Android BLE MTU调整

一.问题背景

一个智能手表产品,采用DA14580的蓝牙芯片,MTU设成72. iOS能正常工作收发,(里面有很多是长达38字节的OTA升级包).但是在Android下,短包收发正常,但是长包 23个以上长度包,没有回应,小于等于22字节就能正常收发,与固件组同事联调发现,这么长的包根本就没收到,(也就是说Android可能就没发出来),这时想可能是BLE 的MTU问题了.

因为测试机型为华为P6 /HTC M8 (Android 6.0)机型,后来又发现 华为Mate2 Android 4.4 居然能发送出去, 华为Honor Andorid 5.1.1也能发送出去.

core spec里面定义了ATT的默认MTU为23个bytes， 除去ATT的opcode一个字节以及ATT的handle 2个字节之后，剩下的20个字节便是留给GATT的了。
因此****core spec****规定每一个BLE设备都必须支持MTU****为23****。

但BLE ATT 最大长度为512byte,理论上可以一次发送这么长的包,只要通讯双方支持就行.

因此我们推断,在Android 低版本(17-20)在发送前,并不强制检查MTU是否为23,而是直接发送给设备. 但是在高版本里,多一个检查,超过MTU的包直接取消发送.

二.解决方案一,调整MTU的值

在API 21(Android 5.1)以上的SDK有一个 BluetoothGatt 新增一个requestMtu()的方法来调整MTU.但是我们的App要求也在SDK 18(即Android 4.4 上)运行.因此写了一个如下调整方法

@TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
 public boolean setMTU(int mtu){
   Log.d("BLE","setMTU "+mtu);
   
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP){
       if(mtu>20){
           boolean ret =   mBluetoothGatt.requestMtu(mtu);
          Log.d("BLE","requestMTU "+mtu+" ret="+ret);
          return ret;
     }
  }
     
     return false;
 }

这个方法在联接成功的BluetoothGattCallback:onConnectionStateChange() 联接成功的状态下调用

 private  BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
     
     @TargetApi(Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
      public void onMtuChanged(android.bluetooth.BluetoothGatt gatt, int mtu, int status){
       Log.d("BLE","onMtuChanged mtu="+mtu+",status="+status);
      }
}

最终提示修改成功

D/BLE: setMTU 74
D/BluetoothGatt: configureMTU() - device: EA:CA:00:00:02:FF mtu: 74
D/BLE: requestMTU 74 ret=true
D/BluetoothGatt: onConfigureMTU() - Device=EA:CA:00:00:02:FF mtu=74 status=0
D/BLE: onMtuChanged mtu=74,status=0

但是发送时,返回出错.即没有发送成功,同样代码关掉setMtu()即可正常收发,因此这个方法是应该是哪里出问题,还要进一步分析,我们推断是Native层,即蓝牙的驱动层并没有感知MTU变化(可能算驱动的bug).

解决方法二,调整包结构

最终为解决问题,一是简单压缩包结构,使用能小于22以下
另外是把发送包分成多次发送,由设备端自行拼成一个长包.