Android BLE開發——Android手機與BLE終端通訊初識
轉載自：
https://www.cnblogs.com/cxk1995/p/5693979.html
藍芽BLE官方Demo下載地址: http://download.csdn.net/detail/lqw770737185/8116019
參考部落格地址： http://www.eoeandroid.com/thread-563868-1-1.html?_dsign=843d16d6
裝置：MX5手機一臺，農藥殘留檢測儀一臺（BLE終端裝置）
目的：實現手機控制儀器，如傳送列印指令，儀器能進行列印操作等
關於如何開啟藍芽，配置相關許可權，搜尋BLE裝置等步驟網上有很多資料，這裡就不多做作解釋了，本文主要講通訊方面的內容。需要注意的是搜尋BLE裝置的結果是非同步返回的，在BluetoothAdapter.LeScanCallback這個回撥中返回，並且搜尋過程是一個非常耗電的過程，所以我們應該做好相應處理，例如可以讓它搜尋10s就停止搜尋等。
在我們理解Android裝置與BLE終端裝置通訊過程之前，我們需要來先了解幾個類：
BluetoothGattService：藍芽裝置的服務，在這裡我們把BluetoothGattService比喻成班級。而Bluetoothdevice我們把它比喻成學校，一個學校裡面可以有很多班級，也就是說我們每臺BLE終端裝置擁有多個服務，班級（各個服務）之間通過UUID（唯一識別符號）區別。
BluetoothGattCharacteristic: 藍芽裝置所擁有的特徵，它是手機與BLE終端裝置交換資料的關鍵，我們做的所有事情，目的就是為了得到它。在這裡我們把它比喻成學生，一個班級裡面有很多個學生，也就是說我們每個服務下擁有多個特徵，學生（各個特徵）之間通過UUID（唯一識別符號）區別。
總結：當我們想要用手機與BLE裝置進行通訊時，實際上也就相當於我們要去找一個學生交流，首先我們需要搭建一個管道，也就是我們需要先獲取得到一個BluetoothGatt，其次我們需要知道這個學生在哪一個班級，學號是什麼，這也就是我們所說的serviceUUID，和charUUID。這裡我們還需要注意一下，找到這個學生後並不是直接和他交流，他就好像一箇中介一樣，在手機和BLE終端裝置之間幫助這兩者傳遞著資訊，我們手機所發資料要先經過他，在由他傳遞到BLE裝置上，而BLE裝置上的返回資訊，也是先傳遞到他那邊，然後手機再從他那邊進行讀取。
Android手機與BLE終端裝置通訊結果都是以回撥的形式返回，如下是幾個常見的返回回撥(可見於官方Demo的BluetoothLeservice類)：
private BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
//連線狀態改變的回撥
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status,
int newState) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
// 連線成功後啟動服務發現
Log.e("AAAAAAAA", "啟動服務發現:" + mBluetoothGatt.discoverServices());
}
};
//發現服務的回撥
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
Log.e(TAG, "成功發現服務");
}else{
Log.e(TAG, "服務發現失敗，錯誤碼為:" + status);
}
};
//寫操作的回撥
public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
Log.e(TAG, "寫入成功" +characteristic.getValue());
}
};
//讀操作的回撥
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
Log.e(TAG, "讀取成功" +characteristic.getValue());
}
}
//資料返回的回撥（此處接收BLE裝置返回資料）
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
};
};
}
一、連線藍芽BLE終端裝置
在我們開啟藍芽，掃描發現想要連線的裝置後，接下來要做的，當然就是去連線它了，連線方法很簡單，我們一句程式碼就可以實現了（如下）。可以發現，當我們開始連線BLE終端裝置的時候，連線方法就自動就幫我們返回了一個BluetoothGatt物件了，前面我們說到BluetoothGatt是我們最重要的一個類，它相當於一個管道，是我們建立通訊的前提：（這裡面有三個引數，第一個引數是上下文物件，第二個引數是是否自動連線，這裡設定為false，第三個引數就是上面的回撥方法）
mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);
連線成功與否都會通過下面這個回撥來告訴我們：
// 連線狀態改變的回撥
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status,
int newState) {
//代表連線成功,此處我們可以傳送一個廣播回去告訴activity已成功連線
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
//連線成功後啟動服務發現
Log.e("AAAAAAAA", "啟動服務發現:" + mBluetoothGatt.discoverServices());
}
}
二、啟動服務發現
連線成功後，我們就要去尋找我們所需要的服務，這裡需要先啟動服務發現，使用一句程式碼即可：
mBluetoothGatt.discoverServices() ;
啟動服務發現，它的結果也是通過回撥函式返回：
// 發現服務的回撥
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
//成功發現服務後可以呼叫相應方法得到該BLE裝置的所有服務，並且列印每一個服務的UUID和每個服務下各個特徵的UUID
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
List<BluetoothGattService> supportedGattServices =mBluetoothGatt.getServices();
for(int i=0;i<supportedGattServices.size();i++){
Log.e("AAAAA","1:BluetoothGattService UUID=:"+supportedGattServices.get(i).getUuid());
List<BluetoothGattCharacteristic> listGattCharacteristic=supportedGattServices.get(i).getCharacteristics();
for(int j=0;j<listGattCharacteristic.size();j++){
Log.e("a","2: BluetoothGattCharacteristic UUID=:"+listGattCharacteristic.get(j).getUuid());
}
}
} else {
Log.e("AAAAA", "onservicesdiscovered收到: " + status);
}
}
我們也可以通過呼叫下面方法得知每個特徵所具有的屬性：可讀或者可寫或者具備通知功能或者都具備等
// 迴圈遍歷服務以及每個服務下面的各個特徵，判斷讀寫，通知屬性
for (BluetoothGattService gattService :supportedGattServices) {
List<BluetoothGattCharacteristic> gattCharacteristics =supportedGattServices.getCharacteristics();
for (BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics) {
int charaProp = gattCharacteristic.getProperties();
if ((charaProp | BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_READ) > 0) {
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的UUID為:"+gattCharacteristic.getUuid());
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的屬性為: 可讀");
}
if ((charaProp | BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE) > 0) {
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的UUID為:"+gattCharacteristic.getUuid());
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的屬性為: 可寫");
}
if ((charaProp | BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_NOTIFY) > 0) {
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的UUID為:"+gattCharacteristic.getUuid()+gattCharacteristic);
// Log.e("nihao","gattCharacteristic的屬性為: 具備通知屬性");
}
}
}
三、獲取Characteristic
之前我們說過，我們的最終目的就是獲取Characteristic來進行通訊，正常情況下，我們可以從硬體工程師那邊得到serviceUUID和characteristicUUID，也就是我們所比喻的班級號和學號，以此來獲得我們的characteristic，但如果我們無法得知這兩個所需的UUID時，我們也可以通過上一步的方法來獲取（列印所有特徵UUID，取出自己想要的特徵）。這次試驗我就是通過此方法獲得，但是通過列印日誌發現，雖然我這邊的BLE終端它每個服務下的所有特徵都具有可讀可寫可通知屬性，但是隻有characteristicUUID="0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb"這個特徵UUID能進行通訊,它對應的serviceUUID="0000ffe0-0000-1000-8000-00805f9b34fb"，暫且就先用這個，反正一個能用就行。假設我們在知道serviceUUID和characteristicUUID的前提下，我們就可以通過下面程式碼獲取相應特徵值：
BluetoothGattService service = mBluetoothGatt.getService(UUID.fromString("0000ffe0-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
BluetoothGattCharacteristic characteristic= service.getCharacteristic(UUID.fromString("0000ffe1-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
四、開始通訊
我們在得到一個相應的特徵以後，接下來就可以開始讀寫操作進行通訊了。
a.讀操作，讀操作比較簡單，只需將相應的特徵值傳入即可得到該特徵值下的資料，如下程式碼：
mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);
讀取的結果通過onCharacteristicRead回撥返回：（通過characteristic.getValue()就可以得到讀取到的值了）
// 讀操作的回撥
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
Log.e(TAG, "讀取成功" +characteristic.getValue());
}
}
b.寫操作，寫操作是我們的重點，我們可以通過向characteristic寫入指令（傳送指令）以此來達到控制BLE終端裝置的目的：
//將指令放置進特徵中
characteristic.setValue(new byte[] {0x7e, 0x14, 0x00, 0x00,0x00,(byte) 0xaa});
//設定回覆形式
characteristic.setWriteType(BluetoothGattCharacteristic.WRITE_TYPE_NO_RESPONSE);
//開始寫資料
mBluetoothGatt.writeCharacteristic(chharacteristic);
注：與儀器通訊，我們這裡傳送的是16進位制的資料，傳送的時候需要先將其裝載到byte[]陣列中，例如我傳送 7e 14 00 00 00 aa這個指令，我需要把它轉化為ew byte[] {0x7e, 0x14, 0x00, 0x00,0x00,(byte) 0xaa }這樣去傳送，因為BLE傳輸過程每次最大隻能傳輸20個位元組，所以如果傳送的指令大於20位元組的話要分包傳送，例如現在要傳送28個位元組的，可以先write（前20個位元組)，開啟執行緒sleep（幾十毫秒）後在write（後面8個位元組）。
五、BLE終端裝置返回資料
當我們向BLE終端裝置寫入指令時，如果寫入成功並且指令也正確，我們就會獲得相應的響應指令，在下面這個回撥中我們可以得到BLE裝置返回回來的響應指令(通過characteristic.getValue()取出返回資料):
// 資料返回的回撥（此處接收機器返回資料並作處理）
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
Log.e("AAAAAAAA",characteristic.getValue());
};
接收到返回資料的前提是我們設定了該特徵具有Notification功能，所以完整的寫操作程式碼應該是這樣的（注意設定特徵Notification的程式碼要放在最前）：
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic,true)
//將指令放置進來
characteristic.setValue(new byte[] {0x7e, 0x14, 0x00, 0x00,0x00,(byte) 0xaa});
//設定回覆形式
characteristic.setWriteType(BluetoothGattCharacteristic.WRITE_TYPE_NO_RESPONSE);
//開始寫資料
mBluetoothGatt.writeCharacteristic(chharacteristic);
以上就是自己對Android手機與BLE裝置通訊一些初步認識，如果有哪裡說的不正確，還請指正。