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Android6.0 藍牙通訊的實現

adapt 取消 兩個 平臺 oca dev equal 藍牙適配器 run

因項目需要做一個Android 的藍牙app來通過手機藍牙傳輸數據以及控制飛行器,在此,我對這段時間裏寫的藍牙app的代碼進行知識梳理和出現錯誤的總結。

該應用的Compile Sdk Version 和targetSdkVersion均為26,Min Sdk Version為22,基於Android studio平臺開發。

一、聲明藍牙權限

首先,要在新建項目中的AndroidManifest.xml中聲明兩個權限:BLUETOOTH權限和BLUETOOTH_ADMIN權限。其中,BLUETOOTH權限用於請求連接和傳送數據;BLUETOOTH_ADMIN權限用於啟動設備、發現或進行藍牙設置,如果要擁有該權限,必須現擁有BLUETOOTH權限。

其次,因為android 6.0之後采用新的權限機制來保護用戶的隱私,如果我們設置的targetSdkVersion大於或等於23,則需要另外添加ACCESS_COARSE_LOCATION和ACCESS_FINE_LOCATION權限,否則,可能會出現搜索不到藍牙設備的問題。

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>
<uses-permission-sdk-23 android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>


二、 啟動和關閉藍牙

1.首先,要獲取BluetoothAdapter藍牙適配器的對象,然後檢測設備是否支持藍牙。

BluetoothAdapter blueadapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
//獲取藍牙適配器

if(blueadapter==bull)
//表示手機不支持藍牙
return;


2.啟動藍牙功能:isEnable()方法用來檢查藍牙當前狀態,如果方法返回false,則藍牙沒啟動。enable()方法用來打開本地藍牙適配器。

 if (!blueadapter.isEnabled())
        
//判斷本機藍牙是否打開 {//如果沒打開,則打開藍牙 blueadapter.enable(); }

3.使用disable()可以關閉本地藍牙適配器。

三、發現藍牙設備

1.開啟當前藍牙的可見性
Android 設備默認是不能被搜索的,如果想要本機設備可被搜索,可以以BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE動作為startActivity()方法的參數,這個方法會提交一個開啟藍牙可見的請求。默認的情況下,設備在120秒內可以被搜索,也可以自定義一個間隔時間,但是規定的最大值為300秒,0秒則表示設備可以一直被搜索,自定義時間通過EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION來定義,代碼如下。

if (blueadapter.getScanMode() != BluetoothAdapter.SCAN_MODE_CONNECTABLE_DISCOVERABLE) //不在可被搜索的範圍
        {
        Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);
        discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);//設置本機藍牙在300秒內可見
        startActivity(discoverableIntent);
        }


2.調用startDiscover()搜索藍牙

開啟藍牙後,調用startDiscover()方法搜索藍牙,註意,只有開啟了藍牙可見性的設備才會響應。該搜索過程為異步操作,調用後講以廣播的機制返回搜索到的對象,搜索的過程一般為12秒,搜索過程頁面會顯示搜索到的設備。

public void doDiscovry() {
    if (blueadapter.isDiscovering()) {
        //判斷藍牙是否正在掃描,如果是調用取消掃描方法;如果不是,則開始掃描
        blueadapter.cancelDiscovery();
    } else
        blueadapter.startDiscovery();

}


3.註冊廣播
通過blueadapter.startDiscovery()來搜索藍牙設備,要獲取到搜索的結果需要註冊廣播。

定義一個列表

public ArrayAdapter adapter;
ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.list);//控件 列表

//定義一個列表,存藍牙設備的地址。
public ArrayList<String> arrayList=new ArrayList<>();
//定義一個列表,存藍牙設備地址,用於顯示。
public ArrayList<String> deviceName=new ArrayList<>();

將搜索到的顯示在控件列表上

adapter = new ArrayAdapter(this, android.R.layout.simple_expandable_list_item_1, deviceName);
listView.setAdapter(adapter);

定義廣播和處理廣播消息

IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);//註冊廣播接收信號
registerReceiver(bluetoothReceiver, intentFilter);//用BroadcastReceiver 來取得結果

private final BroadcastReceiver bluetoothReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action = intent.getAction();
        if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) {
            BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);
            deviceName.add("設備名:"+device.getName()+"\n" +"設備地址:"+device.getAddress() + "\n");//將搜索到的藍牙名稱和地址添加到列表。
            arrayList.add( device.getAddress());//將搜索到的藍牙地址添加到列表。
            adapter.notifyDataSetChanged();//更新
        }
    }
 };


搜索完設備後,要記得註銷廣播。註冊後的廣播對象在其他地方有強引用,如果不取消,activity會釋放不了資源 。

protected void onDestroy(){
    super.onDestroy();//解除註冊
    unregisterReceiver(bluetoothReceiver);
}



4.了解targetSdkVersion是否大於或等於23

若是大於或等於23,除了添加了藍牙權限外,還要動態獲取位置權限,才能將搜索到的藍牙設備顯示出來。若是小於,則不需要動態獲取權限。
動態申請權限,網上例子如下。

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    super.onActivityResult(requestCode, resultCode, data);

    if (requestCode == REQUEST_ENABLE_BT) {
        if (resultCode == RESULT_OK) {
            textView.setText("打開藍牙成功");
        }
        if (resultCode == RESULT_CANCELED) {
            textView.setText("放棄打開藍牙");
        }
    } else {
        textView.setText("藍牙異常");
    }
}

@Override
public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, String permissions[], int[] grantResults) {
    switch (requestCode) {
        case PERMISSION_REQUEST_COARSE_LOCATION:
            if (grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
            }
            break;
    }
}

四、配對藍牙設備

藍牙的配對和連接有兩種方式。一種是每個設備作為一個客戶端去連接一個服務端,向對方發起連接。另一種則是作為服務端來接收客戶端發來連接的消息。藍牙之間的數據傳輸采用的是和TCP傳輸類似的傳輸機制。

1.作為客戶端連接
首先要獲取一個代表遠程設備BluetoothDevice的對象,然後使用該BluetoothDevice的對象來獲取一個BluetoothSocket對象。BluetoothSocket對象調用connect()可以建立連接。

藍牙連接整個過程需要在子線程中執行的,並且要將 scoket.connect()放在一個新的子線程中,因為如果將這個方法也放在同一個子線程中解決的話,就會永遠報錯read failed, socket might closed or timeout, read ret: -1;借鑒網上的方法:再開一個子線程專門執行socket.connect()方法,問題可以解決;

另外,借鑒網上方法和建議,在獲得socket的時候 ,盡量不使用uuid方式;因為這樣雖然能夠獲取到socket 但是不能進行自動,所以使用的前提是已經配對了的設備連接;

使用反射的方式,能夠自動提示配對,也適合手機間通信。

final BluetoothSocket socket = (BluetoothSocket) device.getClass().getDeclaredMethod("createRfcommSocket", new Class[]{int.class}).invoke(device, 1);


代碼中的device需要把註冊廣播時的device作為參數傳進線程中。註意,傳進來的device的值要為遠程設備的地址,若不是或有出入,則可能會出現NullPointerException異常,並提示嘗試調用一個空的對象。為了解決這個問題,可以把顯示獲得的device名字、地址和傳入線程的device的地址分在不同的集合類。傳入線程的device使用只有設備地址的集合類。

在連接藍牙之前,還要先取消藍牙設備的掃描,否則容易連接失敗。

adapter.cancelDiscovery();//adapter為獲取到的藍牙適配器
socket.connect();//連接

2.作為服務端連接
服務端接收連接需要使用BluetoothServerSocket類,它的作用是監聽進來的連接,在一個連接被接收之後,會返回一個BluetoothSocket對象,這個對象可以用來和客戶端進行通信。

與客戶端一樣,服務端也要在子線程中實現。通過調用listenUsingRfcommWithServiceRecord(String,UUID)方法可以得到一個BluetoothServerSocket的對象,然後再用這個對象來調用accept()來返回一個BluetoothSocket對象。由於accept()是個阻塞的方法,它會直到接收到一個連接或異常之後才會返回,所以要放在子線程中。



bluetoothServerSocket=bluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(bluetoothAdapter.getDefaultAdapter().getName(), UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
//bluetoothServerSocket= (BluetoothServerSocket) bluetoothAdapter.getClass().getMethod("listenUsingRfcommOn",new Class[]{int.class}).invoke(bluetoothAdapter,10);
socket=bluetoothServerSocket.accept();//接收連接


代碼中註釋掉的內容是通過反射的方式來接收,由於我使用時出現了異常,所以暫時不考慮這個方法。

還有,與TCP不同的是,這個連接時只允許一個客戶端連接,因此在BluetoothServerSocket對象接收到一個連接請求時就要立刻調用close()方法把服務端關閉。


五、客戶端發送數據

當兩個設備成功連接之後,雙方都會有一個BluetoothSocket對象,這時,就可以在設備之間傳送數據了。

1.使用getOutputStream()方法來獲取輸出流來處理傳輸。

2.調用write()。

os = socket.getOutputStream();//獲取輸出流
if (os != null) {//判斷輸出流是否為空
    os.write(message.getBytes("UTF-8"));
}
os.flush();//將輸出流的數據強制提交
os.close();//關閉輸出流
}

將輸出流中的數據提交後,要記得關閉輸出流,否則,可能會造成只能發送一次數據。

六、服務端接收數據

1.使用getInputStream()方法來獲取輸入流來處理傳輸。

2.調用read()。

InputStream im=null;
im=bluetoothSocket.getInputStream();
byte buf[] = new byte[1024];
if (is != null) {
    is.read(buf, 0, buf.length);//讀取發來的數據
    String message = new String(buf);//把發來的數據轉化為String類型
    BuletoothMainActivity.UpdateRevMsg(message);//更新信息在顯示文本框
    is.close();//關閉輸入流

使用服務端接收數據時,要先從客戶端向服務端發起連接,只有接收到連接請求之後,才會返回一個BluetoothSocket對象。有BluetoothSocket對象才能獲取到輸入流。

下面是將接收到數據顯示在界面的方法:

在Activity中定義Handler類的對象handler。

public static void UpdateRevMsg(String revMsg) {
    mRevMsg=revMsg;
    handler.post(RefreshTextView);
}

private static Runnable RefreshTextView=new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        textView2.setText(mRevMsg);
    }
};

Android6.0 藍牙通訊的實現