在 深入了解Android藍(lán)牙Bluetooth——《基礎(chǔ)篇》一篇中我們對(duì)藍(lán)牙的各個(gè)版本的有了一個(gè)認(rèn)識(shí)，藍(lán)牙版本的歷程及其優(yōu)劣式介紹。那么接下來咱們就深入一點(diǎn)繼續(xù)開車進(jìn)入BLE的進(jìn)及篇章。

藍(lán)牙BLE4.x

BLE分為三部分：

• Service

• Characteristic

• Descriptor

  這三部分都用UUID作為唯一標(biāo)識(shí)符。UUID為這種格式：0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb。比如有3個(gè)Service，那么就有三個(gè)不同的UUID與Service對(duì)應(yīng)。這些UUID都寫在硬件里，我們通過BLE提供的API可以讀取到。

• 一個(gè)BLE終端可以包含多個(gè)Service， 一個(gè)Service可以包含多個(gè)Characteristic，一個(gè)Characteristic包含一個(gè)value和多個(gè)Descriptor，一個(gè)Descriptor包含一個(gè)Value。Characteristic是比較重要的，是手機(jī)與BLE終端交換數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，讀取設(shè)置數(shù)據(jù)等操作都是操作Characteristic的相關(guān)屬性。

API相關(guān)介紹

• 1.先介紹一下關(guān)于藍(lán)牙4.0中的一些名詞吧：
  (1)GATT(Gneric Attibute Profile)

  通過ble連接，讀寫屬性類小數(shù)據(jù)Profile通用的規(guī)范?，F(xiàn)在所有的ble應(yīng)用Profile 都是基于GATT

  • (2)ATT(Attribute Protocal) GATT是基于ATT Potocal的ATT針對(duì)BLE設(shè)備專門做的具體就是傳輸過程中使用盡量少的數(shù)據(jù)，每個(gè)屬性都有個(gè)唯一的UUID，屬性chartcteristics and Service的形式傳輸。
  • (3)Service是Characteristic的集合。
  • (4).Characteristic 特征類型。

  比如。有個(gè)藍(lán)牙ble的血壓計(jì)。他可能包括多個(gè)Servvice，每個(gè)Service有包括多個(gè)Characteristic

  注意：藍(lán)牙ble只能支持Android 4.3以上的系統(tǒng) SDK>=18

• 2.以下是開發(fā)的步驟：

• 2.1首先獲取BluetoothManager

• 2.2獲取BluetoothAdapter

• 2.3創(chuàng)建BluetoothAdapter.LeScanCallback

• 2.4.開始搜索設(shè)備。

• 2.5.BluetoothDevice 描述了一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備 提供了getAddress()設(shè)備Mac地址,getName()設(shè)備的名稱。

• 2.6開始連接設(shè)備

• 2.7連接到設(shè)備之后獲取設(shè)備的服務(wù)(Service)和服務(wù)對(duì)應(yīng)的Characteristic。

• 2.8獲取到特征之后，找到服務(wù)中可以向下位機(jī)寫指令的特征，向該特征寫入指令。

• 2.9寫入成功之后，開始讀取設(shè)備返回來的數(shù)據(jù)。

• 2.10、斷開連接

• 2.11、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換方法

大概整體就是如上的步驟。但是也是要具體根據(jù)廠家的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)通信的過程。

那么具體要怎么使用呢？我們據(jù)需開車往下走。

一.添加權(quán)限

和經(jīng)典藍(lán)牙一樣，應(yīng)用使用藍(lán)牙，需要聲明BLUETOOTH權(quán)限，如果需要掃描設(shè)備或者操作藍(lán)牙設(shè)置，則還需要BLUETOOTH_ADMIN權(quán)限：

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

除了藍(lán)牙權(quán)限外，如果需要BLE feature則還需要聲明uses-feature：

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

按時(shí)required為true時(shí)，則應(yīng)用只能在支持BLE的Android設(shè)備上安裝運(yùn)行；required為false時(shí)，Android設(shè)備均可正常安裝運(yùn)行，需要在代碼運(yùn)行時(shí)判斷設(shè)備是否支持BLE feature：

// Use this check to determine whether BLE is supported on the device. Then
// you can selectively disable BLE-related features.
if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
    Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();
    finish();
}

第一步：開啟藍(lán)牙：

• 1.首先獲取有BluetoothAdapter兩種方式：

private BluetoothManager bluetoothManager;

bluetoothManager =   (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();

或者是：

mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();

兩行方式都是可以的。

注：這里通過getSystemService獲取BluetoothManager，再通過BluetoothManager獲取BluetoothAdapter。BluetoothManager在Android4.3以上支持(API level 18)。

• 2.判斷手機(jī)設(shè)備是否有藍(lán)牙模塊

// 檢查設(shè)備上是否支持藍(lán)牙
        if (mBluetoothAdapter == null) {
            showToast("沒有發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙模塊");
            return;
        }

• 3.開啟藍(lán)牙設(shè)備

  開啟藍(lán)牙設(shè)備有兩種方式：

  • 第一種直接簡單暴力不給用戶進(jìn)行提示:

if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
            mBluetoothAdapter.enable();
}

*   第二種直優(yōu)雅的踐行開啟并且有彈框進(jìn)行提示，隱式啟動(dòng)Intent:

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

• 4.掃描藍(lán)牙設(shè)備

  我這里是把掃描到的BLE地址存放到List集合中去。這里我們可以寫一個(gè)方法進(jìn)行封裝一下。

/***********
     * 掃描設(shè)備
     ********/
    private void scanLeDevice(final boolean enable) {
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
            if (enable) {
                devices.clear();//清空集合
                // Stops scanning after a pre-defined scan period.
                mHandler.postDelayed(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
                            mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
                        }
                    }
                }, INTERVAL_TIME);
                mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
            } else {
                try {
                    mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        }
    }

在這個(gè)掃描方法中，我們在AndroidStudio或者是Eclipse中會(huì)看到startLeScan方法會(huì)有橫線，表明這個(gè)方式顯示過期的方法，那么

如果你只需要搜索指定UUID的外設(shè)，你可以調(diào)用 startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。 其中UUID數(shù)組指定你的應(yīng)用程序所支持的GATT Services的UUID。

那么LeScanCallback的初始化代碼如下：

private void initCallBack(){
     if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR2) {
            mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
                @Override
                public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
                    runOnUiThread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            if (device != null) {
                                if (!TextUtils.isEmpty(device.getName())) {
                                   // devices.add(device);
                                    String name = device.getName();
                                    if (name.contains(BluetoothDeviceAttr.OYGEN_DEVICE_NAME)) {
                                        if (!devices.contains(device)) {
                                            devices.add(device);
                                        }
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    });
                }
            };
        } else {
            getToast("設(shè)備藍(lán)牙版本過低");
            return;
        }
}

那么如果在設(shè)備多的情況下我們講搜出很多的設(shè)備。我們可以選擇我們所需要的地址進(jìn)行鏈接。但是這類要注意的是：搜索時(shí)，你只能搜索傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備或者BLE設(shè)備，兩者完全獨(dú)立，不可同時(shí)被搜索.

• 5.進(jìn)行鏈接設(shè)備

final BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
        if (device == null) {
            Log.w(TAG, "Device not found.  Unable to connect.");
            return false;
        }
        // We want to directly connect to the device, so we are setting the autoConnect
        // parameter to false.
        mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);

這里調(diào)用的是device的connectGatt方法

/**
     * Connect to GATT Server hosted by this device. Caller acts as GATT client.
     * The callback is used to deliver results to Caller, such as connection status as well
     * as any further GATT client operations.
     * The method returns a BluetoothGatt instance. You can use BluetoothGatt to conduct
     * GATT client operations.
     * @param callback GATT callback handler that will receive asynchronous callbacks.
     * @param autoConnect Whether to directly connect to the remote device (false)
     *                    or to automatically connect as soon as the remote
     *                    device becomes available (true).
     * @throws IllegalArgumentException if callback is null
     */
    public BluetoothGatt connectGatt(Context context, boolean autoConnect,
                                     BluetoothGattCallback callback) {
        return (connectGatt(context, autoConnect,callback, TRANSPORT_AUTO));
    }

api中闡述的是第一個(gè)參數(shù)是上下文對(duì)象Context，第二個(gè)參數(shù)是是否自動(dòng)連接，第三個(gè)是藍(lán)牙的GattCallback回調(diào)。

private BluetoothGattCallback GattCallback = new BluetoothGattCallback() {
    // 這里有9個(gè)要實(shí)現(xiàn)的方法，看情況要實(shí)現(xiàn)那些，用到那些就實(shí)現(xiàn)那些
    //當(dāng)連接狀態(tài)發(fā)生改變的時(shí)候
    @Override
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState){
        
    };
    //回調(diào)響應(yīng)特征寫操作的結(jié)果。
    @Override
    public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status){
        
    };
    //回調(diào)響應(yīng)特征讀操作的結(jié)果。
    @Override
    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
    }
    //當(dāng)服務(wù)被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候回調(diào)的結(jié)果
    @Override
    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
    }
    當(dāng)連接能被被讀的操作
    @Override
   public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {
            
            super.onDescriptorRead(gatt, descriptor, status);
      }  
    ......
};

連接的過程我們一個(gè)通過service來進(jìn)行連接，也可以在activity中進(jìn)行操作。 好，到此為止，一個(gè)BLE藍(lán)牙連接設(shè)備的整個(gè)流程我們已經(jīng)清楚完畢。

Android4.x的藍(lán)牙不太成熟性

但是在實(shí)際操作過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些比較坑人的問題。比如我用一個(gè)地址進(jìn)行藍(lán)牙設(shè)備連接，偶爾會(huì)出現(xiàn)藍(lán)牙連接不上或者是說連接上設(shè)備后不返回?cái)?shù)據(jù)等問題。那么此時(shí)我們可能會(huì)重啟一下藍(lán)牙或手機(jī)就立馬有成功了。此時(shí)我們千萬不能蒙蔽，也不要懷疑自己的人生。這是因?yàn)锳ndroid4.x的藍(lán)牙還是不太成熟。目前可以來說是個(gè)測試階段。

• 手機(jī)可能會(huì)搜索不到藍(lán)牙設(shè)備
• 有時(shí)候會(huì)在廣播中接收不到數(shù)據(jù)
• 出現(xiàn)異常需要重新啟動(dòng)手機(jī)或者是重啟才能恢復(fù)正常

這個(gè)時(shí)候我們怎么辦呢？

此時(shí)不要抱怨什么，難到我們作為Android程序員就注定如此的苦逼嗎？

答案是否定的。

如何去優(yōu)化呢？那么我們就應(yīng)該從UI界面，用戶體驗(yàn)上進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)

• 做一個(gè)定時(shí)器，如果在在確定藍(lán)牙設(shè)備一打開并且存在的情況系，可以在手機(jī)搜索5s內(nèi)沒有搜索到藍(lán)牙設(shè)備時(shí)重啟藍(lán)牙，并且在廣播中接收到藍(lán)牙開啟后再次搜索

• 可以在UI上進(jìn)行對(duì)用戶進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的提示

  • 當(dāng)藍(lán)牙為啟動(dòng)時(shí)，提示用戶去開啟器藍(lán)牙
  • 當(dāng)藍(lán)牙開啟后，在處在開啟狀態(tài)后，提示用戶藍(lán)牙正在開啟...
  • 藍(lán)牙已開啟，設(shè)備并沒有連接上，提示用戶去進(jìn)行連接
  • 設(shè)備正在連接上手機(jī)，提示用戶，正在連接，請等待...
  • 藍(lán)牙設(shè)備連接上手機(jī)，正在讀取，提示數(shù)據(jù)正在讀取中...

  我們不能子在Android系統(tǒng)上來操作什么，我們在體驗(yàn)上做到了我們能做的就可以的。

手機(jī)藍(lán)牙連接BLE設(shè)備要求

• 手機(jī)Android 4.3以上的系統(tǒng) SDK>=18
• 藍(lán)牙版本>=4.0

學(xué)習(xí)參考道demo下載地址： https://github.com/androidstarjack/Bluetooth_4.3-master

學(xué)到這里，關(guān)于AndroidBLE藍(lán)牙連接我們已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙的搜索，連接，讀取等。

大家項(xiàng)目中如果經(jīng)常涉及到硬件比如手環(huán)，溫度計(jì)，汗液儀，心電圖，血壓計(jì)等這些ble的藍(lán)牙設(shè)備，就一定會(huì)用到藍(lán)相關(guān)方面的知識(shí)。這里筆者先給大家提前踩一下坑，進(jìn)行了總結(jié)，為后面的小伙伴在研究藍(lán)牙方面盡量的少踩一些坑。如多對(duì)藍(lán)牙的歷程還未有清楚的認(rèn)識(shí)，請參考深入了解Android藍(lán)牙Bluetooth4.0——《基礎(chǔ)篇》。