(配对)设备列表,使用已知的MAC地址实例化 BluetoothDevice,并创建 BluetoothServerSocket以侦听来自其他设备的连接请求,并开始扫描蓝牙LE设备。

如果设备支持蓝牙,则进行打开蓝牙的操作

打开蓝牙

  调用 BluetoothAdapterisEnabled() 方法来检查当前是否已启用蓝牙。 如果此方法返回 false,则表示蓝牙处于停用状态。想要启用蓝牙,则需要设置Intent的Action为ACTION_REQUEST_ENABLE ,然后通过startActivityForResult()来启动蓝牙。具体的代码如下

1
2
3
4
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

这段代码执行完后,手机则会弹出是否允许开启蓝牙的提示框,如下图

当用户点击“拒绝”或则“允许”的时候 Activity 将会在 onActivityResult() 回调中收到结果代码。

  当成功开启蓝牙时 Activity 将会在 onActivityResult() 回调中收到 RESULT_OK 结果代码。 如果由于某个错误(或用户响应“拒绝”)而没有启用蓝牙,则结果代码为 RESULT_CANCELED。我们便可以重写 onActivityResult()方法来判断蓝牙是否已经成功开启。

查询设备

查询已经配对的设备

  在搜索设备之前,我们应该先查找已经进行配对的设备,如果目标设备已经进行过配对,则不需要进行设备搜索。因为,执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程,并且会消耗大量资源。可以通过BluetoothAdaptergetBondedDevices()方法来查询已经配对的设备,具体代码如下

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
private void checkAlreadyConnect() {
//获取已经配对的集合
Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
if (pairedDevices.size() > 0) {
for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
}
mArrayAdapter.notifyDataSetChanged();
}
}

搜索设备

  要搜索周围的设备,只需调用BluetoothAdapterstartDiscovery()方法即可。

注:搜索设备是在异步进程中,通常会有12秒的时间来进行查询扫描,之后对每台发现的设备进行页面扫描,以检索其蓝牙名称。

调用startDiscovery()方法的时候还需要新增如下权限

1
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

在发现设备后系统会进行ACTION_FOUND的广播,因此,我们需要一个广播接收者来接收广播,以下代码为发现设备后如何注册来处理广播

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
// 新建一个 BroadcastReceiver来接收ACTION_FOUND广播
private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
// 发现设备
if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
//获得 BluetoothDevice
BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
//向mArrayAdapter中添加设备信息
mSearchAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
mSearchAdapter.notifyDataSetChanged();
}
}
};
//设置IntentFilter
IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);

注意:执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程,并且会消耗大量资源。 在找到要连接的设备后,确保始终使用cancelDiscovery() 停止发现,然后再尝试连接。不应该在处于连接状态时执行发现操作。

启用可检测性

  Android 设备默认处于不可检测到状态。 用户可通过系统设置将设备设为在有限的时间内处于可检测到状态,或者,应用可请求用户在不离开应用的同时启用可检测性。

  如果您希望将本地设备设为可被其他设备检测到,请使用 ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE 操作 Intent 调用 startActivityForResult(Intent, int)。 这将通过系统设置发出启用可检测到模式的请求(无需停止您的应用)。 默认情况下,设备将变为可检测到并持续 120 秒钟。 您可以通过添加EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION Intent Extra 来定义不同的持续时间。 应用可以设置的最大持续时间为 3600 秒,值为 0 则表示设备始终可检测到。 任何小于 0 或大于 3600 的值都会自动设为 120 秒。 例如,以下片段会将持续时间设为 300 秒:

1
2
3
4
Intent discoverableIntent = new
Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
startActivity(discoverableIntent);

进行设备连接

  引用官方的文档

要在两台设备上的应用之间创建连接,必须同时实现服务器端和客户端机制,因为其中一台设备必须开放服务器套接字,而另一台设备必须发起连接(使用服务器设备的 MAC 地址发起连接)。 当服务器和客户端在同一 RFCOMM 通道上分别拥有已连接的 BluetoothSocket 时,二者将被视为彼此连接。

由上面的引用可知,要想创建两个应用之间的连接,必须同时实现服务器端和客户端机制,下面,分别介绍怎样实现为服务器端和客户端机制。

实现为服务器

当您需要连接两台设备时,其中一台设备必须通过保持开放的 BluetoothServerSocket 来充当服务器。 服务器套接字的用途是侦听传入的连接请求,并在接受一个请求后提供已连接的 BluetoothSocket。 从 BluetoothServerSocket 获取 BluetoothSocket 后,可以(并且应该)舍弃 BluetoothServerSocket,除非您需要接受更多连接。

下面是作为服务端的代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
private class AcceptThread extends Thread {
private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;
public AcceptThread() {
BluetoothServerSocket tmp = null;
try {
tmp = mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,
MY_UUID);
} catch (IOException e) {
}
mmServerSocket = tmp;
mState = STATE_LISTEN;
}
public void run() {
setName("AcceptThread");
BluetoothSocket socket = null;
while (mState != STATE_CONNECTED) {
try {
socket = mmServerSocket.accept();
} catch (IOException e) {
break;
}
if (socket != null) {
synchronized (BluetoothService.this) {
switch (mState) {
case STATE_LISTEN:
case STATE_CONNECTING:
connected(socket, socket.getRemoteDevice());
break;
case STATE_NONE:
case STATE_CONNECTED:
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
}
break;
}
}
}
}
}
public void cancel() {
try {
mmServerSocket.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}

这里解释一下,为什么要新开一个线程来作为服务端,因为通过调用 accept()这是一个阻塞调用。

注意:mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,MY_UUID);中的MY_UUID必须与客服端连接时的UUID一致。

总结一下作为服务端的步骤:

  1. 通过调用 listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID) 获取 BluetoothServerSocket
  2. 通过调用 accept() 开始侦听连接请求。
  3. 如果不想让更多的设备连接,则在连接后调用close()关闭。

实现为客户端

  先看下作为客户端的代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
private class ConnectThread extends Thread {
private final BluetoothSocket mmSocket;
private final BluetoothDevice mmDevice;
public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
mmDevice = device;
BluetoothSocket tmp = null;
try {
tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(
MY_UUID);
} catch (IOException e) {
}
mmSocket = tmp;
mState = STATE_CONNECTING;
}
public void run() {
setName("ConnectThread");
mAdapter.cancelDiscovery();
try {
mmSocket.connect();
} catch (IOException e) {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e2) {
}
return;
}
synchronized (BluetoothService.this) {
mConnectThread = null;
}
connected(mmSocket, mmDevice);
}
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) {
}
}
}

这里有一点需要注意,也是官方文档中强调的

注:在调用 connect() 时,应始终确保设备未在执行设备发现。 如果正在进行发现操作,则会大幅降低连接尝试的速度,并增加连接失败的可能性。

因此,在进行连接之前必须调用mAdapter.cancelDiscovery();来关闭查找设备。这里总结一下作为客户端的步骤:

  1. 使用 BluetoothDevice,通过调用 createRfcommSocketToServiceRecord(UUID) 获取 BluetoothSocket。(这里的UUID必须与服务端的保持一致)
  2. 通过调用 connect() 发起连接。

  如果两台设备之前尚未配对,则在连接过程中,Android 框架会自动向用户显示配对请求通知或对话框,如下图所示。

进行配对之后就可以进行通信及数据的传输了。

数据传输

  通过上面的几步,这时已经可以实现设备之间的连接了。下面说一下设备之间的通信。

  其实在两台设备连接成功后,每台设备都会有一个已连接的 BluetoothSocket。我们则可以利用 BluetoothSocket,来进行数据的传输。看代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
private class ConnectedThread extends Thread {
private final BluetoothSocket mmSocket;
private final InputStream mmInStream;
private final OutputStream mmOutStream;
public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) {
mmSocket = socket;
InputStream tmpIn = null;
OutputStream tmpOut = null;
// 获取BluetoothSocket的input and output streams
try {
tmpIn = socket.getInputStream();
tmpOut = socket.getOutputStream();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "temp sockets not created", e);
}
mmInStream = tmpIn;
mmOutStream = tmpOut;
mState = STATE_CONNECTED;
}
public void run() {
Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread");
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytes;
while (mState == STATE_CONNECTED) {
try {
bytes = mmInStream.read(buffer);
Log.d(TAG, "已经连接");
mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
.sendToTarget();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "disconnected", e);
break;
}
}
}
//写数据
public void write(byte[] buffer) {
try {
mmOutStream.write(buffer);
//发送消息到主线程
mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_WRITE, -1, -1, buffer)
.sendToTarget();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "Exception during write", e);
}
}
public void cancel() {
try {
mmSocket.close();
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "close() of connect socket failed", e);
}
}
}

从上面代码中可以看到,首先是通过BluetoothSocket来拿到InputStream和OutputStream,然后利用readwrite方法来读取和写入数据。

结束语

  本文的内容是基于普通蓝牙进行描述的,主要讲解了怎样操作蓝牙及进行设备间的通讯。不过现在好多都是在BLE蓝牙设备间进行通讯了,当然,我也会针对BLE蓝牙设备在写一篇文章,本文就是为后面的BLE蓝牙讲解做准备的。

  文中都是截取的主要代码,要获取全部源码请点击这里

Wizardev wechat
一个有价值的公众号