android BLE

android4.3 nei内置了ble并为上层app提供相应的接口来使用BLE功能。

BLE主要涉及的协议及术语：

GenericAttribute Profile (GATT)

BLE上层的协议都是基于GATT，它是一个通用的规范，通过BLE连接发送/接收属性值。

bluetoothSIG定义了很多的ble协议。

AttributeProtocol (ATT)

GATT是建立在ATT之上。也被称为GATT/ATT。

ATT运行在ble设备上，所以被优化，尽可能的占用较少的字节。

每一个属性被指定一个UUID，通过ATT传输的属性被格式化位特性（characteristics）或服务（services）。

Characteristic

一个特性包含一个单一的值和0-n个描述符（Descriptor）来描述这个特性值。一个特性可以被看作一个类型。

Descriptor

描述符被定义为属性，这些属性用来描述特性的值。

例如：规定特性值的取值范围，特性值的单位等

Service

服务是一组特性的集合。例如：“心率检测”服务包含“心速测量”的特性。

角色和职责

中心与外围：被应用于BLE连接本身，中心角色设备扫描/寻找广播，外围设备角色发出广播。

GATTserver vs. GATT client：

这个决定了两个设备在建立连接之后如何交互。

android手机和BLE设备的区别：手机支持中心角色（centralrole），BLE设备支持peripheralrole。

一旦建立连接，他们就开始相互传输gatt数据，根据传输的数据的种类其中的一个可能作为服务器。

如果BLE设备想报告数据给手机，它可能让BLE设备的传感器作为服务器。如果BLE设备准备接收来自手机的数据，手机的传感器就作为服务端。

以上例子说明：androidapp 是GATT client，GATTclient 从GATT server 获取数据。也可以设计android app 作为GATTserver。

BLE权限：

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

如果想把app提供给不支持BLE的设备需要设置android:required="fasle",然后在运行时进行判断：

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

设置BLE

1：获取BluetoothAdapter

BluetoothAdapter是所有蓝牙功能所必需的，整个系统只有一个BluetoothAdapter，获取BluetoothAdapter之后就可以进行各种蓝牙的操作了。

// Initializes Bluetooth adapter.
final BluetoothManager bluetoothManager =(BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();

2：启动蓝牙

通过isEnabled（）判断是否启动，如果没有启动，通过下面的方式启动：

private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
...
// Ensures Bluetooth is available on the device and it is enabled. If not,
// displays a dialog requesting user permission to enable Bluetooth.
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

3：查找BLE设备

通过startLeScan查找LE设备，并实现LeScanCallback作为参数。

注意事项：1：一旦找到所查找的设备，立即停止扫描

2：设置扫描超时，避免循环扫描。

public class DeviceScanActivity extends ListActivity {private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;private boolean mScanning;private Handler mHandler;// Stops scanning after 10 seconds.private static final long SCAN_PERIOD = 10000;...private void scanLeDevice(final boolean enable) {if (enable) {// Stops scanning after a pre-defined scan period.mHandler.postDelayed(new Runnable() {@Overridepublic void run() {mScanning = false;mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}}, SCAN_PERIOD);mScanning = true;mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);} else {mScanning = false;mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}...}
...
}

如果需要查找特定类型的LE设备，需要使用startLeScan(UUID[],BluetoothAdapter.LeScanCallback()),提供一个你的设备支持的服务的UUID数组。

LeScanCallback的实现：

private LeDeviceListAdapter mLeDeviceListAdapter;
...
// Device scan callback.
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {@Overridepublic void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,byte[] scanRecord) {runOnUiThread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();}});}
};

注意：要么搜索经典蓝牙，要么搜索BLE，两者不能同时搜索。

连接GATTserver

使用connectGatt连接到BLE设备的ＧＡＴＴ　ｓｅｒｖｅｒ，

mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);

将会返回一个BluetoothGatt实例，通过这个实例可以进行Gattclient的各种操作。调用者（androidapp）是Gattclient。GattCallback用来提供结果给客户端。

读取BLE的属性

如果androidapp已经连接了Gatt server并且发现了服务，就能够进行属性的读写了。

收取Gatt的通知

通常BLEapp需要被通知，如果BLE设备的特性发生了改变。

使用setCharacteristicNotification方法为一个特性设置通知：

private BluetoothGatt mBluetoothGatt;
BluetoothGattCharacteristic characteristic;
boolean enabled;
...
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
...
BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG));
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);

一旦一个特性被设置为通知可用，远端设备的特性发生改变就会触发onCharacteristicChanged

回调。

@Override
// Characteristic notification
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic) {broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
}

关闭clientapp

结束和BLE设备的通讯后，需要释放资源：

public void close() {if (mBluetoothGatt == null) {return;}mBluetoothGatt.close();mBluetoothGatt = null;
}

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