Android蓝牙

2022-10-17 14:21:15

代码地址如下：
http://www.demodashi.com/demo/12772.html

前言：最近，新换了一家公司，公司的软件需要通过蓝牙与硬件进行通讯，于是趁此机会将Android蓝牙详细的了解了一下。本篇内容是基于普通蓝牙。

??Android系统已经为我们提供了操作蓝牙的API，我们只要通过这些API便可以操控蓝牙，实现打开蓝牙设备，搜索周围蓝牙设备，与已连接的设备进行数据传输等操作。

??阅读本文后你将会有一下收获

  • 知道怎样打开手机蓝牙。
  • 知道怎样获取已经进行蓝牙配对过的设备。
  • 知道怎样进行设备之间的连接以及通讯。
  • 知道怎样设置蓝牙设备可进行搜索到以及设置可被搜索的时长

一、蓝牙操作

打开手机蓝牙

设置蓝牙权限

??要在应用中使用蓝牙功能，必须声明蓝牙权限 BLUETOOTH。您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。设置权限的代码如下

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

判断是否支持蓝牙

在打开手机蓝牙之前首先判断手机是否支持蓝牙，判断是否支持蓝牙的代码如下

 BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
        if (mBluetoothAdapter == null) {
            Toast.makeText(this,"当前设备不支持蓝牙！",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }

解释一下BluetoothAdapter的作用

BluetoothAdapter代表本地设备蓝牙适配器,BluetoothAdapter可让您执行基本的蓝牙任务，如启动设备发现，查询绑定（配对）设备列表,使用已知的MAC地址实例化 BluetoothDevice，并创建 BluetoothServerSocket以侦听来自其他设备的连接请求，并开始扫描蓝牙LE设备。

如果设备支持蓝牙，则进行打开蓝牙的操作

打开蓝牙

??调用 BluetoothAdapter的isEnabled() 方法来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。想要启用蓝牙，则需要设置Intent的Action为ACTION_REQUEST_ENABLE ，然后通过startActivityForResult()来启动蓝牙。具体的代码如下

 if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
                Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
                startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
            }

这段代码执行完后，手机则会弹出是否允许开启蓝牙的提示框，如下图

Android蓝牙

当用户点击“拒绝”或则“允许”的时候 Activity 将会在 onActivityResult() 回调中收到结果代码。

??当成功开启蓝牙时 Activity 将会在 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“拒绝”）而没有启用蓝牙，则结果代码为 RESULT_CANCELED。我们便可以重写 onActivityResult()方法来判断蓝牙是否已经成功开启。

查询设备

查询已经配对的设备

??在搜索设备之前，我们应该先查找已经进行配对的设备，如果目标设备已经进行过配对，则不需要进行设备搜索。因为，执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程，并且会消耗大量资源。可以通过BluetoothAdapter的getBondedDevices()方法来查询已经配对的设备，具体代码如下

 private void checkAlreadyConnect() {
     //获取已经配对的集合
        Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();
        if (pairedDevices.size() > 0) {
            for (BluetoothDevice device : pairedDevices) {
                mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
            }
            mArrayAdapter.notifyDataSetChanged();
        }
    }

搜索设备

??要搜索周围的设备，只需调用BluetoothAdapter 的startDiscovery()方法即可。

注：搜索设备是在异步进程中，通常会有12秒的时间来进行查询扫描，之后对每台发现的设备进行页面扫描，以检索其蓝牙名称。

调用startDiscovery()方法的时候还需要新增如下权限

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

在发现设备后系统会进行ACTION_FOUND的广播，因此，我们需要一个广播接收者来接收广播，以下代码为发现设备后如何注册来处理广播

 // 新建一个 BroadcastReceiver来接收ACTION_FOUND广播
    private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            String action = intent.getAction();
            // 发现设备
            if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
                //获得 BluetoothDevice
                BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
                //向mArrayAdapter中添加设备信息
                mSearchAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress());
                mSearchAdapter.notifyDataSetChanged();
            }
        }
    };
    //设置IntentFilter
    IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);

注意：执行设备发现对于蓝牙适配器而言是一个非常繁重的操作过程，并且会消耗大量资源。 在找到要连接的设备后，确保始终使用cancelDiscovery() 停止发现，然后再尝试连接。不应该在处于连接状态时执行发现操作。

启用可检测性

??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。

??如果您希望将本地设备设为可被其他设备检测到，请使用 ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE 操作 Intent 调用 startActivityForResult(Intent, int)。 这将通过系统设置发出启用可检测到模式的请求（无需停止您的应用）。 默认情况下，设备将变为可检测到并持续 120 秒钟。 您可以通过添加EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION Intent Extra 来定义不同的持续时间。 应用可以设置的最大持续时间为 3600 秒，值为 0 则表示设备始终可检测到。 任何小于 0 或大于 3600 的值都会自动设为 120 秒。 例如，以下片段会将持续时间设为 300 秒：

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

进行设备连接

??引用官方的文档

要在两台设备上的应用之间创建连接，必须同时实现服务器端和客户端机制，因为其中一台设备必须开放服务器套接字，而另一台设备必须发起连接（使用服务器设备的 MAC 地址发起连接）。 当服务器和客户端在同一 RFCOMM 通道上分别拥有已连接的 BluetoothSocket 时，二者将被视为彼此连接。

由上面的引用可知，要想创建两个应用之间的连接，必须同时实现服务器端和客户端机制，下面，分别介绍怎样实现为服务器端和客户端机制。

实现为服务器

当您需要连接两台设备时，其中一台设备必须通过保持开放的 BluetoothServerSocket 来充当服务器。 服务器套接字的用途是侦听传入的连接请求，并在接受一个请求后提供已连接的 BluetoothSocket。 从 BluetoothServerSocket 获取 BluetoothSocket 后，可以（并且应该）舍弃 BluetoothServerSocket，除非您需要接受更多连接。

下面是作为服务端的代码

private class AcceptThread extends Thread {
        private final BluetoothServerSocket mmServerSocket;

        public AcceptThread() {
            BluetoothServerSocket tmp = null;
            try {

                tmp = mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,
                        MY_UUID);

            } catch (IOException e) {

            }
            mmServerSocket = tmp;
            mState = STATE_LISTEN;
        }

        public void run() {
            setName("AcceptThread");

            BluetoothSocket socket = null;

            while (mState != STATE_CONNECTED) {
                try {
                    socket = mmServerSocket.accept();
                } catch (IOException e) {
                    break;
                }

                if (socket != null) {
                    synchronized (BluetoothService.this) {
                        switch (mState) {
                            case STATE_LISTEN:
                            case STATE_CONNECTING:
                                connected(socket, socket.getRemoteDevice());
                                break;
                            case STATE_NONE:
                            case STATE_CONNECTED:
                                try {
                                    socket.close();
                                } catch (IOException e) {

                                }
                                break;
                        }
                    }
                }
            }

        }

        public void cancel() {
            try {
                mmServerSocket.close();
            } catch (IOException e) {
            }
        }
    }

这里解释一下，为什么要新开一个线程来作为服务端，因为通过调用 accept()这是一个阻塞调用。

注意：mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME,MY_UUID);中的MY_UUID必须与客服端连接时的UUID一致。

总结一下作为服务端的步骤：

  1. 通过调用 listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID) 获取 BluetoothServerSocket。
  2. 通过调用 accept() 开始侦听连接请求。
  3. 如果不想让更多的设备连接，则在连接后调用close()关闭。

实现为客户端

??先看下作为客户端的代码

 private class ConnectThread extends Thread {
        private final BluetoothSocket mmSocket;
        private final BluetoothDevice mmDevice;

        public ConnectThread(BluetoothDevice device) {
            mmDevice = device;
            BluetoothSocket tmp = null;

            try {
                tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(
                        MY_UUID);
            } catch (IOException e) {

            }
            mmSocket = tmp;
            mState = STATE_CONNECTING;
        }

        public void run() {
            setName("ConnectThread");
            mAdapter.cancelDiscovery();
            try {
                mmSocket.connect();
            } catch (IOException e) {
                try {
                    mmSocket.close();
                } catch (IOException e2) {
                }
                return;
            }
            synchronized (BluetoothService.this) {
                mConnectThread = null;
            }

            connected(mmSocket, mmDevice);
        }

        public void cancel() {
            try {
                mmSocket.close();
            } catch (IOException e) {

            }
        }
    }

这里有一点需要注意,也是官方文档中强调的

注：在调用 connect() 时，应始终确保设备未在执行设备发现。 如果正在进行发现操作，则会大幅降低连接尝试的速度，并增加连接失败的可能性。

因此，在进行连接之前必须调用mAdapter.cancelDiscovery();来关闭查找设备。这里总结一下作为客户端的步骤：

  1. 使用 BluetoothDevice，通过调用 createRfcommSocketToServiceRecord(UUID) 获取 BluetoothSocket。（这里的UUID必须与服务端的保持一致）
  2. 通过调用 connect() 发起连接。

??如果两台设备之前尚未配对，则在连接过程中，Android 框架会自动向用户显示配对请求通知或对话框,如下图所示。

Android蓝牙

进行配对之后就可以进行通信及数据的传输了。

数据传输

??通过上面的几步，这时已经可以实现设备之间的连接了。下面说一下设备之间的通信。

??其实在两台设备连接成功后，每台设备都会有一个已连接的 BluetoothSocket。我们则可以利用 BluetoothSocket，来进行数据的传输。看代码

 private class ConnectedThread extends Thread {
        private final BluetoothSocket mmSocket;
        private final InputStream mmInStream;
        private final OutputStream mmOutStream;

        public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) {

            mmSocket = socket;
            InputStream tmpIn = null;
            OutputStream tmpOut = null;

            // 获取BluetoothSocket的input and output streams
            try {
                tmpIn = socket.getInputStream();
                tmpOut = socket.getOutputStream();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "temp sockets not created", e);
            }

            mmInStream = tmpIn;
            mmOutStream = tmpOut;
            mState = STATE_CONNECTED;
        }

        public void run() {
            Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread");
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytes;

            while (mState == STATE_CONNECTED) {
                try {
                    bytes = mmInStream.read(buffer);
                    Log.d(TAG, "已经连接");
                    mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer)
                            .sendToTarget();
                } catch (IOException e) {
                    Log.e(TAG, "disconnected", e);
                    break;
                }
            }
        }

        //写数据
        public void write(byte[] buffer) {
            try {
                mmOutStream.write(buffer);
        //发送消息到主线程
              mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_WRITE, -1, -1, buffer)
                        .sendToTarget();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "Exception during write", e);
            }
        }

        public void cancel() {
            try {
                mmSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                Log.e(TAG, "close() of connect socket failed", e);
            }
        }
    }

从上面代码中可以看到，首先是通过BluetoothSocket来拿到InputStream和OutputStream，然后利用read，write方法来读取和写入数据。

二、项目结构

Android蓝牙

三、结束语

??本文的内容是基于普通蓝牙进行描述的，主要讲解了怎样操作蓝牙及进行设备间的通讯。不过现在好多都是在BLE蓝牙设备间进行通讯了，当然，我也会针对BLE蓝牙设备在写一篇文章，本文就是为后面的BLE蓝牙讲解做准备的。

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代码地址如下：
http://www.demodashi.com/demo/12772.html

注：本文著作权归作者，由demo大师代发，拒绝转载，转载需要作者授权

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