Android蓝牙的开启和搜索设备功能开发实例

作者:tracydragonlxy 时间:2022-11-07 20:42:17 

概览

Android 平台包含蓝牙网络堆栈支持,此支持能让设备以无线方式与其他蓝牙设备交换数据。应用框架提供通过 Android Bluetooth API 访问蓝牙功能的权限。这些 API 允许应用以无线方式连接到其他蓝牙设备,从而实现点到点和多点无线功能。

Android 应用可通过 Bluetooth API 执行以下操作:

  • 扫描其他蓝牙设备

  • 查询本地蓝牙适配器的配对蓝牙设备

  • 建立 RFCOMM 通道

  • 通过服务发现连接到其他设备

  • 与其他设备进行双向数据传输

  • 管理多个连接

本文重点介绍传统蓝牙。传统蓝牙适用于较为耗电的操作,其中包括 Android 设备之间的流式传输和通信等。针对具有低功耗要求的蓝牙设备,Android 4.3(API 级别 18)中引入了面向低功耗蓝牙的 API 支持。

为了让支持蓝牙的设备能够在彼此之间传输数据,它们必须先通过配对过程形成通信通道。其中一台设备(可检测到的设备)需将自身设置为可接收传入的连接请求。另一台设备会使用服务发现过程找到此可检测到的设备。在可检测到的设备接受配对请求后,这两台设备会完成绑定过程,并在此期间交换安全密钥。二者会缓存这些密钥,以供日后使用。完成配对和绑定过程后,两台设备会交换信息。当会话完成时,发起配对请求的设备会发布已将其链接到可检测设备的通道。但是,这两台设备仍保持绑定状态,因此在未来的会话期间,只要二者在彼此的范围内且均未移除绑定,便可自动重新连接。

设置蓝牙

蓝牙权限

如要在应用中使用蓝牙功能,必须声明两个权限。第一个是 BLUETOOTH。需要此权限才能执行任何蓝牙通信,例如请求连接、接受连接和传输数据等。

第二个必须声明的权限是 ACCESS_FINE_LOCATION。应用需要此权限,因为蓝牙扫描可用于收集用户的位置信息。此类信息可能来自用户自己的设备,以及在商店和交通设施等位置使用的蓝牙信标。

注意:如果应用适配 Android 9(API 级别 28)或更低版本,则可以声明 ACCESS_COARSE_LOCATION 权限而非 ACCESS_FINE_LOCATION 权限。

如果想让应用启动设备发现或操纵蓝牙设置,则除了 BLUETOOTH 权限以外,还必须声明 BLUETOOTH_ADMIN 权限。大多数应用只是需利用此权限发现本地蓝牙设备。除非应用是根据用户请求修改蓝牙设置的“超级管理员”,否则不应使用此权限所授予的其他功能。

在应用清单文件中声明蓝牙权限。例如:

<manifest ... >
 <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
 <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
 <!-- If your app targets Android 9 or lower, you can declare
      ACCESS_COARSE_LOCATION instead. -->
 <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
 ...
</manifest>

设置蓝牙

需验证设备支持蓝牙,确保在此情况下启用该功能,这样你的应用才能通过蓝牙进行通信。

如果设备不支持蓝牙,则应正常停用任何蓝牙功能。如果设备支持蓝牙但已停用此功能,则可以请求用户在不离开应用的同时启用蓝牙。借助 BluetoothAdapter,可以分两步完成此设置:

获取 BluetoothAdapter

所有蓝牙 Activity 都需要 BluetoothAdapter。如要获取 BluetoothAdapter,请调用静态的 getDefaultAdapter() 方法。此方法会返回一个 BluetoothAdapter 对象,表示设备自身的蓝牙适配器(蓝牙无线装置)。整个系统只有一个蓝牙适配器,并且应用可使用此对象与之进行交互。如果 getDefaultAdapter() 返回 null,则表示设备不支持蓝牙。例如:

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (bluetoothAdapter == null) {
   // Device doesn't support Bluetooth
}

启用蓝牙下一步,需要确保已启用蓝牙。调用 isEnabled(),以检查当前是否已启用蓝牙。如果此方法返回 false,则表示蓝牙处于停用状态。如要请求启用蓝牙,请调用 startActivityForResult(),从而传入一个 ACTION_REQUEST_ENABLE Intent 操作。此调用会发出通过系统设置启用蓝牙的请求(无需停止应用)。例如:

private static final int REQUEST_ENABLE_BT = 10;
if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {
   Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
   startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, @Nullable Intent data) {
   super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);
   if (requestCode == REQUEST_ENABLE_BT && resultCode == RESULT_OK) {
       Log.e(TAG, "onActivityResult: enable bluetooth!!!!!!");
   }
}

如图所示,系统将显示对话框,请求用户允许启用蓝牙。如果用户响应&ldquo;Yes&rdquo;,系统会开始启用蓝牙,并在该进程完成(或失败)后将焦点返回应用。

Android蓝牙的开启和搜索设备功能开发实例

传递给 startActivityForResult()REQUEST_ENABLE_BT 常量为局部定义的整型数(必须大于 0)。系统会以 onActivityResult() 实现中的 requestCode 参数形式,传回该常量。

如果成功启用蓝牙,Activity 会在 onActivityResult() 回调中收到 RESULT_OK 结果代码。如果由于某个错误(或用户响应&ldquo;No&rdquo;)未成功启用蓝牙,则结果代码为 RESULT_CANCELED

你的应用还可选择侦听 ACTION_STATE_CHANGED 广播 Intent,每当蓝牙状态发生变化时,系统都会广播此 Intent。此广播包含额外字段 EXTRA_STATE 和 EXTRA_PREVIOUS_STATE,二者分别包含新的和旧的蓝牙状态。这些额外字段可能为以下值:STATE_TURNING_ONSTATE_ONSTATE_TURNING_OFFSTATE_OFF。如果你的应用需检测对蓝牙状态所做的运行时更改,请侦听此广播。

注意:启用可检测性即可自动启用蓝牙。如果你计划在执行蓝牙 Activity 之前一直启用设备的可检测性。

查找设备

利用 BluetoothAdapter,你可以通过设备发现或查询配对设备的列表来查找远程蓝牙设备。

设备发现是一个扫描过程,它会搜索局部区域内已启用蓝牙功能的设备,并请求与每台设备相关的某些信息。此过程有时也被称为发现、查询或扫描。但是,只有在当下接受信息请求时,附近区域的蓝牙设备才会通过启用可检测性响应发现请求。如果设备已启用可检测性,它会通过共享一些信息(例如设备的名称、类及其唯一的 MAC 地址)来响应发现请求。借助此类信息,执行发现过程的设备可选择发起对已检测到设备的连接。

在首次与远程设备建立连接后,系统会自动向用户显示配对请求。当设备完成配对后,系统会保存关于该设备的基本信息(例如设备的名称、类和 MAC 地址),并且可使用 Bluetooth API 读取这些信息。借助远程设备的已知 MAC 地址,你可以随时向其发起连接,而无需执行发现操作(假定该设备仍处于有效范围内)。

请注意,被配对与被连接之间存在区别:

被配对是指两台设备知晓彼此的存在,具有可用于身份验证的共享链路密钥,并且能够与彼此建立加密连接。被连接是指设备当前共享一个 RFCOMM 通道,并且能够向彼此传输数据。当前的 Android Bluetooth API 要求规定,只有先对设备进行配对,然后才能建立 RFCOMM 连接。在使用 Bluetooth API 发起加密连接时,系统会自动执行配对。

以下部分介绍如何查找已配对的设备,或使用设备发现功能来发现新设备。

注意:Android 设备默认处于不可检测到状态。用户可通过系统设置将设备设为在有限的时间内处于可检测到状态,或者,应用可请求用户在不离开应用的同时启用可检测性。

查询已配对设备

在执行设备发现之前,必须查询已配对的设备集,以了解所需的设备是否处于已检测到状态。为此,请调用 getBondedDevices()。此方法会返回一组表示已配对设备的 BluetoothDevice 对象。例如,可以查询所有已配对设备,并获取每台设备的名称和 MAC 地址,如以下代码段所示:

Set<BluetoothDevice> pairedDevices = bluetoothAdapter.getBondedDevices();
if (pairedDevices.size() > 0) {
   // There are paired devices. Get the name and address of each paired device.
   for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
       String deviceName = device.getName();
       String deviceHardwareAddress = device.getAddress(); // MAC address
   }
}

注意:执行设备发现将消耗蓝牙适配器的大量资源。在找到要连接的设备后,请务必使用 cancelDiscovery() 停止发现,然后再尝试连接。此外,不应在连接到设备的情况下执行设备发现,因为发现过程会大幅减少可供任何现有连接使用的带宽。

发现设备

如要开始发现设备,只需调用 startDiscovery()。该进程为异步操作,并且会返回一个布尔值,指示发现进程是否已成功启动。发现进程通常包含约 12 秒钟的查询扫描,随后会对发现的每台设备进行页面扫描,以检索其蓝牙名称。

应用必须针对 ACTION_FOUND Intent 注册一个 BroadcastReceiver,以便接收每台发现的设备的相关信息。系统会为每台设备广播此 Intent。Intent 包含额外字段 EXTRA_DEVICEEXTRA_CLASS,二者又分别包含 BluetoothDeviceBluetoothClass。以下代码段展示如何在发现设备时通过注册来处理广播:

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
   ...
   // Register for broadcasts when a device is discovered.
   IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);
   registerReceiver(receiver, filter);
Button btnSearch = findViewById(R.id.btn_search);
   btnSearch.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View v) {
           //开始搜索
       bluetoothAdapter.startDiscovery();
       }
   });
}
// Create a BroadcastReceiver for ACTION_FOUND.
private final BroadcastReceiver receiver = new BroadcastReceiver() {
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
       String action = intent.getAction();
       if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
           // Discovery has found a device. Get the BluetoothDevice
           // object and its info from the Intent.
           BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
           String deviceName = device.getName();
           String deviceHardwareAddress = device.getAddress(); // MAC address
       }
   }
};
@Override
protected void onDestroy() {
   super.onDestroy();
   ...
   // Don't forget to unregister the ACTION_FOUND receiver.
   unregisterReceiver(receiver);
}

Android蓝牙的开启和搜索设备功能开发实例

启用可检测性

如果希望将本地设备设为可被其他设备检测到,请使用 ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE Intent 调用 startActivityForResult(Intent, int)。这样便可发出启用系统可检测到模式的请求,从而无需导航至设置应用,避免暂停使用你的应用。默认情况下,设备处于可检测到模式的时间为 120 秒(2 分钟)。通过添加 EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION Extra 属性,你可以定义不同的持续时间,最高可达 3600 秒(1 小时)。

以下代码段将设备处于可检测到模式的时间设置为 5 分钟(300 秒):

Intent discoverableIntent =
       new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);
startActivity(discoverableIntent);

如图所示,系统将显示对话框,请求用户允许将设备设为可检测到模式。如果用户响应&ldquo;Yes&rdquo;,则设备会变为可检测到模式,并在指定时间内保持该模式。然后,你的 Activity 将会收到对 onActivityResult() 回调的调用,其结果代码等于设备可检测到的持续时间。如果用户响应&ldquo;No&rdquo;或出现错误,则结果代码为 RESULT_CANCELED

注意:如果尚未在设备上启用蓝牙,则启用设备可检测性会自动启用蓝牙。

设备将在分配的时间内以静默方式保持可检测到模式。如果希望在可检测到模式发生变化时收到通知,则可以为 ACTION_SCAN_MODE_CHANGED Intent 注册 BroadcastReceiver。此 Intent 将包含额外字段 EXTRA_SCAN_MODEEXTRA_PREVIOUS_SCAN_MODE,二者分别提供新的和旧的扫描模式。每个 Extra 属性可能拥有以下值:

  • SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE:设备处于可检测到模式。

  • SCAN_MODE_CONNECTABLE:设备未处于可检测到模式,但仍能收到连接。

  • SCAN_MODE_NONE:设备未处于可检测到模式,且无法收到连接。

来源:https://blog.csdn.net/tracydragonlxy/article/details/129183075

标签:Android,蓝牙,开启,搜索
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