Android蓝牙开发之低功耗蓝牙(蓝牙4.0)开发全记录

主要内容概况

前面我记录了开发蓝牙2.0的过程，今天准备介绍现在的主流蓝牙技术，蓝牙4.0的开发，该蓝牙技术是在Android4.3(API级别18)版本引入的API。

官方文档

具体的区别主要以下几点：

1.新的蓝牙技术提供了连接服务的方法，以前是没有提供连接蓝牙的方法的。

2.扫描和连接设备，通过回掉的方式来进行通知，不再是以前通过系统广播的方式。

3.低功耗说明使用4.0的蓝牙能降低电量消耗。

4.数据交互的方式也不再是通过stock的方式，而是通过GATT协议。

开始介绍主要的开发内容

开发过程主要还是参考谷歌的官方案例，samples很简单主要就四个类。

官方连接

下面开始正式上代码：

1. 常规的，开启蓝牙，权限添加，设置设备可见等都不介绍了，可以看一下我以前那一篇文章。

   我们从设备扫描开始介绍，代码如下：

//获取一下蓝牙适配器
final BluetoothManager bluetoothManager =
                (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
        mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
//开始进行扫描设备了，传递进去一个监听
 mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
//再回掉里去接收扫描到的设备
    private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
            new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
                @Override
                public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
                    runOnUiThread(new Runnable() {
                        @Override
                        public void run() {
                            //这里要注意，会扫描到相同的设备，需要对列表进行去重复
                            mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);
                            mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();
                        }
                    });
                }
            };

//在add的方法中需要进行判断
 public void addDevice(BluetoothDevice device) {
            if (!mLeDevices.contains(device)) {
                mLeDevices.add(device);
            }
        }

以上基本上就可以完成扫描设备，并且显示刀列表上了。是不是很简单，连接设备部分会比较麻烦一些。

2. 连接设备部分主要可以分为两个部分，一部分先是进行设备匹配；另一部分则是进行连接服务。

官方的demo上绑定一个服务，然后一些连接操作都放到服务中进行，实际我们可以直接调用连接设备的方法。

//连接设置，并传入一个连接的回掉。
mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mBluetoothGattCallback);
//6.0的设备中添加了新的参数，注解意思是首选连接的远程设备的类型，这里我们选择的是低功率蓝牙设备
mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mBluetoothGattCallback,BluetoothDevice.TRANSPORT_LE);

然后主要的代码逻辑都是在我们的监听事件上，收到连接成功的监听，要去解析服务，这里要做的事情还有要查看链接的设备是否支持有对应的服务在BluetoothGatt里面。

下面这里上具体的代码，还是参照官方例子，稍微改进一下。

private final BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {

        @Override
        public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
            if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
                LogUtil.i("链接上");
               //连接上设备更新一下UI相关
            } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
                LogUtil.i("断开链接");
                //断开设备也更行一下,如果需要重连接，可以在这里进行。
            }
        }

        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                LogUtil.i("解析服务");
			//获取到支持的服务列表,下面代码块进行解析                               	 		
             displayGattServices(mBluetoothLeService.getSupportedGattServices());

            }

        }

        @Override
        public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
                                         BluetoothGattCharacteristic characteristic,
                                         int status) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                broadcastUpdate(characteristic);
            }
        }

        @Override
        public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
                                            BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
            mConnectionState = STATE_CONNECTED;
            broadcastUpdate(characteristic);
        }
    };

3. 具体解析服务的地方主要是对设备的一个匹配，中心设备和外围设备有相同的UUID然后就可以识别上了。有一些常见的UUID可以了解一下。

//这里解析服务相关。主要是两个循环，一个是匹配服务的UUID，另外一个则是匹配特征的UUID，如果我们只匹配特定的设备，这里的UUID可以是一个固定的String（UUID）字符串。
for (BluetoothGattService gattService : gattServices) {
            HashMap<String, String> currentServiceData = new HashMap<String, String>();
           //获取每个服务的uuid
    		uuid = gattService.getUuid().toString();
            //匹配我们的uuid，只要不匹配的姐跳过继续匹配
    		if (!"某一个uuid".equals(s.getUuid().toString())) {
                continue;
            }

            // 上面服务匹配成功后，在匹配特征，其实和上面一样，拿到特定的uuid，匹配上后就可以发送数据了
            for (BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics) {
                uuid = gattCharacteristic.getUuid().toString();
                //匹配我们的uuid，只要不匹配的姐跳过继续匹配
    		if (!"某一个uuid".equals(s.getUuid().toString())) {
                continue;
            	}
                //发送特征通知，是否启用还特征设备通知。
                 setCharacteristicNotification(bc, true);
            }
        }

这里连接成功后，再把我们的具有我们指定特征的设备注册到远程的设备上去，这里我理解是给远程设备发放了一个通行证，这样你的数据才能发送到我（手机或中心设备）的上面。

/**
     * Enables or disables notification on a give characteristic.
     *
     * @param characteristic Characteristic to act on.
     * @param enabled If true, enable notification.  False otherwise.
     */
    public void setCharacteristicNotification(BluetoothGattCharacteristic characteristic,
                                              boolean enabled) {
        if (mBluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) {
            Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized");
            return;
        }
        mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
        // This is specific to Heart Rate Measurement.
        if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
            //构造出一个gatt的描述符号，注册到
            BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(
                    UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG));
            descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
           //Write the value of a given descriptor to the associated remote device.
           //这里就是类似的把描述符写到远程的设备上了。
            mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
        }
    }

4. 完成上面所有的步骤，基本上中心设备和远程设备已经可以进行数据的传递了。

   当发生数据变化的时候回去回掉我们最开始注册的mGattCallback方法中的实现。然后收到通知或者是read的消息的时候，获取到收到的数据。

    //mGattCallback中的以下两个方法在发生数据变化的时候会被调用。然后我们在这里就可一拿到发送过来的数据了。
   @Override
           public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
                                            BluetoothGattCharacteristic characteristic,
                                            int status) {
               if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                   broadcastUpdate(characteristic);
               }
           }
   
           @Override
           public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
                                               BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
               mConnectionState = STATE_CONNECTED;
               broadcastUpdate(characteristic);
           }
   
   
   

5. 调用broadcastUpdate方法统一处理收到的通知或者数据，下面我们其实只关注自己指定的UUID设备就可以了，因为我们自己的应用也只是收集自己的远程设备的消息数据。

    private void broadcastUpdate(final String action,
                                    final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
           final Intent intent = new Intent(action);
   
           // This is special handling for the Heart Rate Measurement profile.  Data parsing is
           // carried out as per profile specifications:
           // http://developer.bluetooth.org/gatt/characteristics/Pages/CharacteristicViewer.aspx?u=org.bluetooth.characteristic.heart_rate_measurement.xml
           if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
               int flag = characteristic.getProperties();
               int format = -1;
               if ((flag & 0x01) != 0) {
                   format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT16;
                   Log.d(TAG, "Heart rate format UINT16.");
               } else {
                   format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT8;
                   Log.d(TAG, "Heart rate format UINT8.");
               }
               final int heartRate = characteristic.getIntValue(format, 1);
               Log.d(TAG, String.format("Received heart rate: %d", heartRate));
               intent.putExtra(EXTRA_DATA, String.valueOf(heartRate));
           } else {
               // For all other profiles, writes the data formatted in HEX.
               //对于其他的远程设备，我们不关心，这里可以不用实现
               }
           }
   //这里我们直接拿到上面heartRate数据就可了。拿到数据后就可以回到我们正常的业务逻辑。
           sendBroadcast(intent);
       }
   

完成上述的几个大的步骤基本上你的远程设备和手机已经连接上了，总体来说整个过程还是比较容易。

蓝牙的内容也就到此结束了，如果有问题欢迎反馈给我，其实这个过程就是参考谷歌的官方demo来几率。当我们接触一个新的开发领域的时候，首先想到的应该就是跟着官方文档和demo走，防止自己误入歧途