Android平台Wifi_Direct使用

        Wifi_Direct是目前设备间最快的无线数据连接方式，速度可以达到40Mb/s。Google从Android 4.0(ICS)开始支持Wifi_Direct，而三星则更早些就在它自己的设备上支持了Wifi_Direct。几年来，Wifi_Direct的发展一直不温不火，但是目前市面上支持Wifi_Direct的设备并不是很多。

        从目前接触过得设备来看，三星I9100的Wifi_Direct功能其实使用了Wifi的硬件，所以，它在使用Wifi_Direct功能时，无法使用wifi；nexus7、Padfone infinite（A80)则有独立的硬件来支持Wifi_Direct，所以，在使用Wifi_Direct功能的时候，Wifi仍旧可用。

          Android framework提供了一个android.net.wifi.p2p包来提供对于Wifi_Direct的支持，其中包含了7个class和9个interface。其中WifiP2pManager为最核心的class，其他的class和interface都为它所用。

          使用Wifi_P2p需要的Permission有两个：

public static final String ACCESS_WIFI_STATE
Added in API level 1
Allows applications to access information about Wi-Fi networks
Constant Value: "android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"

public static final String CHANGE_WIFI_STATE
Added in API level 1
Allows applications to change Wi-Fi connectivity state
Constant Value: "android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"

        Wifi_Direct的大致配对流程如下：

        1. WifiP2pManager.discoverPeers()开始扫描设备

        2. 获取扫描到的设备，选择其中一个设备进行连接配对WifiP2pManager.connect

        3. 配对成功后，根据WifiP2pInfo.isGroupOwner和WifiP2pInfo.groupOwnerAddress进行连接。

        流程图如下：

        个人认为Wifi_Direct配对需要注意的问题：

        1. Setting中启用/关闭WifiP2p按钮，应该是和Wifi的启用/关闭按钮放在一起了（其实，有些设备的实现中，Wifip2p使用的就是wifi的硬件），所以使用WifiP2p功能需要开启Wifi。

        2. Setting中BlueTooth有一个“让自己可见”的按钮，而Wifi_Direct没有这样的设置，仅提供了一个启动scan的按钮。本人尚未明确在未启动scan的情况下，设备对于其他wifi_direct是否是可见的，但是可以明确scan中的wifi_direct设备对其他设备来说是可见的。所以，建议需要进行配对的两台Wifi_Direct设备都进行scan。

        3. 配对成功的前提条件是：进行配对的两台设备都必须能够扫描到对方。所以，两台设备都进行scan操作的根本原因在这里。

        4. 开发者无法决定GroupOwner是哪台设备，但是可以通过WifiP2pConfig.groupOwnerIntent参数进行建议。

        从测试的结果来说，Wifi_Direct的表现受具体设备的影响很大，配对的速度也有较大差异，从10秒到2分钟甚至更久。大概的来说，nexus7成功的概率较高，个人感觉可以达到70%的成功率，Padfone infinite（A80）的成功率在50%以下。

         

         为了兼容传统的Wifi设备，Wifi_Direct其实还存在另一种使用方式，暂且称为兼容模式。兼容模式的特点在于，只需要担任GroupOwner的设备支持Wifi_Direct，而其他设备只需要支持传统的Wifi就可以了（个人觉得其实这种使用模式很像Android的便携热点功能）。

         操作流程为：

         1. 支持Wifi_Direct的设备创建group，WifiP2pManager.createGroup(),成为GroupOwner。

         2.  其他设备扫描Wifi_Direct设备创建group后产生的Wifi热点并连接即可。

         兼容模式存在的一个问题是：因为作为group member的设备是使用Wifi硬件接入到group中，所以会导致member进行wifi 热点切换以及网络中断，可能对正在进行的网络操作造成影响，而group owner则不存在这个问题。另外，而WifiP2p配对的使用方式，WifiP2p和Wifi可以独立运作，相互不受影响。

         

          但是，兼容模式因为省去了扫描和配对的过程，所以建立连接的成功率明显提升，并且建立连接的速度要快不少（具体时间比较随机）。

          从个人的使用感觉来讲，这WifiP2p这套API接口高度的异步化，API都需要以回调的方式获取操作结果（包内interface比较多的原因就在于此）。更加麻烦的是，几个关键API（例如WifiP2pManager.connect)的回调获取到的结果仅仅是执行是否开始，真正的结果还得注册broadcast receiver，通过监听广播来获得，才能进行下一步操作。异步的设计提高了代码的逻辑复杂度。

         使用NFC来实现WifiP2p的连接：

         1. 使用NFC将owner设备创建的group的SSID和密码传递给member设备

         2. owner开始监听指定端口，等待member的连接

         3. member接收到nfc传递过来的数据后，根据SSID和密码连接到group

         4. 连接成功以后，过去owner设备的ip地址（获取gateway ip即可），连接到owner的指定端口

          常见问题：

          1. WifiP2p相关的广播有哪些，各自有哪些参数？

WifiP2pManager.WIFI_P2P_DISCOVERY_CHANGED_ACTION：当WifiP2p扫描开始或者停止时，触发该广播

该广播包含一个int型extra， key为WifiP2pManager.EXTRA_DISCOVERY_STATE，其值为WifiP2pManager.WIFI_P2P_DISCOVERY_STARTED或者WifiP2pManager.WIFI_P2P_DISCOVERY_STARTED.

WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ATIONIC:当WifiP2p状态发生变化时触发（如果WifiP2p可用，那么当BroadcastReceiverregister时，也会收到该广播）

该广播包含一个int型extra，key为WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE,其值为WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED或者WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_DISABLED。

WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION:当设备的WifiP2p状态发生变化时触发广播（如果WifiP2p可用，那么当BroadcastReceiverregister时，也会收到该广播）

该广播包含一个类型为WifiP2pDevice的extra，key为WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE.

WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION:当WifiP2p扫描时，发现device列表发生变化时，触发该广播

该广播不含extra，开发者应该接收到此广播后，调用WifiP2pManager.requestPeers()函数查询当前设别列表。

WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION:当WifiP2p的group发生变化时，触发该广播。

该广播包含两个extra：

key：WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO,其值为NetworkInfo类型。

key：WifiP2pManager.EXTRA_P2P_INFO,其值为WifiP2pInfo类型。

PS：这里的WifiP2p group发生变化包含如下情况：

1. 建立group

2. member加入到group

3. member退出group

4. 关闭group

        2. 如何获得WifiP2pGroupInfo，它有什么用？

WifiP2pManager.requestGroupInfo()函数，可以获取GroupInfo，较为有用的api有：

1. GroupInfo.getClientList()可以获得连接到group的member列表

2. GroupInfo.getNetWorkName（）可以获得group的wifi热点名称（SSID）

3. GroupInfo.getPassphrase() 可以获得连接到wifi 热点的密码

        3. 如何获得WifiP2pInfo？

可以从WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION广播中的extra中获取

也可以从WifiP2pManager.requestConnectionInfo()函数获取。

        4. 如何防止配对产生的提示框？

在不修改framework的情况下，本人暂时为找到可行的方案。

这个提示狂是由系统提供的，具体表现视设备而定。nexus只在第一次配对的时候弹出，而A80每一次配对都会弹出。

但是，使用兼容模式使用Wifi_Direct是没有提示框的。

         5. 如何实现wifi热点的连接？

 经过测试，在A80上，如下代码可以实现连接到热点。

            // build a wifi config
            final WifiConfiguration config = new WifiConfiguration();
            config.allowedAuthAlgorithms.clear();
            config.allowedPairwiseCiphers.clear();
            config.allowedGroupCiphers.clear();
            config.allowedKeyManagement.clear();
            config.allowedProtocols.clear();

            config.SSID = "\"" + ssid + "\"";//设定ssid
            config.preSharedKey = "\"" + pw + "\"";//设定密码
            config.hiddenSSID = false;
            config.status = WifiConfiguration.Status.ENABLED;
            config.priority = 1;
            config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.TKIP);
            config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.CCMP);
            config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.WEP104);
            config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.WEP40);
            config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.WPA_PSK);
            config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.TKIP);
            config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.CCMP);
            config.allowedPairwiseCiphers.set(3);
            config.allowedProtocols.set(WifiConfiguration.Protocol.RSN);
            config.allowedProtocols.set(WifiConfiguration.Protocol.WPA);

            // connect to ap
            int id = WifiManager.addNetwork(config);
            config.networkId = id;
            if (id != -1 && mWifiManager.enableNetwork(id, true)) {

                ....

            }

        6. 如何通过代码开启便携热点？（这个问题和Wifi_Direct无关，但是可以让不支持Wifi_Direct的Android设备获得类似模拟模式的效果，可能和快牙的实现方式相似）

正常情况下，开启便携热点的API因为hide隐藏的关系，无法被apk调用，仅原生app可以调用。但是用java的反射机制可以让普通app也能调用这个api，实现如下：

 // wifi热点开关
     public boolean setWifiApEnabled(boolean enabled) {
         if (enabled) { // disable WiFi in any case
             //wifi和热点不能同时打开，所以打开热点的时候需要关闭wifi
             wifiManager.setWifiEnabled(false);
         }
         try {
             //热点的配置类
             WifiConfiguration apConfig = new WifiConfiguration();
             //配置热点的名称(可以在名字后面加点随机数什么的)
             apConfig.SSID = "YRCCONNECTION";
             //配置热点的密码
             apConfig.preSharedKey="12122112";
                 //通过反射调用设置热点
             Method method = wifiManager.getClass().getMethod(
                     "setWifiApEnabled", WifiConfiguration.class, Boolean.TYPE);
             //返回热点打开状态
             return (Boolean) method.invoke(wifiManager, apConfig, enabled);
         } catch (Exception e) {
             return false;
         }
     }

以上代码拷贝自： http://blog.csdn.net/luoboo525/article/details/7883998

        7. WifiP2pManager.discovePeers仅仅返回附近有哪些设备开启了wifi p2p,而app的实际使用场景，往往希望寻找可以提供某些特定服务的设备。例如同一房间内，有A,B,C,D四台设备开启了wifi p2p，而A设备和B设备都安装了app1，C设备和D设备都安装了app2，使用者希望A设备能和B设备配对连接，而C设备与D设备连接，运行在A设备上的app1如何识别它应该连接的是B设备，而非C、D设备呢？

        为了支持更加个性化的设备发现，WifiP2pManager支持UPNP和DNS两种方式的设备（服务？）发现。

        App可以通过WifiP2pManager.addLocalService来向周边的设备广播自己支持哪些服务。

        也可以通过如下步骤实现发现这些服务：

        1. 通过WifiP2pManager.addServiceRequest()添加服务请求

        2. 通过WifiP2pManager.discoverService()开始服务发现

        3. 通过WifiP2pManager.setDnsSdResponseListener()或者WifiP2pManager.setUpnpServiceResponseListener()监听服务内容。