android蓝牙BLE 有源码 有视频
前序
? Google在android 4.3（API Level 18）的android版本中引入了低功耗藍牙BLE核心API。低功耗藍牙BLE也就是我們經常說的藍牙4.0， 該技術擁有極低的運行和待機功耗，使用一粒紐扣電池甚至可連續工作數年之久。先不講藍牙協議與藍牙模塊一些類的作用與之間的關系，本章僅僅記錄android Ble開發中的掃描模塊及其一些細節。
一、聲明藍牙權限和定位權限
? 由于藍牙掃描需要用到模糊定位權限( Android10 后需要精準定位權限 )，所以android6.0之后,除了在 AndroidManifest.xml中 申明權限之外，還需要動態申請定位權限，才可進行藍牙掃描，否則不會掃描到任何Ble設備。可依據 PackageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE) 獲知該手機是否支持BLE
二、中心設備與外圍設備
Ble開發中,存在著兩個角色：中心設備角色和外圍設備角色。粗略了解下：
外圍設備：一般指非常小或者低功耗設備,更強大的中心設備可以連接外圍設備為中心設備提供數據。外設會不停的向外廣播，讓中心設備知道它的存在。 例如小米手環。
中心設備：可以掃描并連接多個外圍設備,從外設中獲取信息。
? 外圍設備會設定一個廣播間隔，每個廣播間隔中，都會發送自己的廣播數據。廣播間隔越長，越省電。一個沒有被連接的Ble外設會不斷發送廣播數據，這時可以被多個中心設備發現。一旦外設被連接，則會馬上停止廣播。
? android 4.3 時引入的Ble核心Api只支持android手機作為中心設備角色，當android 5.0 更新Api后，android手機支持充當作為外設角色和中心角色。即 android 5.0 引入了外設角色的Api，同時也更新了部分中心角色的Api。比如：中心角色中，更新了藍牙掃描的Api。
三、打開藍牙
//初始化ble設配器
BluetoothManager manager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = manager.getAdapter();
//判斷藍牙是否開啟，如果關閉則請求打開藍牙
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
//方式一：請求打開藍牙
Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(intent, 1);
//方式二：半靜默打開藍牙
//低版本android會靜默打開藍牙，高版本android會請求打開藍牙
//mBluetoothAdapter.enable();
}
mBluetoothAdapter.isEnabled()判斷當前藍牙是否打開，如果藍牙處于打開狀態返回true。
同時可以在activity層通過廣播監聽藍牙的關閉與開啟，進行自己的邏輯處理：
new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
//獲取藍牙廣播 本地藍牙適配器的狀態改變時觸發
String action = intent.getAction();
if (action.equals(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED)) {
//獲取藍牙廣播中的藍牙新狀態
int blueNewState = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, 0);
//獲取藍牙廣播中的藍牙舊狀態
int blueOldState = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, 0);
switch (blueNewState) {
//正在打開藍牙
case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON:
break;
//藍牙已打開
case BluetoothAdapter.STATE_ON:
break;
//正在關閉藍牙
case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF:
break;
//藍牙已關閉
case BluetoothAdapter.STATE_OFF:
break;
}
}
}
};
四、掃描
android 4.3 掃描
在android 4.3 和 android 4.4進行藍牙掃描，可使用BluetoothAdapter.startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback)進行藍牙掃描。
//開始掃描
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
//停止掃描
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
android 5.0以上 掃描
在 android 5.0之后的版本（包括 5.0）建議使用新的Api進行藍牙掃描：
BluetoothLeScanner.startScan(ScanCallback)
BluetoothLeScanner.startScan(List, ScanSettings, ScanCallback)。
//獲取 5.0 的掃描類實例
mBLEScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
//開始掃描
//可設置過濾條件，在第一個參數傳入，但一般不設置過濾。
mBLEScanner.startScan(null,mScanSettings,mScanCallback);
//停止掃描
mBLEScanner.stopScan(mScanCallback);
藍牙掃描示例
//如果沒打開藍牙，不進行掃描操作，或請求打開藍牙。
if(!mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
return;
}
//處于未掃描的狀態
if (!mScanning){
//android 5.0后
if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 21) {
//標記當前的為掃描狀態
mScanning = true;
//獲取5.0新添的掃描類
if (mBLEScanner == null){
//mBLEScanner是5.0新添加的掃描類，通過BluetoothAdapter實例獲取。
mBLEScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
}
//開始掃描
//mScanSettings是ScanSettings實例，mScanCallback是ScanCallback實例，后面進行講解。
mBLEScanner.startScan(null,mScanSettings,mScanCallback);
} else {
//標記當前的為掃描狀態
mScanning = true;
//5.0以下 開始掃描
//mLeScanCallback是BluetoothAdapter.LeScanCallback實例
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
}
//設置結束掃描
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//停止掃描設備
if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 21) {
//標記當前的為未掃描狀態
mScanning = false;
mBLEScanner.stopScan(mScanCallback);
} else {
//標記當前的為未掃描狀態
mScanning = false;
//5.0以下 停止掃描
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}
},SCAN_TIME);
}
掃描代碼如上述所示，當掃描到所需要的設備的時候，就要手動馬上停止藍牙掃描，因為藍牙掃描是耗電操作。
注意事項
android 6.0 以上需要獲取到定位權限。否則會報如下運行時異常：
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android 7.0 后不能在30秒內掃描+停止超過5次。（官網沒特意說明，可自行測試，設置掃描時長為3秒，連續掃描10次，穩定復現5次后不能掃描到任何設備。android 藍牙模塊會打印當前應用掃描太頻繁的log日志,并在android 5.0 的ScanCallback回調中觸發onScanFailed(int）,返回錯誤碼：ScanCallback.SCAN_FAILED_APPLICATION_REGISTRATION_FAILED,表示app無法注冊，無法開始掃描）。
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五、掃描回調
android 4.3 掃描回調：LeScanCallback
android 4.3 的掃描回調接口BluetoothAdapter.LeScanCallback：
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回調接口中只有一個回調函數onLeScan，掃描到的設備會通過該方法返回。
參數：
BluetoothDevice 掃描到的設備實例，可從實例中獲取到相應的信息。如：名稱，mac地址
rssi 可理解成設備的信號值。該數值是一個負數，越大則信號越強。
scanRecord 遠程設備提供的廣播數據的內容。
//5.0以下
mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
//對掃描到的設備進行操作。如：獲取設備信息。
};
獲取BluetoothDevice中的信息
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可以從中獲取到設備的mac地址，設備名稱，綁定狀態和設備類型等信息，并作相應的保存。
mac可用于再創建BluetoothDevice對象進行gatt連接。
綁定狀態：
BOND_NONE：數值 10
表示遠程設備未綁定，沒有共享鏈接密鑰，因此通信（如果允許的話）將是未經身份驗證和未加密的。（掃描到未綁定的小米手環）
BOND_BONDING：數值 11 表示正在與遠程設備進行綁定;
BOND_BONDED：數值 12 表示遠程設備已綁定，遠程設備本地存儲共享連接的密鑰，因此可以對通信進行身份驗證和加密。（掃描到已綁定的小米手環）
設備類型：一般是2，表示LE設備
android 5.0 掃描回調：ScanCallback
mScanCallback = new ScanCallback() {
//當一個藍牙ble廣播被發現時回調
@Override
public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) {
super.onScanResult(callbackType, result);
//掃描類型有開始掃描時傳入的ScanSettings相關
//對掃描到的設備進行操作。如：獲取設備信息。
};
ScanCallback掃描回調存在三個回調函數：
onScanResult(int,ScanResult)：類似于BluetoothAdapter.LeScanCallback中的onLeScan()，可在ScanResult實例中獲取到BluetoothDevice藍牙設備對象，rssi信號值等信息。一般都是在該函數中回調獲取掃描到藍牙設備和信號值，在本函數中執行和onLeScan()中相同的邏輯處理即可。
onBatchScanResults(List) 批量返回掃描結果。
onScanFailed(int) 掃描失敗返回錯誤碼。
注意事項
回調函數中盡量不要做耗時操作！
一般藍牙設備對象都是通過onScanResult(int,ScanResult)返回，而不會在onBatchScanResults(List)方法中返回，除非手機支持批量掃描模式并且開啟了批量掃描模式。批處理的開啟請查看ScanSettings。
六、掃描設置
? ScanSettings實例對象是通過ScanSettings.Builder構建的。通過Builder對象為ScanSettings實例設置掃描模式、回調類型、匹配模式等參數，用于配置android 5.0 的掃描參數。
//創建ScanSettings的build對象用于設置參數
ScanSettings.Builder builder = new ScanSettings.Builder()
//設置高功耗模式
.setScanMode(SCAN_MODE_LOW_LATENCY);
//android 6.0添加設置回調類型、匹配模式等
if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 23) {
//定義回調類型
builder.setCallbackType(ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES)
//設置藍牙LE掃描濾波器硬件匹配的匹配模式
builder.setMatchMode(ScanSettings.MATCH_MODE_STICKY);
}
//芯片組支持批處理芯片上的掃描
if (bluetoothadapter.isOffloadedScanBatchingSupported()) {
//設置藍牙LE掃描的報告延遲的時間（以毫秒為單位）
//設置為0以立即通知結果
builder.setReportDelay(0L);
}
builder.build();
配置描述：
setScanMode() 設置掃描模式。可選擇模式主要三種( 從上到下，會越來越耗電,但掃描間隔越來越短，即掃描速度會越來越快。)：
ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_POWER 低功耗模式(默認掃描模式,如果掃描應用程序不在前臺，則強制使用此模式。)
ScanSettings.SCAN_MODE_BALANCED 平衡模式
ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY 高功耗模式(建議僅在應用程序在前臺運行時才使用此模式。)
setCallbackType() 設置回調類型。可選擇模式主要三種：
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES 數值: 1。
尋找符合過濾條件的藍牙廣播，如果沒有設置過濾條件，則返回全部廣播包
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_FIRST_MATCH 數值: 2
僅針對與篩選條件匹配的第一個廣播包觸發結果回調。
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_MATCH_LOST 數值: 4
回調類型一般設置ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES，有過濾條件時過濾，返回符合過濾條件的藍牙廣播。無過濾條件時，返回全部藍牙廣播。
setMatchMode() 設置藍牙LE掃描濾波器硬件匹配的匹配模式
ScanSettings.MATCH_MODE_STICKY 粘性模式，在通過硬件報告之前，需要更高的信號強度和目擊閾值
MATCH_MODE_AGGRESSIVE 激進模式，即使信號強度微弱且持續時間內瞄準/匹配的次數很少，hw也會更快地確定匹配。
Bluetoothadapter.isOffloadedScanBatchingSupported() 判斷當前手機藍牙芯片是否支持批處理掃描。
如果支持掃描則使用批處理掃描，可通過ScanSettings.Builder對象調用setReportDelay(Long)方法來設置藍牙LE掃描的報告延遲的時間（以毫秒為單位）來啟動批處理掃描模式。
ScanSettings.Builder.setReportDelay(Long);
當設備藍牙芯片支持批處理掃描時，用來設置藍牙LE掃描的報告延遲的時間（以毫秒為單位）。
該參數默認為 0，如果不修改它的值，則默認只會在onScanResult(int,ScanResult)中返回掃描到的藍牙設備，不會觸發不會觸發onBatchScanResults(List)方法。(onScanResult(int,ScanResult) 和 onBatchScanResults(List) 是互斥的。 )
設置為0以立即通知結果,不開啟批處理掃描模式。即ScanCallback藍牙回調中，不會觸發onBatchScanResults(List)方法，但會觸發onScanResult(int,ScanResult)方法，返回掃描到的藍牙設備。
當設置的時間大于0L時，則會開啟批處理掃描模式。即觸發onBatchScanResults(List)方法，返回掃描到的藍牙設備列表。但不會觸發onScanResult(int,ScanResult)方法。
提示
Android 10 進行BLE掃描時需要打開GPS。
具體源碼可參考Ble實戰BleScanHelper.kt
Android 8更新了一個掃描API，系統層為你提供后臺持續掃描的能力。(即便APP已被殺死，掃描仍會繼續。但如果用戶重啟或關閉藍牙后，該掃描停止)。 具體可查看官網： BluetoothLeScanner#startScan。
public int startScan (List filters,
ScanSettings settings,
PendingIntent callbackIntent)
作者：大棋17
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來源：簡書
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。
一、藍牙基礎協議
想了解藍牙通信之前，需要先了解藍牙兩個最基本的協議：GAP 和 GATT。
GAP（Generic Access Profile）簡介
? GAP是通用訪問配置文件的首字母縮寫，主要控制藍牙連接和廣播。GAP使藍牙設備對外界可見，并決定設備是否可以或者怎樣與其他設備進行交互。
GAP定義了多種角色，但主要的兩個是：中心設備 和 外圍設備。
中心設備：可以掃描并連接多個外圍設備,從外設中獲取信息。
外圍設備：小型，低功耗，資源有限的設備。可以連接到功能更強大的中心設備，并為其提供數據。
GAP廣播數據
GAP 中外圍設備通過兩種方式向外廣播數據：廣播數據 和 掃描回復( 每種數據最長可以包含 31 byte。)。
? 廣播數據是必需的，因為外設必需不停的向外廣播，讓中心設備知道它的存在。而掃描回復是可選的，中心設備可以向外設請求掃描回復，這里包含一些設備額外的信息。
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外圍設備會設定一個廣播間隔。每個廣播間隔中，它會重新發送自己的廣播數據。廣播間隔越長，越省電，同時也不太容易掃描到。
廣播的網絡拓撲結構
? 外設通過廣播自己讓中心設備發現自己，并建立 GATT 連接，從而進行更多的數據交換。但有些情況是不需要連接的，只要外設廣播自己的數據即可。目的是讓外圍設備，把自己的信息發送給多個中心設備。因為基于 GATT 連接的方式的，只能是一個外設連接一個中心設備。
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GATT（Generic Attribute Profile）簡介
? GATT配置文件是一個通用規范，用于在BLE鏈路上發送和接收被稱為“屬性”的數據塊。目前所有的BLE應用都基于GATT。
BLE設備通過叫做 Service 和 Characteristic 的東西進行通信
? GATT使用了 ATT（Attribute Protocol）協議，ATT 協議把 Service, Characteristic對應的數據保存在一個查詢表中，次查找表使用 16 bit ID 作為每一項的索引。
? GATT 連接是獨占的。也就是一個 BLE 外設同時只能被一個中心設備連接。一旦外設被連接，它就會馬上停止廣播，這樣它就對其他設備不可見了。當外設與中心設備斷開，外設又開始廣播，讓其他中心設備感知該外設的存在。而中心設備可同時與多個外設進行連接。
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GATT 通信
中心設備和外設需要雙向通信的話，唯一的方式就是建立 GATT 連接。
? GATT 通信的雙方是 C/S 關系。外設作為 GATT 服務端（Server），它維持了 ATT 的查找表以及 service 和 characteristic 的定義。中心設備是 GATT 客戶端（Client），它向 外設（Server） 發起請求來獲取數據。
GATT 結構
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Profile：并不是實際存在于 BLE 外設上的，它只是一個被 Bluetooth SIG 或者外設設計者預先定義的 Service 的集合。例如心率Profile（Heart Rate Profile）就是結合了 Heart Rate Service 和 Device Information Service。
Service：包含一個或者多個 Characteristic。每個 Service 有一個 UUID 唯一標識。
Characteristic： 是最小的邏輯數據單元。一個Characteristic包括一個單一value變量和0-n個用來描述characteristic變量的Descriptor。與 Service 類似，每個 Characteristic 用 16 bit 或者 128 bit 的 UUID 唯一標識。
實際開發中，和 BLE 外設打交道，主要是通過 Characteristic。可以從 Characteristic 讀取數據，也可以往 Characteristic 寫數據，從而實現雙向的通信。
UUID 有 16 bit 、32bit 和 128 bit 的。16 bit 的 UUID 是官方通過認證的，需要花錢購買。Bluetooth_Base_UUID定義為 00000000-0000-1000-8000-00805F9B34FB
若16 bit UUID為xxxx，轉換為128 bit UUID為0000xxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB
若32 bit UUID為xxxxxxxx，轉換為128 bit UUID為xxxxxxxx-0000-1000-8000-00805F9B34FB
二、中心設備與外設通訊
簡單介紹BLE開發當中各種主要類和其作用：
BluetoothDeivce：藍牙設備，代表一個具體的藍牙外設。
BluetoothGatt：通用屬性協議，定義了BLE通訊的基本規則和操作
BluetoothGattCallback：GATT通信回調類，用于回調的各種狀態和結果。
BluetoothGattService：服務，由零或多個特征組構成。
BluetoothGattCharacteristic：特征，里面包含了一組或多組數據，是GATT通信中的最小數據單元。
BluetoothGattDescriptor：特征描述符，對特征的額外描述，包括但不僅限于特征的單位，屬性等。
獲取藍牙設備對象
對掃描到的藍牙可以用集合形式進行緩存，也可只保存其mac地址，存儲到字符集合中，用于后續的連接。
根據mac地址獲取到BluetoothDeivce用于連接
BluetoothManager bluetoothmanager = (BluetoothManager)context.getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter = bluetoothmanager.getAdapter();
//獲取藍牙設備對象進行連接
mBluetoothDevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(macAddressStr)
藍牙gatt回調
實現BluetoothGattCallBack類，監聽藍牙連接過程中各種回調的監聽。藍牙Gatt回調方法中都不應該進行耗時操作，需要將其方法內進行的操作丟進另一個線程，盡快返回。
//定義子線程handle，用于在BluetoothGattCallback中回調方法中的操作拋到該線程工作。
private Handler mHandler;
//定義handler工作的子線程
private HandlerThread mHandlerThread;
初始化handler
mHandlerThread = new HandlerThread(“daqi”);
mHandlerThread.start();
//將handler綁定到子線程中
mHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper());
//定義藍牙Gatt回調類
public class daqiBluetoothGattCallback extends BluetoothGattCallback{
//連接狀態回調
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);
// status 用于返回操作是否成功,會返回異常碼。
// newState 返回連接狀態，如BluetoothProfile#STATE_DISCONNECTED、BluetoothProfile#STATE_CONNECTED
連接設備
? 調用BluetoothDevice#connectGatt()進行ble連接，第二個參數默認選擇false,不自動連接。并定義BluetoothGatt變量，存儲BluetoothDevice#connectGatt()返回的對象。
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//定義Gatt實現類
private BluetoothGatt mBluetoothGatt;
//創建Gatt回調
private BluetoothGattCallback mGattCallback = new daqiBluetoothGattCallback();
//連接設備
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
mBluetoothGatt = mBluetoothDevice.connectGatt(mContext,
false, mGattCallback, BluetoothDevice.TRANSPORT_LE);
} else {
mBluetoothGatt = mBluetoothDevice.connectGatt(mContext, false, mGattCallback);
}
連接異常處理
? 藍牙連接時，不一定百分百連接成功。連接出錯時，會返回異常碼進行錯誤描述。對于大多數異常碼，可以通過重連來達到連接成功的目的。
錯誤代碼:
133 ：連接超時或未找到設備。
8 ： 設備超出范圍
22 ：表示本地設備終止了連接
//定義重連次數
private int reConnectionNum = 0;
//最多重連次數
private int maxConnectionNum = 3;
public class daqiBluetoothGattCallback extends BluetoothGattCallback{
//連接狀態回調 @Override public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);// status 用于返回操作是否成功,會返回異常碼。//操作成功的情況下if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS){}else{//重連次數不大于最大重連次數if(reConnectionNum < maxConnectionNum){//重連次數自增reConnectionNum++//連接設備if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {mBluetoothGatt = mBluetoothDevice.connectGatt(mContext,false, mGattCallback, BluetoothDevice.TRANSPORT_LE);} else {mBluetoothGatt = mBluetoothDevice.connectGatt(mContext, false, mGattCallback);}}else{//斷開連接，返回連接失敗回調}} }//其他回調方法｝
發現服務
連接成功后，觸發BluetoothGattCallback#onConnectionStateChange()方法。
public class daqiBluetoothGattCallback extends BluetoothGattCallback{
//連接狀態回調 @Override public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);// status 用于返回操作是否成功,會返回異常碼。//操作成功的情況下if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS){//判斷是否連接碼if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {//可延遲發現服務，也可不延遲mHandler.post(() ->//發現服務mBluetoothGatt.discoverServices(););}else if(newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED){//判斷是否斷開連接碼}} }//其他回調方法｝
當發現服務成功后，會觸發BluetoothGattCallback#onServicesDiscovered()回調：
//定義需要進行通信的ServiceUUID
private UUID mServiceUUID = UUID.fromString(“0000xxxx-0000-1000-8000-00805f9b34fb”);
//定義藍牙Gatt回調類
public class daqiBluetoothGattCallback extends BluetoothGattCallback{
｝
發現服務失敗
? 發現服務時，會存在發現不了特定服務的情況。或者說，整個BluetoothGatt對象中的服務列表為空。
BluetoothGatt類中存在一個隱藏的方法refresh（），用于刷新Gatt的服務列表。當發現不了服務時，可以通過反射去調用該方法，再發現一遍服務。
讀取和修改特征值
//定義需要進行通信的ServiceUUID
private UUID mServiceUUID = UUID.fromString(“0000xxxx-0000-1000-8000-00805f9b34fb”);
//定義需要進行通信的CharacteristicUUID
private UUID mCharacteristicUUID = UUID.fromString(“0000yyyy-0000-1000-8000-00805f9b34fb”);
//定義藍牙Gatt回調類
public class daqiBluetoothGattCallback extends BluetoothGattCallback{
｝
當成功讀取特征值時，會觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicRead()回調。
@Override
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
super.onCharacteristicRead(gatt, characteristic, status);
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
//獲取讀取到的特征值
characteristic.getValue()
｝
}
當成功寫入特征值到外設時，會觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicWrite()回調。
@Override
public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
//獲取寫入到外設的特征值
characteristic.getValue()
｝
}
監聽外設特征值改變
? 無論是對外設寫入新值，還是讀取外設特定Characteristic的值，其實都只是單方通信。如果需要雙向通信，可以在BluetoothGattCallback#onServicesDiscovered中對某個特征值設置監聽（前提是該Characteristic具有NOTIFY屬性）：
//設置訂閱notificationGattCharacteristic值改變的通知
mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(notificationGattCharacteristic, true);
//獲取其對應的通知Descriptor
BluetoothGattDescriptor descriptor = notificationGattCharacteristic.getDescriptor(UUID.fromString(“00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb”));
if (descriptor != null){
//設置通知值
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_INDICATION_VALUE);
boolean descriptorResult = mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
}
? 當寫入完特征值后，外設修改自己的特征值進行回復時，手機端會觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicChanged()方法，獲取到外設回復的值，從而實現雙向通信。
@Override
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
//獲取外設修改的特征值
String value = characteristic.getValue()
//對特征值進行解析
｝
斷開連接
斷開連接的操作分為兩步：
mBluetoothGatt.disconnect();
mBluetoothGatt.close();
? 調用disconnect()后，會觸發手機會觸發BluetoothGattCallback#onConnectionStateChange()的回調，回調斷開連接信息，newState = BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED。但調用完disconnect()緊接著馬上調用close()，會終止BluetoothGattCallback#onConnectionStateChange()的回調。可以看情況將兩個進行拆分調用，來實現斷開連接，但必須兩個方法都調用。
例如：
需要在外設修改特征值觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicChanged()時，斷開連接。可以先在BluetoothGattCallback#onCharacteristicChanged()中調用disconnect(),并等調用BluetoothGattCallback#onConnectionStateChange()回調，返回斷開連接信息后，再調用close()對Gatt資源進行關閉。
當和外設進行ble通信時，如出現任何意外情況，馬上調用斷開連接操作。
作者：大棋17
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來源：簡書
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android藍牙BLE（三） —— 廣播
大棋17
1
2019.05.22 16:20:54
字數 2,699
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? 在藍牙開發中，有些情況是不需要連接的，只要外設廣播自己的數據即可，例如蘋果的ibeacon。自Android 5.0更新藍牙API后，手機可以作為外設廣播數據。
廣播包有兩種：
廣播包（Advertising Data）
響應包（Scan Response）
其中廣播包是每個外設都必須廣播的，而響應包是可選的。每個廣播包的長度必須是31個字節，如果不到31個字節 ，則剩下的全用0填充 補全，這部分的數據是無效的
image
廣播數據單元
廣播包中包含若干個廣播數據單元，廣播數據單元也稱為 AD Structure。
廣播數據單元 = 長度值Length + AD type + AD Data。
長度值Length只占一個字節，并且位于廣播數據單元的第一個字節。
概念的東西有些抽象，先看看下面的廣播報文：
image
? 0x代表這串字符串是十六進制的字符串。兩位十六進制數代表一個字節。因為兩個字符組成的十六進制字符串最大為FF，即255，而Java中byte類型的取值范圍是-128到127，剛好可以表示一個255的大小。所以兩個十六進制的字符串表示一個字節。
? 繼續查看報文內容，開始讀取第一個廣播數據單元。讀取第一個字節:0x07,轉換為十進制就是7，即表示后面的7個字節是這個廣播數據單元的數據內容。超過這7個字節的數據內容后，表示是一個新的廣播數據單元。
? 而第二個廣播數據單元，第一個字節的值是0x16,轉換為十進制就是22，表示后面22個字節為第二個廣播數據單元。
? 在廣播數據單元的數據部分中，第一個字節代表數據類型（AD type），決定數據部分表示的是什么數據。（即廣播數據單元第二個字節為AD type）
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AD Type的類型如下：
Flags：TYPE = 0x01。用來標識設備LE物理連接。
bit 0: LE 有限發現模式
bit 1: LE 普通發現模式
bit 2: 不支持 BR/EDR
bit 3: 對 Same Device Capable(Controller) 同時支持 BLE 和 BR/EDR
bit 4: 對 Same Device Capable(Host) 同時支持 BLE 和 BR/EDR
bit 5…7: 預留
? 這bit 1~7分別代表著發送該廣播的藍牙芯片的物理連接狀態。當bit的值為1時，表示支持該功能。
例：
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Service UUID。廣播數據中可以將設備支持的GATT Service的UUID廣播出來，來告知中心設備其支持的Service。對于不同bit的UUID,其對應的類型也有不同：
非完整的16bit UUID: TYPE = 0x02;
完整的16bit UUID 列表: TYPE = 0x03;
非完整的32bit UUID 列表: TYPE = 0x04;
完整的32bit UUID 列表: TYPE = 0x05;
非完整的128bit UUID 列表: TYPE = 0x06;
完整的128bit UUID: TYPE = 0x07;
TX Power Level: TYPE = 0x0A，表示設備發送廣播包的信號強度。 數值范圍：±127 dBm。
設備名字，DATA 是名字的字符串，可以是設備的全名，也可以是設備名字的縮寫。
縮寫的設備名稱： TYPE = 0x08
完整的設備名稱： TYPE = 0x09
Service Data: Service 對應的數據。
16 bit UUID Service: TYPE = 0x16, 前 2 字節是 UUID，后面是 Service 的數據；
32 bit UUID Service: TYPE = 0x20, 前 4 字節是 UUID，后面是 Service 的數據；
128 bit UUID Service: TYPE = 0x21, 前 16 字節是 UUID，后面是 Service 的數據；
廠商自定義數據: TYPE = 0xFF。廠商數據中，前兩個字節表示廠商ID,剩下的是廠商自定義的數據。
BLE廣播
藍牙廣播的數據格式大致講了一下，有助于下面的廣播操作的理解。
自定義UUID:
//UUID
public static UUID UUID_SERVICE = UUID.fromString(“0000fff7-0000-1000-8000-00805f9b34fb”);
開啟廣播一般需要3~4對象：廣播設置（AdvertiseSettings）、廣播包（AdvertiseData）、掃描包（可選）、廣播回調（AdvertiseCallback）。
廣播設置
先看看廣播設置（AdvertiseSettings）如何定義：
//初始化廣播設置
mAdvertiseSettings = new AdvertiseSettings.Builder()
//設置廣播模式，以控制廣播的功率和延遲。
.setAdvertiseMode(AdvertiseSettings.ADVERTISE_MODE_LOW_POWER)
//發射功率級別
.setTxPowerLevel(AdvertiseSettings.ADVERTISE_TX_POWER_HIGH)
//不得超過180000毫秒。值為0將禁用時間限制。
.setTimeout(3000)
//設置是否可以連接
.setConnectable(false)
.build();
（1）、通過AdvertiseSettings.Builder#setAdvertiseMode() 設置廣播模式。其中有3種模式：
在均衡電源模式下執行藍牙LE廣播:AdvertiseSettings#ADVERTISE_MODE_BALANCED
在低延遲，高功率模式下執行藍牙LE廣播: AdvertiseSettings#ADVERTISE_MODE_LOW_LATENCY
在低功耗模式下執行藍牙LE廣播:AdvertiseSettings#ADVERTISE_MODE_LOW_POWER
（2）、通過AdvertiseSettings.Builder#setAdvertiseMode() 設置廣播發射功率。共有4種功率模式：
使用高TX功率級別進行廣播：AdvertiseSettings#ADVERTISE_TX_POWER_HIGH
使用低TX功率級別進行廣播：AdvertiseSettings#ADVERTISE_TX_POWER_LOW
使用中等TX功率級別進行廣播：AdvertiseSettings#ADVERTISE_TX_POWER_MEDIUM
使用最低傳輸（TX）功率級別進行廣播：AdvertiseSettings#ADVERTISE_TX_POWER_ULTRA_LOW
（3）、通過AdvertiseSettings.Builder#setTimeout()設置持續廣播的時間，單位為毫秒。最多180000毫秒。當值為0則無時間限制，持續廣播，除非調用BluetoothLeAdvertiser#stopAdvertising()停止廣播。
（4）、通過AdvertiseSettings.Builder#setConnectable()設置該廣播是否可以連接的。
廣播包
之前說過，外設必須廣播廣播包，掃描包是可選。但添加掃描包也意味著廣播更多得數據，即可廣播62個字節。
//初始化廣播包
mAdvertiseData = new AdvertiseData.Builder()
//設置廣播設備名稱
.setIncludeDeviceName(true)
//設置發射功率級別
.setIncludeDeviceName(true)
.build();
//初始化掃描響應包
mScanResponseData = new AdvertiseData.Builder()
//隱藏廣播設備名稱
.setIncludeDeviceName(false)
//隱藏發射功率級別
.setIncludeDeviceName(false)
//設置廣播的服務UUID
.addServiceUUID(new ParcelUUID(UUID_SERVICE))
//設置廠商數據
.addManufacturerData(0x11,hexStrToByte(mData))
.build();
可見無論是廣播包還是掃描包，其廣播的內容都是用AdvertiseData類封裝的。
（1）、AdvertiseData.Builder#setIncludeDeviceName()方法，可以設置廣播包中是否包含藍牙的名稱。
（2）、AdvertiseData.Builder#setIncludeTxPowerLevel()方法，可以設置廣播包中是否包含藍牙的發射功率。
（3）、AdvertiseData.Builder#addServiceUUID(ParcelUUID)方法，可以設置特定的UUID在廣播包中。
（4）、AdvertiseData.Builder#addServiceData(ParcelUUID，byte[])方法，可以設置特定的UUID和其數據在廣播包中。
（5）、AdvertiseData.Builder#addManufacturerData(int，byte[])方法，可以設置特定廠商Id和其數據在廣播包中。
? 從AdvertiseData.Builder的設置中可以看出，如果一個外設需要在不連接的情況下對外廣播數據，其數據可以存儲在UUID對應的數據中，也可以存儲在廠商數據中。但由于廠商ID是需要由Bluetooth SIG進行分配的，廠商間一般都將數據設置在廠商數據。
廣播名稱
另外可以通過BluetoothAdapter#setName()設置廣播的名稱
//獲取藍牙設配器
BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager)
getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
//設置設備藍牙名稱
mBluetoothAdapter.setName(“daqi”);
發送BLE廣播
先看一個例子，我們分別在廣播包和掃描包中設置AdvertiseData.Builder的每一種廣播報文參數，得到一下報文內容：
image
(1)、Type = 0x01 表示設備LE物理連接。
(2)、Type = 0x09 表示設備的全名
(3)、Type = 0x03 表示完整的16bit UUID。其值為0xFFF7。
(4)、Type = 0xFF 表示廠商數據。前兩個字節表示廠商ID,即廠商ID為0x11。后面的為廠商數據，具體由用戶自行定義。
(5)、Type = 0x16 表示16 bit UUID的數據，所以前兩個字節為UUID,即UUID為0xF117，后續為UUID對應的數據，具體由用戶自行定義。
最后繼承AdvertiseCallback自定義廣播回調。
private class daqiAdvertiseCallback extends AdvertiseCallback {
//開啟廣播成功回調
@Override
public void onStartSuccess(AdvertiseSettings settingsInEffect){
super.onStartSuccess(settingsInEffect);
Log.d(“daqi”,“開啟服務成功”);
}
}
初始化完畢上面的對象后，就可以進行廣播：
//獲取BLE廣播的操作對象。
//如果藍牙關閉或此設備不支持藍牙LE廣播，則返回null。
mBluetoothLeAdvertiser = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeAdvertiser();
//mBluetoothLeAdvertiser不為空，且藍牙已開打
if(mBluetoothAdapter.isEnabled()){
if (mBluetoothLeAdvertiser != null){
//開啟廣播
mBluetoothLeAdvertiser.startAdvertising(mAdvertiseSettings,
mAdvertiseData, mScanResponseData, mAdvertiseCallback);
}else {
Log.d(“daqi”,“該手機不支持ble廣播”);
}
}else{
Log.d(“daqi”,“手機藍牙未開啟”);
}
? 廣播主要是通過BluetoothLeAdvertiser#startAdvertising()方法實現，但在之前需要先獲取BluetoothLeAdvertiser對象。
BluetoothLeAdvertiser對象存在兩個情況獲取為Null:
手機藍牙模塊不支持BLE廣播
藍牙未開啟
所以在調用BluetoothAdapter#getBluetoothLeAdvertiser()前，需要先調用判斷藍牙已開啟，并判斷在BluetoothAdapter中獲取的BluetoothLeAdvertiser是否為空（測試過某些華為手機mBluetoothAdapter.isMultipleAdvertisementSupported()為 false, 但是能發送ble廣播）。
? 與廣播成對出現就是BluetoothLeAdvertiser.stopAdvertising()停止廣播了，傳入開啟廣播時傳遞的廣播回調對象，即可關閉廣播：
mBluetoothLeAdvertiser.stopAdvertising(mAdvertiseCallback)
啟動GATT Service 和 Characteristic
? 雖然通過廣播告知外邊自身擁有這些Service,但手機自身并沒有初始化Gattd的Service。導致外部的中心設備連接手機后，并不能找到對應的GATT Service 和 獲取對應的數據。
創建Gatt Service
Service類型有兩個級別：
BluetoothGattService#SERVICE_TYPE_PRIMARY 主服務
BluetoothGattService#SERVICE_TYPE_SECONDARY次要服務（存在于主服務中的服務）
創建BluetoothGattService時，傳入兩個參數：UUID和Service類型：
BluetoothGattService service = new BluetoothGattService(UUID_SERVICE,
BluetoothGattService.SERVICE_TYPE_PRIMARY);
創建Gatt Characteristic
? 我們都知道Gatt中，Service的下一級是Characteristic，Characteristic是最小的通信單元，通過對Characteristic進行讀寫操作來進行通信。
//初始化特征值
mGattCharacteristic = new BluetoothGattCharacteristic(UUID_CHARACTERISTIC,
BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE|
BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_NOTIFY|
BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_READ,
BluetoothGattCharacteristic.PERMISSION_WRITE|
BluetoothGattCharacteristic.PERMISSION_READ);
創建BluetoothGattCharacteristic時，傳入三個參數：UUID、特征屬性 和 權限屬性。
? 特征屬性表示該BluetoothGattCharacteristic擁有什么功能，即能對BluetoothGattCharacteristic進行什么操作。其中主要有3種：
BluetoothGattCharacteristic#PROPERTY_WRITE 表示特征支持寫
BluetoothGattCharacteristic#PROPERTY_READ 表示特征支持讀
BluetoothGattCharacteristic#PROPERTY_NOTIFY 表示特征支持通知
權限屬性用于配置該特征值所具有的功能。主要兩種：
BluetoothGattCharacteristic#PERMISSION_WRITE 特征寫權限
BluetoothGattCharacteristic#PERMISSION_READ 特征讀權限
注意事項
當特征值只有讀權限時，調用BluetoothGatt#writeCharacteristic()對特征值進行修改時，將返回false，無法寫入。并不會觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicWrite()回調。
當特征值只有寫權限時，調用BluetoothGatt#readCharacteristic()對特征值進行讀取時，將返回false，無法寫入。并不會觸發BluetoothGattCallback#onCharacteristicRead()回調。
創建Gatt Descriptor
Characteristic下還有Descriptor，初始化BluetoothGattDescriptor時傳入：Descriptor UUID 和 權限屬性
//初始化描述
mGattDescriptor = new BluetoothGattDescriptor(UUID_DESCRIPTOR,BluetoothGattDescriptor.PERMISSION_WRITE);
添加 Characteristic 和 Descriptor
為Service添加Characteristic，為Characteristic添加Descriptor：
//Service添加特征值
mGattService.addCharacteristic(mGattCharacteristic);
mGattService.addCharacteristic(mGattReadCharacteristic);
//特征值添加描述
mGattCharacteristic.addDescriptor(mGattDescriptor);
? 通過藍牙管理器mBluetoothManager獲取Gatt Server，用來添加Gatt Service。添加完Gatt Service后，外部中心設備連接手機時，將能獲取到對應的GATT Service 和 獲取對應的數據
//初始化GattServer回調
mBluetoothGattServerCallback = new daqiBluetoothGattServerCallback();
if (mBluetoothManager != null)
mBluetoothGattServer = mBluetoothManager.openGattServer(this, mBluetoothGattServerCallback);
boolean result = mBluetoothGattServer.addService(mGattService);
if (result){
Toast.makeText(daqiActivity.this,“添加服務成功”,Toast.LENGTH_SHORT).show();
}else {
Toast.makeText(daqiActivity.this,“添加服務失敗”,Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
? 定義Gatt Server回調。當中心設備連接該手機外設、修改特征值、讀取特征值等情況時，會得到相應情況的回調。
private class daqiBluetoothGattServerCallback extends BluetoothGattServerCallback{
//設備連接/斷開連接回調 @Override public void onConnectionStateChange(BluetoothDevice device, int status, int newState) {super.onConnectionStateChange(device, status, newState); }//添加本地服務回調 @Override public void onServiceAdded(int status, BluetoothGattService service) {super.onServiceAdded(status, service); }//特征值讀取回調 @Override public void onCharacteristicReadRequest(BluetoothDevice device, int requestId, int offset, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {super.onCharacteristicReadRequest(device, requestId, offset, characteristic); }//特征值寫入回調 @Override public void onCharacteristicWriteRequest(BluetoothDevice device, int requestId, BluetoothGattCharacteristic characteristic, boolean preparedWrite, boolean responseNeeded, int offset, byte[] value) {super.onCharacteristicWriteRequest(device, requestId, characteristic, preparedWrite, responseNeeded, offset, value); }//描述讀取回調 @Override public void onDescriptorReadRequest(BluetoothDevice device, int requestId, int offset, BluetoothGattDescriptor descriptor) {super.onDescriptorReadRequest(device, requestId, offset, descriptor); }//描述寫入回調 @Override public void onDescriptorWriteRequest(BluetoothDevice device, int requestId, BluetoothGattDescriptor descriptor, boolean preparedWrite, boolean responseNeeded, int offset, byte[] value) {super.onDescriptorWriteRequest(device, requestId, descriptor, preparedWrite, responseNeeded, offset, value); }}
最后開啟廣播后，用nRF連接后看到的特征值信息如下圖所示：（加多了一個只能都的特征值）
前序
????????android ble系列將以本章結尾，前三章都是自己個人一遍一遍翻閱官網和博客，自己動手實踐的歸納總結，最后以demo的形式展示和進一步鞏固掌握的ble知識。該demo仿android版 nRF進行編寫，功能簡單但也相對齊全，主要涉及：掃描、連接通信、廣播、Gatt Service和藍牙報文解讀。
該demo涉及到的知識全在前三章進行歸納描述，本章不再敘述。
一、掃描
????????掃描附近的藍牙設備，點擊展示其廣播附帶的基本信息。
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????????點擊RAW，查看完整的廣播報文和報文詳情。
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二、廣播
????????對廣播以及連接后進行的操作進行打印，具體的廣播內容可以在代碼進行調整。當然也可以使用前面的掃描對廣播的內容進行查看！
想搞清楚廣播的通信最好也學學藍牙報文，那就很好掌握模仿ibeacon發送beacon數據。
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三、連接
????????對進行外設進行連接。連接成功后,對外設的特征和描述進行讀寫操作來進行ble通信。
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四、最后
????????最后，可以給兩臺手機安裝該demo，一臺進行ble廣播，一臺對廣播的手機進行連接，并進行讀取操作。
源碼:https://pan.baidu.com/s/167I3wCDbVHTCtakKmQ59Dg 提取碼：5a0a
作者：大棋17
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來源：簡書
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的android蓝牙BLE 有源码 有视频的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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