Android蓝牙使用详解(低功耗蓝牙)

与普通蓝牙相比,低功耗蓝牙显著降低了能量消耗,允许Android应用程序与具有更严格电源要求的BLE设备进行通信,如接近传感器、心率传感器等低功耗设备。

声明蓝牙权限

  和使用普通蓝牙一样,在使用低功耗蓝牙时也需要在AndroidManifest声明蓝牙权限,声明蓝牙权限的代码如下

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

如果想让你的App只适用于BLE设备,可以在AndroidManifest中继续添加以下代码

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<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>

如果想让你的App适用于不支持BLE的设备,只需要将required="true"改为required="false"然后在代码中通过以下方法来判断设备是否支持BLE,

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private void checkIsSupportBLE() {
if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}
}
注:

LE信标往往与位置有关,如果想要通过`BluetoothLeScanner 方法来获取正确的扫描结果,需要在AndroidManifest中声明位置权限,声明位置权限可以使用ACCESS_COARSE_LOCATION或则 ACCESS_FINE_LOCATION ,如过不声明位置权限,将不会返回蓝牙的扫描结果。

开启BLE

  开启BLE只需要以下两步

  1. 拿到BluetoothAdapter

    在Android系统中只有一个BluetoothAdapter,可以通过以下方法来获取

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    private void obtainBluetoothAdapter() {
    final BluetoothManager bluetoothManager =
    (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
    mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
    }
  2. 开启蓝牙。

    通过isEnabled())可以判断是否已经开启BLE,如果没有开启则可以通过以下方法来开启

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    private void checkIsEnable() {
    if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
    Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
    startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
    }
    }

    注:REQUEST_ENABLE_BT必须大于0。然后我们便可以在onActivityResult(int, int, android.content.Intent)方法中获取BLE开启的结果。

通过Intent方法开启蓝牙,系统会弹出是否确认开启蓝牙的对话框,对话框如下

这时,可以发现上面的提示语为“某个应用想要开启蓝牙”,如果我们想要把“某个”换成具体的应用名称,则需要换一种打开蓝牙的方式,代码如下

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if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
mBluetoothAdapter.enable();
}

这时弹出是否打开蓝牙的弹出框如下图

红框标识处,就是当前应用的名称。

注:这种打开蓝牙的方式,在某些机型上不会有弹出框,会直接打开蓝牙。

如果通过这种方式打开蓝牙,并且想知道蓝牙是否成功打开,则需要一个广播接收者来监听蓝牙状态的变化。代码如下

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//注册广播接受者
private void initReceiver() {
IntentFilter filter = new IntentFilter();
filter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED);
registerReceiver(mReceiver, filter);
}
//新建监听蓝牙状态变化的广播
private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
final String action = intent.getAction();
if (action.equals(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED)) {
final int state = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE,
BluetoothAdapter.ERROR);
switch (state) {
case BluetoothAdapter.STATE_OFF:
mBluetoothState.setText("Bluetooth off");
break;
case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF:
mBluetoothState.setText("Turning Bluetooth off...");
break;
case BluetoothAdapter.STATE_ON:
mBluetoothState.setText("Bluetooth on");
break;
case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON:
mBluetoothState.setText("Turning Bluetooth on...");
break;
}
}
}
};


> 此广播包含额外字段 EXTRA_STATEEXTRA_PREVIOUS_STATE,二者分别包含新的和旧的蓝牙状态。 这些额外字段可能的值包括 STATE_TURNING_ONSTATE_ONSTATE_TURNING_OFFSTATE_OFF。侦听此广播适用于检测在您的应用运行期间对蓝牙状态所做的更改。

### 扫描BLE设备

  扫描蓝牙设备可以通过 startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback)startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法,这两种扫描BLE设备的区别如下。

- startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法扫描的是周围所有的BLE设备。
- startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)只扫描和UUID相匹配的设备。

可以发现无论通过哪种方式扫描蓝牙都必须要实现LeScanCallback回调方法,此方法是用来获取蓝牙扫描结果。

  通过以上两种方式实现扫描BLE设备的代码如下:

1. 通过startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法扫描蓝牙的代码如下

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//扫描BLE设备
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if (enable) {
// Stops scanning after a pre-defined scan period.
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}, SCAN_PERIOD);
mScanning = true;
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
} else {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}
//扫描结果回调
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
byte[] scanRecord) {
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);
mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();
}
});
}
};


2. 通过startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法扫描蓝牙的代码如下

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private void scanLeDeviceByUUID() {
mBluetoothAdapter.startLeScan(new UUID[]{RX_SERVICE_UUID}, mLeScanCallback);
}


再次声明:

LE信标往往与位置有关,如果想要通过`BluetoothLeScanner 方法来获取正确的扫描结果,需要在AndroidManifest中声明位置权限,声明位置权限可以使用ACCESS_COARSE_LOCATION或则 ACCESS_FINE_LOCATION ,如过不声明位置权限,将不会返回蓝牙的扫描结果。

连接BLE设备

   要进行BLE设备之间的通讯,首先应该进行设备之间的连接,可以通过device.connectGatt (Context context,boolean autoConnect, BluetoothGattCallback callback)方法来连接设备。

  • autoConnect是设置当BLE设备可用时是否自动进行连接。
  • device就是通过扫描BLE设备获得的。
  • callback则是连接指定设备后的回掉,可以在回掉中知道是否建立连接、连接断开、以及获取设备之间传输的数据。

    以下是BluetoothGattCallback类中具体的方法

下面我会介绍几个比较常用的方法:

  • onConnectionStateChange此方法的作用是可以获得设备连接的状态,如“成功连接”、“断开连接”。
  • onServicesDiscovered当远程设备的服务,特性和描述符列表已更新时(即发现新服务),调用此方法。
  • onCharacteristicChanged远程特征变化会调用此方法,即BLE设备的状态发生了变化会调用此方法。

onCharacteristicChanged方法就是相当于BLE设备对你操作的回应,如打开BLE设备成功等,然后在此方法回掉之后,便可以继续下一步操作了。

操作BLE设备

  在设备连接之后,就可以向BLE设备发送命令来操作BLE设备了,向BLE写数据的代码如下

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public boolean writeByteToBleDevice(byte[] data) {
BluetoothGattService mBluetoothGattService = mBluetoothGatt.getService(RX_SERVICE_UUID);
if (mBluetoothGattService == null) {
return false;
}
BluetoothGattCharacteristic characteristic = mBluetoothGattService.getCharacteristic(RX_SERVICE_UUID);
if (characteristic == null) {
return false;
}
boolean b = characteristic.setValue(data);
return b && mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);
}

在向BLE设备发送数据之后,就可以在onCharacteristicChanged方法中获得BLE设备的状态了。

结束语

  这篇文章拖了这么久,总算写完了,本来打算在上一篇蓝牙文章写完后就写这篇,结果中间公司忙着上线新的项目,加班加点将近一个月,就没时间写这篇文章了,在项目上线之后就立马开始写这篇文章,希望这篇文章能帮到想要学习蓝牙的朋友。

  文中只展示了主要代码,要获取全部源码请点击这里

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