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Android 蓝牙开发 BLE（低功耗）摩拜单车共享汽车开门实例

时间：2021-01-16 10:20:07

1.打开蓝牙

2.蓝牙扫描，列出可用设备

3.关闭蓝牙扫描（不关闭会一直扫描）

4.找到目标蓝牙设备进行连接

5.连接成功，进行通信

6.关闭蓝牙释放资源

接下来我们要根据上面6个步骤进行API的说明，在说明前，我先说明一下

BLE 即 Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗技术，是蓝牙4.0引入的新技术,在安卓4.3(API 18)以上为BLE的核心功能提供平台支持和API。与传统的蓝牙相比，BLE更显著的特点是低功耗，所以现在越来越多的智能设备使用了BLE，比如满大街的智能手环，还有体重秤、血压计、心电计等很多BLE设备都使用了BLE与终端设备进行通信。

蓝牙BLE4.x

BLE分为三部分：

Service

Characteristic

Descriptor

这三部分都用UUID作为唯一标识符。UUID为这种格式：0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb。比如有3个Service，那么就有三个不同的UUID与Service对应。这些UUID都写在硬件里，我们通过BLE提供的API可以读取到。

一个BLE终端可以包含多个Service，一个Service可以包含多个Characteristic，一个Characteristic包含一个value和多个Descriptor，一个Descriptor包含一个Value。Characteristic是比较重要的，是手机与BLE终端交换数据的关键，读取设置数据等操作都是操作Characteristic的相关属性。

与BLE设备相互通信的大致流程

扫描并与指定的BLE设备进行连接。

连接成功就能拿到设备的GATT、Service、Characteristic、Descriptor这几个关键的东西(其实能拿到很多东西)，并且每个Service、Characteristic都有自己唯一的UUID。

开启数据通道，这里的一条数据通道就相当于一个Characteristic,而具体开启哪一个或哪几个，需要根据BLE设备的工程师给的协议文档，如果工程师给的文档很坑的话，就要自己调试，判断等。

手机就可以向BLE设备发送数据或接受BLE向手机发送的数据。

一般BLE设备向手机发送的数据都16进制的数据报，类似于IP数据报，需要自己解析，具体的解析规则BLE设备的工程师都会给一份协议文档的，看着解析就行了，到这里就完成了与BLE设备的通信了。

步骤：

（1）Service蓝牙功能集合，每一个Service都有一个UUID，

（2）Characteristic 在service中也有好多个Characteristic 独立数据项，其中也有独立UUID

上面的两个uuid需要从硬件工程师中获取，这样你才能匹配到你要的。

（3）BluetoothAdapter 蓝牙的打开关闭等基本操作

（4）BluetoothDevice 蓝牙设备，扫描到的

（5）BluetoothGatt 蓝牙连接重连断开连接等操作的类

（6）BluetoothGattCharacteristic 数据通信操作类，读写等操作

1.打开蓝牙

需要权限

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" /><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" /><uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

BluetoothAdapter 这个类就是蓝牙的基本操作，比如打开关闭等

初始化蓝牙，得到BluetoothAdapter

private void initBlueTooth() {BluetoothManager manager = (BluetoothManager) getSystemService(BLUETOOTH_SERVICE);if (manager != null) {bluetoothAdapter = manager.getAdapter();if (bluetoothAdapter != null) {//蓝牙没有打开if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {openBle();} else {Toast.makeText(MainActivity.this, "蓝牙已打开", Toast.LENGTH_SHORT).show();scanLeDevice(true);}} else {openBle();}}}

打开蓝牙

private void openBle() {//以下两种方式第二种方式在onActivityResult处理回调// boolean enable = bluetoothAdapter.enable();//打开蓝牙'直接打开，用户不知权，用于定制系统'// Toast.makeText(MainActivity.this, "正在打开蓝牙", Toast.LENGTH_SHORT).show();// if (enable) {// Log.e("open",enable+"");// new Handler().postDelayed(new Runnable() {//@Override//public void run() {//scanLeDevice(true);//}// },2000);//// }//提示用户正在打开蓝牙Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);}@Overrideprotected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);if (resultCode == RESULT_OK && requestCode == REQUEST_ENABLE_BT) {scanLeDevice(true);}}

2.3.打开或者停止扫描，放在同一个方法中

/*** 打开或者停止扫描** @param enable*/private void scanLeDevice(final boolean enable) {if (enable) {mScanning = true;// 定义一个回调接口供扫描结束处理bluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);// 预先定义停止蓝牙扫描的时间（因为蓝牙扫描需要消耗较多的电量）new Handler().postDelayed(new Runnable() {@Overridepublic void run() {mScanning = false;bluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}}, SCAN_PERIOD);} else {mScanning = false;bluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);}}

扫描回调，回调之后得到 BluetoothDevice 的集合，可以放到列表中去

/*** 扫描回调*/private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {@Overridepublic void onLeScan(BluetoothDevice bluetoothDevice, int i, byte[] bytes) {if (bluetoothDevice.getName() != null) {if (!bluetoothDeviceArrayList.contains(bluetoothDevice)) {//去下重bluetoothDeviceArrayList.add(bluetoothDevice);}Log.e(TAG, "scan--" + bluetoothDevice.getName());}}};

4.5.进行蓝牙连接

/*** 连接蓝牙参数为目标设备/public void connectBle(BluetoothDevice bluetoothDevice) {mBluetoothDevice = bluetoothDevice;if (bluetoothDevice != null) {//第二个参数是否重连mBluetoothGatt = bluetoothDevice.connectGatt(MainActivity.this, false, bluetoothGattCallback);}}

连接回调

/*** 蓝牙连接成功回调*/private BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {@Overridepublic void onPhyUpdate(BluetoothGatt gatt, int txPhy, int rxPhy, int status) {super.onPhyUpdate(gatt, txPhy, rxPhy, status);}@Overridepublic void onPhyRead(BluetoothGatt gatt, int txPhy, int rxPhy, int status) {super.onPhyRead(gatt, txPhy, rxPhy, status);}//不要执行耗时操作@Overridepublic void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {//连接成功Log.e(TAG, "onConnectionStateChange 蓝牙连接");//这里要执行以下方法，会在onServicesDiscovered这个方法中回调，如果在 //onServicesDiscovered方法中回调成功，设备才真正连接起来，正常通信gatt.discoverServices();} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {Log.e(TAG, "onConnectionStateChange 蓝牙断连");if (mBluetoothDevice != null) {//关闭当前新的连接gatt.close();characteristic = null;}}}@Overridepublic void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {super.onServicesDiscovered(gatt, status);//回调之后，设备之间才真正通信连接起来if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {Log.e(TAG, "onServicesDiscovered 蓝牙连接正常");BluetoothGattService service = gatt.getService(UUID.fromString(BleConstantValue.serverUuid));//uuid从硬件工程师获取characteristic = service.getCharacteristic(UUID.fromString(BleConstantValue.charaUuid));gatt.readCharacteristic(characteristic);//执行之后，会执行下面的onCharacteristicRead的回调方法//设置通知，一般设备给手机发送数据，需要以下监听setCharacteristicNotification(characteristic, true);//耗时操作，如果有ui操作，需要用到handleradapterFreshHandler.sendEmptyMessage(0);} else {Log.e(TAG, "onServicesDiscovered 蓝牙连接失败");}}//这个方法一般用不到@Overridepublic void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {super.onCharacteristicRead(gatt, characteristic, status);Log.e(TAG, "callback characteristic read status " + status+ " in thread " + Thread.currentThread());if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {Log.e(TAG, "read value: " + characteristic.getValue());}}//这个方法是写入数据时的回调，可以和你写入的数据做对比@Overridepublic void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);Log.e(TAG, "write value: " + FormatUtil.bytesToHexString(characteristic.getValue()));}//设备发出通知时会调用到该接口，蓝牙设备给手机发送数据，在这个方法接收@Overridepublic void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {super.onCharacteristicChanged(gatt, characteristic);Log.e(TAG, "接收：" + FormatUtil.bytesToHexString(characteristic.getValue()));//byte[]转为16进制字符串bleWriteReceiveCallback();}};

/*** 设置通知/public void setCharacteristicNotification(BluetoothGattCharacteristic characteristic, boolean enabled) {if (bluetoothAdapter == null || mBluetoothGatt == null) {return;}mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);}

参考写入指令

/*** 写入命令*/private void write(byte[] cmd) {if (characteristic != null) {// 发出数据characteristic.setValue(cmd);if (mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic)) {Log.e(TAG, "写入成功");} else {Log.e(TAG, "写入失败");}} else {Toast.makeText(MainActivity.this, "蓝牙未连接", Toast.LENGTH_SHORT).show();}}

发送数据

给设备发送数据，就是发送指令，文档上会写可以给设备发送指令，也就是功能，然后还会说明指令格式等等,指令最终也还是字节数组。

如下代码，就是一条指令

private byte[] getAllDataOrder() {

Log.i(TAG, "获取全部数据指令");

byte[] data = new byte[7];

data[0] = (byte) 0x93;

data[1] = (byte) 0x8e;

data[2] = (byte) 0x04;

data[3] = (byte) 0x00;

data[4] = (byte) 0x08;

data[5] = (byte) 0x05;

data[6] = (byte) 0x11;

return data;

}

然后调用下面这2个方法写入指令，设备成功收到的话会触发onCharacteristicChanged回调，并收到数据。这里的characteristicWrite是我们前面拿到的那个。

characteristicWrite.setValue(getAllDataOrder());

gatt.writeCharacteristic(characteristicWrite);

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6.断开连接释放资源

/*** 断开蓝牙设备*/public void bleDisConnectDevice(BluetoothDevice device) {if (mBluetoothGatt != null) {mBluetoothGatt.disconnect();}}/*** 释放资源 */private void releaseResource() {Log.e(TAG, "断开蓝牙连接，释放资源");if (mBluetoothGatt != null) {mBluetoothGatt.disconnect();mBluetoothGatt.close();}}

最后别忘了蓝牙广播：

/*** 注册蓝牙监听广播*/private void registerBleListenerReceiver() {IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED);intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_ACL_CONNECTED);intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_ACL_DISCONNECTED);registerReceiver(bleListenerReceiver, intentFilter);}

/*** 蓝牙监听广播接受者*/private BroadcastReceiver bleListenerReceiver = new BroadcastReceiver() {@Overridepublic void onReceive(Context context, Intent intent) {String action = intent.getAction();//连接的设备信息BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);Log.e(TAG, "蓝牙广播" + action);if (mBluetoothDevice != null && mBluetoothDevice.equals(device)) {Log.e(TAG, "收到广播-->是当前连接的蓝牙设备");if (BluetoothDevice.ACTION_ACL_CONNECTED.equals(action)) {Log.e(TAG,"广播蓝牙已经连接");} else if (BluetoothDevice.ACTION_ACL_DISCONNECTED.equals(action)) {Log.e(TAG,"广播蓝牙断开连接");}} else {Log.e(TAG, "收到广播-->不是当前连接的蓝牙设备");}if (BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED.equals(action)) {int state = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, BluetoothAdapter.ERROR);switch (state) {case BluetoothAdapter.STATE_OFF:Log.e(TAG, "STATE_OFF 蓝牙关闭");adapter.clear();releaseResource();break;case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF:Log.e(TAG, "STATE_TURNING_OFF 蓝牙正在关闭");//停止蓝牙扫描scanLeDevice(false);break;case BluetoothAdapter.STATE_ON:Log.d(TAG, "STATE_ON 蓝牙开启");//扫描蓝牙设备scanLeDevice(true);break;case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON:Log.e(TAG, "STATE_TURNING_ON 蓝牙正在开启");break;}}}};

所有完成，基本的蓝牙操作及通信功能，通信协议需要和蓝牙硬件厂商工程师获取。

3.ble

蓝牙开发小技巧