Android BLE低功耗蓝牙开发极简系列（一）之扫描与连接
背景
公司硬件模块升级，由原本的单模式蓝牙，换成现在的双模蓝牙。单模蓝牙就是通过BlueTooth 2.0传统蓝牙进行音频或者数据传输，双模蓝牙兼容传统蓝牙，可以和传统蓝牙通信，也可以和BLE通信，谷歌在Android 4.3后开始支持BLE低功耗蓝牙。
由来
公司使用的蓝牙模块，供应商那边提供了相应的sdk，在代码测试和开发工程中，发现连接速度的稳定性存在问题，和其他公司的技术人员联系，协商问题，应该是工作中费时费力的一件事，最后还不一定能够得到解决。询问过sdk那边相关人员，说可以自己用系统的方法进行调试。
BLE相关概念
UUID
Universally Unique Identifier ，唯一标示符，一般开发中会用到SERVICE、WRITE、NOTIFICATION等的UUID，需固件端配合修改。
Generic Attribute Profile (GATT)
GATT是用于发送和接收的通用规范，不同于传统蓝牙使用socket， BLE之间的文件数据传输基于GATT。GATT连接是一对一的，也就说一个BLE设备智能连接一个设备。一旦连接成功，只有当连接断开，否则其它设备无法连接当前设备的的。
Attribute Protocol (ATT)
GATT是建立在ATT的基础上，ATT针对BLE设备进行了优化，在传输中使用尽量少的数据，每个属性都有一个唯一的UUID，属性间的传输会以characteristics 和services的形式来进行传输。
Characteristic
Characteristic特征值，包含一个或者多个value,可以通过characteristic进行文件的读写操作。
Descriptor
用于描述特征值的属性
Service
特征值得集合
开发
权限
进行蓝牙相关操作，需要使用到蓝牙权限，在AndroidManifest.xml清单文件中添加相应权限
<uses-feature
android:name="android.hardware.bluetooth_le"
android:required="true" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
在android6.0以后，蓝牙BLE还需要需要获得位置权限
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
初始化蓝牙Adapter
使用蓝牙进行相关操作之前，需要先获取蓝牙适配器
final BluetoothManager bluetoothManager =
(BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
if (bluetoothManager != null) {
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
}
判断蓝牙是否可用或者是否开启，如果蓝牙关闭，那么开启蓝牙
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, 1);
}
扫描
扫描过程中，需要对扫描结果进行回调，在onLeScan(）方法中对扫描的结果进行相关处理
private BluetoothDevice mDevice;
final BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
Log.d("haha", "onLeScan: " + device.getName() + " : " + rssi);
String name = device.getName();
if (name != null) {
deviceName.setText(name);
if (name.equals("test_ble")) {
mDevice = device;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}
}
};
由于蓝牙扫描耗时耗电，所以在进行扫描的时候，注意自定义一个合适的扫描时间，在实际的开发和项目应用过程中，自己选择合适的时间。定义好蓝牙扫描回调，开始扫描蓝牙，扫描到想要的蓝牙，就可以停止扫描
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if (enable) {
// Stops scanning after a pre-defined scan period.
// 预先定义停止蓝牙扫描的时间（因为蓝牙扫描需要消耗较多的电量）
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}, 30000);
mScanning = true;
// 定义一个回调接口供扫描结束处理
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
} else {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}
通过获取的mBluetoothAdapter调用startLeScan()传入mLeScanCallback参数，即可进行蓝牙扫描。
BluetoothGattCallback实现
GATT是用于发送和接收的通用规范， BLE之间的文件数据传输基于GATT，因此在进行连接之前，需要进行Gatt接口回调。
private String TAG = "haha";
private boolean isServiceConnected;
private BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);
Log.d("haha", "onConnectionStateChange: " + newState);
if (status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
String err = "Cannot connect device with error status: " + status;
// 当尝试连接失败的时候调用 disconnect 方法是不会引起这个方法回调的，所以这里
// 直接回调就可以了。
gatt.close();
if (mBluetoothGatt != null) {
mBluetoothGatt.disconnect();
mBluetoothGatt.close();
mBluetoothGatt = null;
}
if (mDevice != null) {
mBluetoothGatt = mDevice.connectGatt(MainActivity.this, false, mGattCallback);
}
Log.e(TAG, err);
return;
}
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
//当蓝牙设备已经接
Toast.makeText(MainActivity.this, "连接成功", Toast.LENGTH_SHORT).show();
Log.i("haha", "Attempting to start service discovery:" +
Log.d("haha", "onConnectionStateChange: " + "连接成功");
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {//当设备无法连接
if (mBluetoothGatt != null) {
mBluetoothGatt.disconnect();
mBluetoothGatt.close();
mBluetoothGatt = null;
}
gatt.close();
if (mDevice != null) {
mBluetoothGatt = mDevice.connectGatt(MainActivity.this, false, mGattCallback);
}
}
};
通过status对当前连接进行判断，当status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS时，可以进行Gatt的重置操作，尝试重连。当newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED时，此时连接成功。
连接
当实现了Gatt连接回到之后，即可对Ble蓝牙进行连接操作
public void startConnect(View view) {
if (mDevice != null) {
if (mBluetoothGatt != null) {
mBluetoothGatt.disconnect();
mBluetoothGatt.close();
mBluetoothGatt = null;
}
mBluetoothGatt = mDevice.connectGatt(MainActivity.this, false, mGattCallback);
}
}
注意事项
BLE实现android 4.3以后google才提供了支持，所以Ble项目只可运行在API 18以上的手机；Android 6.0以上，Ble服务还需要定位权限，否则使用不了。不使用时，还应注意对蓝牙进行关闭或断开操作，由于Ble连接属于独占操作，有设备连接上了，其它设备是无法进行任何操作的。
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