Android蓝牙连接问题总结

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最近开始接触Android的蓝牙设备问题,严格意义上来说,也算是第二次接触蓝牙机制了,之前对于蓝牙设备的整个过程,也不是太了解,只是接触了一些自己需要的部分。而这次应该算是比较深入的了解了蓝牙机制的部分吧,所以就总结一下这段时间对蓝牙的个人认识吧



(此图片转自http://blog.csdn.net/l331258747/article/details/55261386)


基本上关于蓝牙的流程,这张图片就说明的差不多了,检测用户是否开启了蓝牙——开启蓝牙——扫描蓝牙设备——选择设备连接——发现服务——注册特征码——断开连接,我们就参考这张图,按照响应的顺序来说一下整个蓝牙设备流程的

流程

方法吧



一:蓝牙检测


我们在启用蓝牙模块的时候,还要先声明一下相关的权限问题





<!– 步骤(1)设置Google Map API v2 Key,其中com.wei.android.beginning为package的名字 –>

<permission

android:name=”com.example.administrator.bluetoothdevice.permission.MAPS_RECEIVE”

android:protectionLevel=”signature” />

<uses-permission android:name=”com.example.administrator.bluetoothdevice.permission.MAPS_RECEIVE” />

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

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

<uses-permission android:name=”no.nordicsemi.android.LOG” />

<uses-permission android:name=”android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE” />

<uses-permission android:name=”android.permission.INTERNET” />

<!– 获取位置权限才可以搜索到设备–>

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

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

<!– 蓝牙分享所需的权限 –>

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

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


蓝牙通信之前,需要先确定设备是否支持蓝牙功能,先初始化一个


BluetoothAdapter


的实例,


BluetoothAdapter


提供了一个静态方法


getDefaultAdapter()


来获得


BluetoothAdapter


的实例



BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();



然后检测蓝牙是否开启并打开蓝牙:



第一种方法:


if(

mBluetoothAdapter!=null

){




if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {




Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);



startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);



}


}



第二种方法:



if(


mBluetoothAdapter!=null


){








if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {










mBluetoothAdapter.enable();









}



}


而两种方法,都会提示用户开启蓝牙权限。



二:扫描蓝牙设备


在扫描这里,要多添加一个点,就是关于蓝牙连接状态的广播监听,方便在蓝牙是否连接,断开的时候去做相关的逻辑处理,所以还是有必要了解一下的。

if (mCommonBroadcastReceiver != null) {
    LocalBroadcastManager.getInstance(this).registerReceiver(
            mCommonBroadcastReceiver, makeIntentFilter());
    //注册蓝牙监听状态改变
    BleProfileServiceReadyActivity.this.registerReceiver(mCommonBroadcastReceiver, makeIntentFilter2());
}
private static IntentFilter makeIntentFilter2() {
    final IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
    intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED);
    return intentFilter;
}


注册相关的蓝牙广播监听之后,在监听中做对应的逻辑处理

private BroadcastReceiver mCommonBroadcastReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(final Context context, final Intent intent) {
        final String action = intent.getAction();
        if (BleProfileService.BROADCAST_CONNECTION_STATE.equals(action)) {

            final int state = intent.getIntExtra(
                    BleProfileService.EXTRA_CONNECTION_STATE,
                    BleProfileService.STATE_DISCONNECTED);
            switch (state) {
                case BleProfileService.STATE_CONNECTED:
                 
                    break;
                case BleProfileService.STATE_DISCONNECTED:
                  
                    break;

                case BleProfileService.STATE_LINK_LOSS:

                   
                    break;

                case BleProfileService.STATE_CONNECTING:

                    break;
                case BleProfileService.STATE_DISCONNECTING:

                   
                    break;
                default:
                    // there should be no other actions
                    break;
            }
        }


这里解释一下相关的状态含义:


STATE_DISCONNECTED 状态为断开
STATE_CONNECTING 状态为连接"
STATE_DISCONNECTING 状态为断中
STATE_CONNECTED 状态为连接中


简单的说一下监听方法后,我们在回到主题,关于扫描蓝牙设备的方法:




  1. //搜索附近所有的外围设备






  2. mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);




  3. //搜索某些uuid的外围设备。






  4. mBluetoothAdapter.startLeScan(uuid[] ,mLeScanCallback);


  1. 停止扫描

  2. mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

/*
 * 扫描结果回调
 */
private LeScanCallback mLeScanCallback= new LeScanCallback() {

    @Override
    public void onLeScan(final BluetoothDevice device, final int rssi,
                         final byte[] scanRecord) {
        if (mLeScanCallback== null) {
            return;
        }
        try {
           //这里写逻辑代码
        } catch (Exception e) {
            Log.e("", e.toString());
        }
        return;
    }
};


解释一下其中的几个参数,当你扫描回调后,基本就可以搜索到周围的蓝牙设备了(前提是蓝牙开启的状态下),在回调的结果中,分别以后三个参数

BluetoothDevice 表示你搜索的设备对象,一般获取设备的mac地址就是从这个对象获取,方法是
getAddress()
rssi 表示的则是设备距离的远近,信号强弱值,有需要这个值可以用数组缓存下来显示

scanRecord 表示的则是蓝牙设备的一些属性值,比如
serviceUUIDs;serviceData;localName等  


在这里要补充说明一点的是,手机扫描设备回调,可能会无法调用,需要手机将位置权限也打开给应用,如果禁掉了应用的位置权限,也会导致扫描设备回调方法无法执行。





三、蓝牙设备连接


关于蓝牙的连接问题,先要说明几个相关类的含义



BluetoothGatt:中央使用和处理数据;

BluetoothGattCallback:中央的回调。





BluetoothGattServer:周边提供数据;


BluetoothGattServerCallback:周边的回调


BluetoothGattService:Gatt服务




BluetoothGattCharacteristic:Gatt特性


BluetoothGattDescriptor:Gatt描述

(转自http://blog.csdn.net/vnanyesheshou/article/details/51943870)


我们要做的连接操作,就是用其中一个对象来处理的:


BluetoothDevice

device

=


mBluetoothAdapter



.getRemoteDevice(new_mac)


;


蓝牙设备对象,由

BluetoothAdapter根据设备的mac地址来获取




这里需要注意的一个坑是,mac地址必须是FF:FF:FF:FF这样的形式,这点不同于IOS的适配,如果使用其他的设备地址,会出现异常



IllegalArgumentException,所以在连接的时候建议处理好此类异常问题:




if (BluetoothManager.BluetoothState()) {
    try {
        BluetoothDevice device = getBluetoothAdapter().getRemoteDevice(DeviceAddress);
        Logger.i(TAG, "connectionHandler() " + DeviceAddress);
        if (null != device) {
            BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(getContext(), false, this);
            if (gatt.connect()) {
                createControl(gatt);
                return true;
            }
        }
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        Toast.makeText(getContext(), getContext().getString(R.string.error_device), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    } catch (Exception e) {
        Toast.makeText(getContext(), getContext().getString(R.string.error_device), Toast.LENGTH_SHORT).show();
        return false;
    }
}



BluetoothGatt

mBluetoothGatt =

device.connectGatt(mContext, false,mGattCallback);








这里的三个参数,分别对应的是<1>上下文对象<2>是否自动连接<3>连接回调和连接结果返回。





这里重点解释一下第二个参数,个人建议最好是设置为false,如果设置自动连接,则安卓底层会不停的跟对应Mac地址的设备反复连接,连接效率会变得很慢,而且容易发送阻塞,导致后边的设备一直在等前一个设备连接成功的回调,蓝牙设备的连接一定要分开逐个连接,尽量不要形成线程阻碍。

private final BluetoothGattCallback mGattCallbacks = new BluetoothGattCallback() {
    @Override
    //获取连接状态方法,BLE设备连接上或断开时,会调用到此方
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
        if (DEBUG) Log.d(TAG, "onConnectionStateChange");
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
                showMessage("Bluetooth LE connected");
            }
            else if (status == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
                showMessage("Bluetooth LE disconnected");
            }
        }
    }

    //成功发现设备的services时,调用此方法
    @Override
    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
        if ((status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) &&
                (mBluetoothGatt.getService(SERVICE_UUID) != null)) {
            showMessage("Discover service Successful !!!");
        }
    }

    //读写characteristic时会调用到以下方法
    @Override
    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gattBluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        if ((status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) &&
                (characteristic.getUuid().equals(CHARACTERISTIC_UUID))) {
            showMessage(characteristic.getStringValue(0));
        }
    }

    @Override
    public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        BluetoothGattCharacteristic mCharacteristic =
                getCharacteristic(CHARACTERISTIC_UUID);
        if ((status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) &&
                (characteristic.getStringValue(0).equals(mCharacteristic.getStringValue(0)))) {
            showMessage("CharacteristicWrite Successful !!!");
        }
    }
};


(代码内容转自http://blog.csdn.net/l331258747/article/details/55261386,也可以参考文章最后留的Demo中的处理方法)


连接是否成功,以及通知的处理,是声明在OnConnectionStateChange,看名字也应该可以看的出来,当设备的蓝牙连接状态发生改变的时候调用的方法。这里也是整个蓝牙最容易出现问题的地方,就是超过了手机连接设备的上限,导致反复连接无法连接上的133状态码问题。(133状态码一般出现在连接设备的数量超过了最大上限值)所以我们要针对这种问题,做相应的处理,尽可能在不使用的蓝牙连接的时候就及时回收掉BlueToothGatt。





@Override









public


void


onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt,


int


status,


int


newState) {







String intentAction;





if


(status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {






if


(newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {






intentAction = BluetoothConstants.ACTION_GATT_CONNECTED;





mBLEConnectionState = BluetoothConstants.BLE_STATE_CONNECTED;





broadcastUpdate(intentAction);





Log.i(TAG,


"Connected to GATT server."


);





Log.i(TAG,


"Attempting to start service discovery:"


+ mBluetoothGatt.discoverServices());





}


else


if


(newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {






intentAction = BluetoothConstants.ACTION_GATT_DISCONNECTED;





mBLEConnectionState = BluetoothConstants.BLE_STATE_DISCONNECTED;





close();


// 防止出现status 133





Log.i(TAG,


"Disconnected from GATT server."


);





broadcastUpdate(intentAction);





}





}


else


{






Log.d(TAG,


"onConnectionStateChange received: "


+ status);





intentAction = BluetoothConstants.GATT_STATUS_133;





mBLEConnectionState = BluetoothConstants.BLE_STATE_DISCONNECTED;





close();


// 防止出现status 133





broadcastUpdate(intentAction);





connect(reConnectAddress);





}





}


(转自http://blog.csdn.net/baidu_26352053/article/details/54571688)



四、发现服务,注册特征码

onServiceAdded需要注意我们的特征码一定不能在别的地方注册,因为蓝牙连接是一个耗时操作,如果你提前注册了特征码,很可能注册不成功,一定放在onServiceAdded方法下去注册,否则你会发现根本无法操作蓝牙设备
   private final BluetoothGattServerCallback mCallbacks = new BluetoothGattServerCallback() {
        @Override
        //获取连接状态方法,BLE设备连接上或断开时,会调用到此方
        public void onConnectionStateChange(BluetoothDevice device, int status, int newState) {
            if (DEBUG) Log.d(TAG, "onConnectionStateChange: newState=" + newState);
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
                    mDevice = device;
                    String devicename = device.getName();
                    String address = device.getAddress();
                    notifyConnected(devicename);
                    beginNotification();
                } else if (status == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
                    stopNotification();
                    notifyDisconnected();
                    mDevice = null;
                }
            }
        }

        //service添加成功会调用此方
        @Override
        public void onServiceAdded(int status, BluetoothGattService service) {
            if (DEBUG) Log.d(TAG, "onServiceAdded()");
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) notifyServiceAdded();
        }

        //读写Characteristic,在此获得客户端发来的消息
        @Override
        public void onCharacteristicWriteRequest(BluetoothDevice device, int requestId,BluetoothGattCharacteristic characteristic,
                                                 boolean preparedWrite, boolean responseNeeded,int offset, byte[] value) {
            if (DEBUG) Log.d(TAG, "onCharacteristicWriteRequest: preparedWrite=" + preparedWrite);
            try{
                mCharacteristicString = new String(value); //客户端发来的消息
            }catch(Exception e){
            }
            notifyCharacteristicWriteRequest(mCharacteristicString);
        }
    }

    @Override
    public void onCharacteristicReadRequest(BluetoothDevice device, int requestId,
                                            int offset, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
        if (DEBUG) Log.d(TAG, "onCharacteristicReadRequest()");
        notifyCharacteristicReadRequest();
    }
};

关于其他的蓝牙设备回调,接收发送数据包给蓝牙设备等操作,就要放在回调的其他几个方法了,具体都有相关的说明和标注,就不一一列出了。



五:蓝牙设备断开问题

在这里一定要说明的是,close一定要放在disconnect后调用,如果看过安卓蓝牙的底层源码的,一定有看到close中其实是有调用到disconnect方法的。很多时候设备断开后无法再重新连接,都是因为已经达到了手机蓝牙可连接设备的上限值,基本上手机可缓存的蓝牙设备都是在6个或者6个以上的,但是超过这个数量之后,就会发现始终连接不上设备的问题,类似蓝牙连接中常见的133问题,大多数时候我们在断开设备或者不需要蓝牙连接的时候,最好是调用close来回收掉BluetoothGatt,下次在重新创建一个连接对象。

mBluetoothGatt.disconnect();
mBluetoothGatt.close();
mBluetoothGatt = null;




五:


关于蓝牙设备中出现的133问题





1、就是建立及时回收蓝牙连接断开方法







// 断开连接
public boolean disConnect() {
    if (mBluetoothGatt != null) {
        System.out.println("断开连接");
        Log.d("TAG", "连接失败,已断开连接" + mBluetoothGatt);
        mBluetoothGatt.disconnect();
        mBluetoothGatt.close();
        mBluetoothGatt = null;
        connect_flag = false;
        setConnectionState(BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED);
        cleanControl();
        return true;
    }
    return false;
}


2、安卓底层还有一个回收刷新蓝牙缓存的方法,不过是无法调用的。在




android.bluetooth.BluetoothGatt












android.bluetooth.BluetoothGatt





类中有一个





refresh





方法是隐藏性质的方法,所以要通过java反射机制来调用此方法。








清理方法如下,一般建议放在最后清理缓存的时候调用,否则你会发现由于清理了缓存,反复都连接不上设备


/**
 * 清理蓝牙缓存
 */
public boolean refreshDeviceCache() {
    if (mBluetoothGatt != null) {
        try {
            Method localMethod = mBluetoothGatt.getClass().getMethod(
                    "refresh", new Class[0]);
            if (localMethod != null) {
                boolean bool = ((Boolean) localMethod.invoke(
                        mBluetoothGatt, new Object[0])).booleanValue();
                return bool;
            }
        } catch (Exception localException) {
            L.i(TAG, "An exception occured while refreshing device");
        }
    }
    return false;
}


大致流程就说完了,其中还有很多坑,比如特征码注册问题了,无法正常断开设备问题了,重启蓝牙后无法正常连接设备等,以后再找时间对此单独在写一篇文章吧,另外附上gothub上发布的蓝牙设备连接搜索整的Demo地址


https://github.com/wangyetongsss/BluetoothDevice



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