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android BLE

2014-04-21 16:09 295 查看
 
来自：
http://blog.csdn.net/lgdlchshg/article/details/17474087 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() {
                @Override
                public 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() {
    @Override
    public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
            byte[] scanRecord) {
        runOnUiThread(new Runnable() {
           @Override
           public 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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