Android BLE基礎框架使用詳解

前言

研究了一段時間的藍牙使用，發現網上相關的資料比較貧乏，不像其他Android相關資料那麼齊全，基本上大部分資料都是在藍牙聯盟SIG提供的官網https://www.bluetooth.com/zh-cn/specifications上查找得到，也沒有一個比較穩定好用的基礎操作框架，開發時遇到的各種問題也是非常頭疼。在此種情況下該框架應運而生，框架中包含了藍牙設備的基礎操作功能，調用簡單，已通過實際項目進行驗證，並且配有一個比較好用的demo演示，下文主要講述該框架的使用方式。

項目地址：https://github.com/xiaoyaoyou1212/BLE

項目引入：compile project('com.vise.xiaoyaoyou:baseble:1.0.0')

設備掃描

使用簡介

掃描包含三種方式，第一種方式是直接掃描所有設備，可以設置循環掃描，也可以設置超時時間，掃描到的設備可以添加到BluetoothLeDeviceStore中統一進行處理，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).setScanTimeout(-1).startScan(new PeriodScanCallback() {
    @Override
    public void scanTimeout() {

    }

    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {
        bluetoothLeDeviceStore.addDevice(bluetoothLeDevice);
    }
});

第二種方式是掃描指定Mac地址的設備，一般需設置超時時間，掃描到指定設備後就停止掃描，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).setScanTimeout(5000).startScan(new PeriodMacScanCallback() {
    @Override
    public void scanTimeout() {

    }

    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }
});

第三種方式是掃描指定廣播名的設備，同第二種方式類似，也需設置超時時間，掃描到指定設備後也會停止掃描，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).setScanTimeout(5000).startScan(new PeriodNameScanCallback() {
    @Override
    public void scanTimeout() {

    }

    @Override
    public void onDeviceFound(BluetoothLeDevice bluetoothLeDevice) {

    }
});

其中掃描到的設備信息都統一放到BluetoothLeDevice中，其中包含了設備的所有信息，以下會詳細講解具體包含哪些信息。

示例圖

設備連接

使用簡介

連接與掃描一樣也有三種方式，第一種方式是在掃描獲取設備信息BluetoothLeDevice後才可使用，可設置連接超時時間，默認超時時間為10秒，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).connect(bluetoothLeDevice, false, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }
});

第二種方式是連接指定Mac地址的設備，該方式使用前不需要進行掃描，該方式直接將掃描和連接放到一起，在掃描到指定設備後自動進行連接，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).connectByMac(mac, false, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }
});

第三種方式是連接指定名稱的設備，該方式與第二種方式類似，使用方式如下：

ViseBluetooth.getInstance(this).connectByName(name, false, new IConnectCallback() {
    @Override
    public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {

    }

    @Override
    public void onConnectFailure(BleException exception) {

    }
});

連接成功後就可以進行相關處理，回調已在底層做了線程切換處理，可以直接操作視圖。如果知道該設備服務的UUID，可直接調用ViseBluetooth.getInstance(this).withUUIDString(serviceUUID, characteristicUUID, descriptorUUID);，那麼在下面操作設備時就不需要傳特征(BluetoothGattCharacteristic)和描述(BluetoothGattDescriptor)相關參數，如果在連接成功後一直沒設置UUID，那麼在操作時則需要傳該參數，該內容在下文的設備操作中會詳細講解，此處就不一一講解了。

示例圖

設備詳情

使用簡介

DEVICE INFO(設備信息)

獲取設備名稱(Device Name):bluetoothLeDevice.getName()； 獲取設備地址(Device Address):bluetoothLeDevice.getAddress()； 獲取設備類別(Device Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceClassName()； 獲取主要設備類別(Major Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceMajorClassName()； 獲取服務類別(Service Class):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceKnownSupportedServices()； 獲取配對狀態(Bonding State):bluetoothLeDevice.getBluetoothDeviceBondState()；

RSSI INFO(信號信息)

獲取第一次信號時間戳(First Timestamp):bluetoothLeDevice.getFirstTimestamp()； 獲取第一次信號強度(First RSSI):bluetoothLeDevice.getFirstRssi()； 獲取最後一次信號時間戳(Last Timestamp):bluetoothLeDevice.getTimestamp()； 獲取最後一次信號強度(Last RSSI):bluetoothLeDevice.getRssi()； 獲取平均信號強度(Running Average RSSI):bluetoothLeDevice.getRunningAverageRssi()；

SCAN RECORD INFO(廣播信息)

根據掃描到的廣播包AdRecordStore獲取某個廣播數據單元AdRecord的類型編號record.getType()，再根據編號獲取廣播數據單元的類型描述record.getHumanReadableType()以及該廣播數據單元的長度及數據內容，最後通過AdRecordUtil.getRecordDataAsString(record)將數據內容轉換成具體字符串。

示例圖

設備操作

使用簡介

在操作設備前首先要保證設備已連接成功，那麼在設備連接成功獲取到BluetoothGatt後直接對服務的特征值UUID進行相關處理，其中特征值UUID有可讀、可寫、可通知、指示器四種，獲取過程如下所示：

final String unknownServiceString = getResources().getString(R.string.unknown_service);
final String unknownCharaString = getResources().getString(R.string.unknown_characteristic);
final List> gattServiceData = new ArrayList<>();
final List>> gattCharacteristicData = new ArrayList<>();
mGattCharacteristics = new ArrayList<>();

// Loops through available GATT Services.
for (final BluetoothGattService gattService : gattServices) {
    final Map currentServiceData = new HashMap<>();
    uuid = gattService.getUuid().toString();
    currentServiceData.put(LIST_NAME, GattAttributeResolver.getAttributeName(uuid, unknownServiceString));
    currentServiceData.put(LIST_UUID, uuid);
    gattServiceData.add(currentServiceData);

    final List> gattCharacteristicGroupData = new ArrayList<>();
    final List gattCharacteristics = gattService.getCharacteristics();
    final List charas = new ArrayList<>();

    // Loops through available Characteristics.
    for (final BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics) {
        charas.add(gattCharacteristic);
        final Map currentCharaData = new HashMap<>();
        uuid = gattCharacteristic.getUuid().toString();
        currentCharaData.put(LIST_NAME, GattAttributeResolver.getAttributeName(uuid, unknownCharaString));
        currentCharaData.put(LIST_UUID, uuid);
        gattCharacteristicGroupData.add(currentCharaData);
    }

    mGattCharacteristics.add(charas);
    gattCharacteristicData.add(gattCharacteristicGroupData);
}

在獲取到BluetoothGattCharacteristic後可進行如下操作：
- 設置通知服務

ViseBluetooth.getInstance(this).enableCharacteristicNotification(characteristic, new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, false);

其中最後一個參數是設置該通知是否是指示器方式，指示器方式為有應答的通知方式，在傳輸時更為靠譜。如果在連接成功時已經知道該設備可通知的UUID並且已經設置成功，那麼此處還可以如下設置：

ViseBluetooth.getInstance(this).enableCharacteristicNotification(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
}, false);

讀取信息

ViseBluetooth.getInstance(this).readCharacteristic(characteristic, new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
});

同上，如果已設置過可讀的UUID，那麼此處也可以通過如下方式讀取信息：

ViseBluetooth.getInstance(this).readCharacteristic(new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
});

寫入數據

ViseBluetooth.getInstance(this).writeCharacteristic(characteristic, new byte[]{0x00,0x01,0x02}, new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
});

同樣，如果在連接成功時設置過可寫UUID，那麼此處也可以通過如下方式寫入數據：

ViseBluetooth.getInstance(this).writeCharacteristic(new byte[]{0x00,0x01,0x02}, new IBleCallback() {
    @Override
    public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic, int type) {

    }

    @Override
    public void onFailure(BleException exception) {

    }
});

此處的數據new byte[]{0x00,0x01,0x02}為模擬數據，在使用時替換為真實數據即可，切記每次發送的數據必須在20個字節內，如果大於20字節可采用分包機制進行處理。

示例圖

總結

從以上的描述中可以知道，設備相關的所有操作都統一交給ViseBluetooth進行處理，並且該類是單例模式，全局只有一個，管理很方便，連接設備成功時會自動獲得一個BluetoothGatt，在斷開連接時會將該BluetoothGatt關閉，上層不用關心連接數最大為6的限制問題，只需要在需要釋放資源時調用ViseBluetooth.getInstance(this).clear();就行，簡單易用，這也正是該項目的宗旨。