最近在项目中需要实现一个蓝牙摇一摇开门的功能，蓝牙和门口机数据交互的协议已经给定，考虑到蓝牙的适配性，决定使用低功耗蓝牙进行开发。低功耗蓝牙是Android 4.3开始支持的，其主要特点是主要特点是快速搜索，快速连接，超低功耗保持连接和数据传输，常被用在可穿戴设备中。
1. 开发之前的准备工作
在进行BLE(Bluetooth Low Energy)开发之前，我们先来了解一波BLE数据传输涉及到的关键概念：
Generic Attribute Profile (GATT)
通过BLE连接，读写属性类小数据的Profile通用规范。现在所有的BLE应用Profile都是基于GATT的。
Attribute Protocol (ATT)
GATT是基于ATT Protocol的。ATT针对BLE设备做了专门的优化，具体就是在传输过程中使用尽量少的数据。
每个属性都有一个唯一的UUID，属性将以characteristics and services的形式传输。
Characteristic
Characteristic可以理解为一个数据类型，它包括一个value和0至多个对次value的描述（Descriptor）。
Descriptor
对Characteristic的描述，例如范围、计量单位等。
Service
Characteristic的集合。例如一个service叫做“Heart Rate Monitor”，
它可能包含多个Characteristics，其中可能包含一个叫做“heart rate measurement"的Characteristic。
2. 开发需要的权限
Android使用蓝牙，需要声明BLUETOOTH权限，如果需要扫描设备或者操作蓝牙设置，则还需要BLUETOOTH_ADMIN权限，如果Android版本在5.0以上，蓝牙还需要位置权限。
3. 蓝牙的开启和蓝牙状态的监听
在蓝牙编程中，首先我们要知道如何去开启和关闭蓝牙，下面介绍两种方法：
1） 通过获取蓝牙管理服务和适配器来开启、关闭蓝牙，获取当前蓝牙是否为可用状态；
2） 跳转到系统蓝牙设置界面，由用户自行开启蓝牙，并通过广播监听蓝牙开启与关闭的通知，通过蓝牙适配器来获取当前蓝牙是否为可用状态：
跳转蓝牙设置界面
注册蓝牙状态广播监听
蓝牙广播监听，可以接受蓝牙开启，关闭时的通知：
蓝牙是否开启的判断
第一种方法可以用来直接开关蓝牙，如果是Android 6.0系统及以上的还需要添加动态申请权限代码；第二种方法是引导用户进入设置界面进行手动设置，再通过监听开关状态来执行后续操作，不需要动态申请权限；
4. 蓝牙设备的扫描和连接
1）启动蓝牙后，我们就要开始使用蓝牙进行扫描，发现我们想要连接的设备。在Android5.0版本时，Google对BLE更新了API，添加了新的扫描方法和回调，在下面代码中会进行区分：
mBluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
开始扫描
if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
mBluetoothLeScanner.startScan(mScanCallback);
}else{
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
}
关闭扫描
if(Build.VERSION.SDK_INT >= 21){
mBluetoothLeScanner.stopScan(mScanCallback);
}else{
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
扫描回调也不相同
2） 扫描找到想要连接的设备后，就可以开始进行设备连接了：
注意:根据需要决定是否对有连接过的设备进行重新连接。比如有些设备在连接通讯后就自行断开，连接总时长只有几秒钟的，这样的不需要保留地址，每次都直接连接比较好。
连接设备时，会触发一个通信的回调，这个回调比较重要，在设备连接，数据通信中都会用到：
在连接状态回调中判断连接状态，连接成功后，调用gatt.discoverServices()方法去发现连接的设备提供的服务及其特征和描述符；发现成功后，会调用onServicesDiscovered()回调，表示可以与之通信了；
发现服务后，通过handler回调到主线程，执行了下面的方法用来设置后续需要用到连接的服务节点下的Characteristic发生改变时进行通知：
此处是获取了开门服务，设置开门服务下接受到命令返回的Characteristic
setCharacteristicNotification()方法会触发onCharacteristicChanged()回调。接受到onCharacteristicChanged()回调后证明可以设置通知成功，可以开始发送通讯指令了。
5. 蓝牙的数据发送和接收
经过4中的步骤后，此时远程设备已经准备好进行蓝牙通讯了，下面开始发送指令：
此处是向开门服务下的接收命令的BluetoothGattCharacteristic对象写入命令数据。
writeCharacteristic()方法会触发onCharacteristicWrite()回调
注意：BLE向设备写入数据时，最大20byte，如果需要写入的数据大于20byte,可以选择将数据进行分割，先发送前20byte，利用回调触发将后续数据依次发送，每次最多20byte。
远程设备接收到完整指令并执行后，特征值变化会触发onCharacteristicChanged()回调，并传回数据
这样，一个完整的通信循环就完成了。
6. 总结
蓝牙BLE本身的流程并不复杂，关键在于存在有许多特殊情况需要处理，下面对特殊情况的处理进行叙述和总结：
1、 调用gatt.discoverServices()方法后不执行onServiceDiscovered()回调，这种问题有两种情况，一种是设备距离远，回调时间过长，一种是并没有真正连接到设备，可以尝试将gatt.discoverServices()方法放到主线程中执行；
2、 onServicesDiscovered 回调里不能直接执行 write /readDataFromCharacteristic() 或者 enableNotificationOfCharacteristic之类的，而要放到主线程里执行，可以使用 handler转换线程;
3、 扫描尽量不要放在主线程进行，可以放入子线程中，部分机型会出现do too many work in main thread。
4、 任何出错，超时，用完就马上调用Gatt.disconnect(), Gatt.close()。