電子秤藍牙雙模通訊Android低功耗藍牙（藍牙4.0）BLE開發（上）

前段時間，公司項目用到了手機APP和藍牙設備的通訊開發，這里也正好對低功耗藍牙（藍牙4.0及以后標準）的開發，做一個總結。

藍牙技術聯盟在2010年6月30號公布了藍牙4.0標準，4.0標準在藍牙3.0+HS標準的基礎上增加了對低功耗藍牙(BLE)的支持。相比原有的普通藍牙和高速藍牙，BLE最大的特點就是低功耗，低延時，快速的搜索和連接速度，但數據傳輸速度相比傳統藍牙低。接下去將從BLE的概念以及代碼兩個方面介紹Android下的BLE。

先來說說基本概念：

1.BLE相關概念

1.1 GATT、Service、Characteristic、Descriptor

BLE開發，經常會與四個概念發生關系：GATT、Service、Characteristic、Descriptor

• GATT：是藍牙4.0特有的Profile通用規范，BLE應用的Profile均基于GATT。Gatt定義了一個服務框架規范，該框架包括對藍牙服務(Service)和服務特性(Characteristic)的定義和規范，和其中讀寫、通知的特性等。可以將GATT理解成BLE框架，我們在GATT上面實現BLE功能。

• Service：是完成一個特定功能的數據和行為集合。在Gatt中，一個Service可能包含Service引用以及強制或者可選的Characteristic。

• Characteristic：也叫特征值，一個Characteristic的定義包含了Characteristic本身，數值以及描述(Descriptor)的聲明。Characteristic是完成BLE具體功能的基本單位。

• Descriptor：Descriptor定義了Characteristic中數據的具體含義。

　　總的來說，一個藍牙4.0的終端可以包含多個Service，一個Service可以包含多個Characteristic，一個Characteristic包含一個Value和多個Descriptor，一個Descriptor包含一個Value

1.2 中央（Central）與周邊（Periphery）

在BLE協議中，有兩個角色，周邊（Periphery）和中央（Central）：

周邊是數據提供者，中央是數據使用/處理者；在iOS SDK里面，可以把一個iOS設備作為一個周邊，也可以作為一個中央；但是在Android SDK里面，Android手機只能作為中央來使用和處理數據；那數據從哪兒來？從BLE設備來，現在的很多可穿戴設備都是用BLE來提供數據的。

一個中央可以同時連接多個周邊，但是一個周邊某一時刻只能連接一個中央。

那么問題來了，如何定義周邊和中央？

關于周邊和中央，涉及到四個類：

• BluetoothGattServer：作為周邊來提供數據

• BluetoothGattServerCallback：返回周邊的狀態

• BluetoothGatt：作為中央來使用和處理數據

• BluetoothGattCallback：返回中央的狀態和周邊提供的數據。、

關系如圖下：

2. 開發Ble

了解了那些基礎概念后，我們就正式開始開發ble。

Ble的Android開發，主要是以下的幾個步驟：

1、添加權限

2、掃描Ble設備

3、連接Ble設備

4、數據通訊

 

 那么現在，開始一步步來完成。

2.1 添加權限：

在AndroidManifest.xml中添加Ble需要的權限，其實就兩個：

<!-- 應用使用藍牙的權限 --><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" /><!-- 掃描藍牙設備或者操作藍牙設置 --><uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

2.2 檢查是否設備是否支持藍牙，并打開藍牙

檢查設備是否支持藍牙

     /**
     * 檢查該設備是否支持藍牙     */
    public void isBle(Context context) {        //手機硬件支持藍牙
        if (!context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
            ViewUtils.getInstance().showToast("該設備不支持BLE，即將離開改頁面");
        }
    }

打開手機藍牙開關

    private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;//藍牙適配器    //打開藍牙權限
    if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
         Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
         startActivityForResult(enableBtIntent, What.Bluetooth.bluetoothEnable);
   }

2.3 掃描設備

 開始掃描和停止掃描，只需要調用對應的startLeScan()和stopLeScan()即可，但是需要將LeScanCallBack作為參數：

    // 超時時間
    private static final long SCAN_PERIOD = 10000;
    ...    private void scanLeDevice(final boolean enable) {        if (enable) {            // 達到超時時間，停止掃描
            mHandler.postDelayed(new Runnable() {
                @Override                public void run() {
                    mScanning = false;
                    mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
                }
            }, SCAN_PERIOD);            //開始掃描            mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
        } else {            //停止掃描            mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
        }
        ...
    }