一步一步实现Android低功耗蓝牙（BLE）基本开发
一步一步实现Android低功耗蓝牙（BLE）基本开发
项目需要接入两个低功耗蓝牙设备（BLE），并且与之交互（读/写）数据，所以看了下官方对于这块儿的介绍，总结了一下BLE开发中一些需要注意的地方以及基本流程。
BLE开发需要Android 4.3 (API level 18) 及以上
一.添加权限 为了能正常使用蓝牙相关功能（扫描等），首先需要添加以下权限:
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />在Android6.0及以上系统中，我们需要动态申请权限，这里推荐使用RxPermissions
简单介绍下RxPermissions如何引入。
1.在根build文件中添加代码：
...
allprojects {
repositories {
maven { url 'https://jitpack.io' }
}
}
...2.在对应moudle的build文件中添加依赖：
...
dependencies {
implementation 'com.github.tbruyelle:rxpermissions:0.10.2'
}
...3.使用:
RxPermissions rxPermissions=new RxPermissions(this);
rxPermissions.request(Manifest.permission.BLUETOOTH,
Manifest.permission.BLUETOOTH_ADMIN,
Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION,
Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
.subscribe(granted -> {
if (granted) {
//权限允许成功
}
});如果想了解RxPermissions更多用法，戳这里。
二.判断设备是否支持蓝牙 这里有两种处理方式：
- 如果你想让只有支持BLE的手机才能安装你的应用程序的话，可以在清单文件中添加如下内容，这样的话如果设备不支持BLE的话你的应用都装不上，当然这种方式不太友好:
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>- 在代码中判断当前设备是否支持BLE，以对用户做出反馈。
首先，在清单文件中声明需要使用BLE特性，不过required这里设置为false,然后在app运行时通过
PackageManager.hasSystemFeature()来判断设备是否支持ble：
<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>// Use this check to determine whether BLE is supported on the device. Then
// you can selectively disable BLE-related features.
if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}三.扫描蓝牙设备 BLE设备的扫描由BluetoothManager对象提供方法来实现，有两个扫描方法：
public boolean startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback callback) {
throw new RuntimeException("Stub!");
}
public boolean startLeScan(UUID[] serviceUuids, BluetoothAdapter.LeScanCallback callback) {
throw new RuntimeException("Stub!");
}第二个方法允许我们提供特定的UUID，来扫描特定的设备，扫描结果通过BluetoothAdapter.LeScanCallback接口回调给我们：
public interface LeScanCallback {
/**
* Callback reporting an LE device found during a device scan initiated
* by the {@link BluetoothAdapter#startLeScan} function.
*
* @param device Identifies the remote device
* @param rssi The RSSI value for the remote device as reported by the
* Bluetooth hardware. 0 if no RSSI value is available.
* @param scanRecord The content of the advertisement record offered by
* the remote device.
*/
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord);
}四.获取远程BLE设备 在扫描出设备以后，我们一般会选择某个扫描出来的设备，通过其地址获取一个远程的蓝牙设备对象。
BluetoothDevice device = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(address)五.连接BLE设备的GATT服务 与BLE设备交互的第一步是连接到它，更具体地说，连接到设备上的GATT服务。要在BLE设备上连接到GATT服务，可以使用connectGatt（）方法。该方法接受三个参数：一个上下文对象、autoConnect（布尔值表示是否在BLE设备可用时自动连接到该设备），以及对BluetoothGattCallback的引用：
mBluetoothGatt = device.connectGatt(context, true, mGattCallback);以上代码可以连接到由BLE设备托管的GATT服务，并返回一个BluetoothGatt实例，然后可以使用它来执行GATT客户端操作，例如写数据等。呼叫者（Android应用程序）是GATT客户端。连接状态，以及GATT的数据变化等通过BluetoothGattCallback接口回调给客户端（APP）。
一般使用BluetoothGattCallback的这些回调方法：
1.获取连接状态，在连接成功时扫描设备服务
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
if (connectChangedListener != null) {
connectChangedListener.onConnected();
}
mConnectionState = STATE_CONNECTED;
mBluetoothGatt.discoverServices();
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
if (connectChangedListener != null) {
connectChangedListener.onDisconnected();
}
mConnectionState = STATE_DISCONNECTED;
}
}2.获取服务，特性等
一个BLE设备可能有多个服务BluetoothGattService，同样每个服务可以有多个BluetoothGattCharacteristic特性。
@Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
List<BluetoothGattService> services = mBluetoothGatt.getServices();
for (int i = 0; i < services.size(); i++) {
HashMap<String, BluetoothGattCharacteristic> charMap = new HashMap<>();
BluetoothGattService bluetoothGattService = services.get(i);
String serviceUuid = bluetoothGattService.getUuid().toString();
List<BluetoothGattCharacteristic> characteristics = bluetoothGattService.getCharacteristics();
for (int j = 0; j < characteristics.size(); j++) {
charMap.put(characteristics.get(j).getUuid().toString(), characteristics.get(j));
}
servicesMap.put(serviceUuid, charMap);
}
BluetoothGattCharacteristic bluetoothGattCharacteristic = getBluetoothGattCharacteristic(UUID_SERVICE, UUID_CHARACTERISTIC);
if (bluetoothGattCharacteristic == null)
return;
enableGattServicesNotification(bluetoothGattCharacteristic);
} else {
Log.w(TAG, " --------- onServicesDiscovered received: " + status);
}
}在上面的代码中，我们将BLE设备的所有BluetoothGattService和BluetoothGattCharacteristic全部保存下来，但是在实际需求中，我们一般只会与某个特定BluetoothGattService中的某个特性BluetoothGattCharacteristic进行数据读写。判断条件就是这里的UUID_SERVICE和UUID_CHARACTERISTIC，这两个UUID一般提供BLE设备的时候会一并提供给我们。
找到这个特定的BluetoothGattCharacteristic后，我们希望它发生改变时可以得到通知，可以使用setCharacteristicNotification（）方法为特性设置通知：
BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(UUID_DESCRIPTOR));
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);3.监听数据变化
经过以上设置，我们就可以在onCharacteristicChanged回调方法中获取BLE设备发过来的数据了:
@Override
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
//解析数据
parseData(characteristic);
}当然，我们也可以用第五步中获取的mBluetoothGatt来向BLE设备发送数据：
mBleGattCharacteristic.setValue(HexUtil.hexStringToBytes(value));
boolean b=mBluetoothGatt.writeCharacteristic(mBleGattCharacteristic);以上，就是Android端与BLE设备通信的基本开发流程，这里我抽成了一个Demo，项目目录如下：
几点说明：
- 因为我这里需求是接入两个BLE设备，所以我抽取了一个BluetoothLeDeviceBase，代表基类设备，将一些通用的属性和操作封装在了这里
- BluetoothLeDeviceA，BluetoothLeDeviceB代表具体的某个BLE设备，每个设备可能有不同之处，例如数据解析方式等。
完整代码地址：https://github.com/SolveBugs/BlogPracticeDems，目前只是基本的封装，后续会继续完善。
选择bluetoothbledemo这个moudle运行即可，界面如下：
腾讯云开发者
