Android 低功耗蓝牙（BLE）开发(4)-- 蓝牙扫描和连接

在了解了API里面的常用类和方法后，现在来看蓝牙打开和扫描的实现

蓝牙扫描

蓝牙扫描实现的基本步骤如下：

1.添加权限

2.判断设备是否支持BLE

3.判断蓝牙是否开启，如果未开启，则弹出开启窗口

4.开启后，开始进行蓝牙扫描

5.通过BluetoothAdapter.LeScanCallback获取扫描结果

下面具体来实现蓝牙的扫描过程

1.权限的添加

在AndroidManifest.xml文件里面添加：

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

除了蓝牙权限外，如果需要BLE feature则还需要声明uses-feature：

<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"/>

required为true时，则应用只能在支持BLE的Android设备上安装运行；required为false时，Android设备均可正常安装运行，需要在代码运行时判断设备是否支持BLE feature

2.判断设备是否支持BLE

因为在Api18（4.3）以下是不支持BLE的，如果系统版本小于4.3，则不会再进行下一步操作，在4.3以上的系统中，则去获取BluetoothAdapter， BluetoothAdapter是从系统服务获取到的，全系统就一个，获取到BluetoothAdapter，我们才能进行下一步操作，具体实现代码如下：

/**
* 判断是否支持蓝牙设备
* @return
*/
public  boolean isBluetoothValid(){
if(Build.VERSION.SDK_INT <= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1 ||
!mContext.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)){
return false;
}
BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) mContext.getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
if(mAdapter == null){
return false ;
}
return true ;
}

3.判断蓝牙是否开启

上面已经获取到了BluetoothAdapter，通过

/**
* 判断蓝牙是否打开
* @return
*/
private boolean isBluetoothOpen() {
//        BluetoothManager bManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
//        BluetoothAdapter mAdapter = bManager.getAdapter();
return mAdapter.isEnabled();
}

就可以获取蓝牙是否开启，如果没开启，则开启蓝牙

private void enableBluetooth(){
if(!mAdapter.isEnabled()){
mAdapter.enable();
}
}

整个判断过程如下：

if(isBluetoothValid()){ //判断设备是否支持Ble蓝牙
if(isBluetoothOpen()){ //蓝牙已经打开，则开始进行蓝牙搜索
scanDevice();
}else{ //如果蓝牙没有打开，则弹出Dialog窗口提示用户进行打开，此处可以使用系统窗口或者自定义窗口
//                showOpenBluetoothDialog();
startActivity(new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE)); //打开蓝牙系统提示窗口
}
}

此处，打开蓝牙提示窗可以使用系统开启蓝牙的Dialog ，或者采用自定义Dialog。

4.蓝牙扫描

完成上面步骤后，就可以开始进行蓝牙的扫描了,通过调用BluetoothAdapter的startLeScan()搜索BLE设备。调用此方法时需要传入BluetoothAdapter.LeScanCallback参数。

因此你需要实现 BluetoothAdapter.LeScanCallback接口，BLE设备的搜索结果将通过这个callback返回。

/**
* 蓝牙扫描
*/
public void scanDevice() {
if(isScanning){
return;
}
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
if(!isScanning){
return;
}
mAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
isScanning = false;
}
}, SCAN_PERIOD) ;
//        mac = "";
mAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
isScanning = true;
}

在这里先判断是否正在扫描，如果在扫描则返回，通过调用

mAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);

开始进行扫描，扫描结果通过mLeScanCallback接口返回，SCAN_PERIOD为定义的一个扫描时间限制，到达设定时间都就会调用

mAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);

来停止扫描。

由于搜索需要尽量减少功耗，因此在实际使用时需要注意：

1、当找到对应的设备后，立即停止扫描；

2、不要循环搜索设备，为每次搜索设置适合的时间限制。避免设备不在可用范围的时候持续不停扫描，消耗电量。

如果你只需要搜索指定UUID的外设，你可以调用 startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。

其中UUID数组指定你的应用程序所支持的GATT Services的UUID。

注意：搜索时，你只能搜索传统蓝牙设备或者BLE设备，两者完全独立，不可同时被搜索。

5. 获取扫描结果

下面来看一下扫描回调mLeScanCallback的实现：

BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
// TODO Auto-generated method stub
String deviceName = device.getName();
Log.d(TAG,"扫描结果："+deviceName);
}
};

在onLeScan里面就可以获得到扫描到的结果.

这样，蓝牙的开启和扫描就这样简单的实现了。

整个实现代码如下：

public class BleScanActivity extends AppCompatActivity {

private static final String TAG = "BLEScan";

private static final int SCAN_PERIOD = 8000;

private Context mContext;
private BluetoothAdapter mAdapter;
private boolean isScanning = false;
private Handler mHandler = new Handler();

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mContext = BleScanActivity.this;
if(isBluetoothValid()){ //判断设备是否支持Ble蓝牙
if(isBluetoothOpen()){ //蓝牙已经打开，则开始进行蓝牙搜索
scanDevice();
}else{ //如果蓝牙没有打开，则弹出Dialog窗口提示用户进行打开，此处可以使用系统窗口或者自定义窗口
//                showOpenBluetoothDialog();
startActivity(new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE)); //打开蓝牙系统提示窗口
}
}
}

/**
* 判断是否支持蓝牙设备
* @return
*/
public  boolean isBluetoothValid(){
if(Build.VERSION.SDK_INT <= Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1 ||
!mContext.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)){
return false;
}
BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) mContext.getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
if(mAdapter == null){
return false ;
}
return true ;
}

/**
* 打开蓝牙
*/
private void enableBluetooth(){
if(!mAdapter.isEnabled()){
mAdapter.enable();
}
}

/**
* 判断蓝牙是否打开
* @return
*/
private boolean isBluetoothOpen() {
//        BluetoothManager bManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
//        BluetoothAdapter mAdapter = bManager.getAdapter();
return mAdapter.isEnabled();
}

/**
* 打开蓝牙提示窗口
*/
private void showOpenBluetoothDialog(){
AlertDialog.Builder builder = new AlertDialog.Builder(BleScanActivity.this);
builder.setTitle("你确定要打开蓝牙？");
builder.setPositiveButton("确定", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
enableBluetooth();
}
});
builder.setNegativeButton("取消", new DialogInterface.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {

}
});

builder.show();
}

/**
* 蓝牙扫描
*/
public void scanDevice() {
if(isScanning){
return;
}
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
if(!isScanning){
return;
}
mAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
isScanning = false;
}
}, SCAN_PERIOD) ;
//        mac = "";
mAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
isScanning = true;
}

BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
// TODO Auto-generated method stub
String deviceName = device.getName();
Log.d(TAG,"扫描结果："+deviceName);
}
};
}

蓝牙连接

两个设备通过BLE通信，首先需要建立GATT连接。这里Android设备作为Client端，连接GATT Server。连接GATT Server，需要调用BluetoothDevice的connectGatt()方法。此函数带三个参数：Context、autoConnect(boolean)和BluetoothGattCallback对象。调用示例：mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);

函数返回BluetoothGatt对象，它是GATT profile的封装。通过这个对象，我们就能进行GATT Client端的相关操作

/**
* 蓝牙连接
* @param device
*/
public void connect(BluetoothDevice device) {

if (null == device || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) { //设备为空或者蓝牙未开启，返回
return;
}
Log.d(TAG,"开始连接:");
mBluetoothGatt = device.connectGatt(mContext, false, mGattCallback);
}

断开连接：

/**
* 断开连接
*/
public void disconnect() {

if (null == mBluetoothGatt) {
return;
}
mBluetoothGatt.disconnect();
}

在回调里面有10个方法，用来处理蓝牙的各种状态，我们可以根据实际情况来实现其中部分方法。

/**
* 连接回调，结果处理
*/
private final BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {//连接状态改变

Log.d(TAG,"连接状态:"+ newState);
/**
* 连接状态：
*    * The profile is in disconnected state   *public static final int STATE_DISCONNECTED  = 0;
*    * The profile is in connecting state     *public static final int STATE_CONNECTING    = 1;
*    * The profile is in connected state      *public static final int STATE_CONNECTED    = 2;
*    * The profile is in disconnecting state  *public static final int STATE_DISCONNECTING = 3;
*
*/
if (BluetoothGatt.STATE_CONNECTED == newState){
Log.d(TAG,"连接成功:");
}
}

@Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {//发现服务，在蓝牙连接的时候会调用

Log.d(TAG,"onServicesDiscovered:"+ status);

}

@Override
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {

}

@Override
public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {//发送数据时调用

}

@Override
public void onDescriptorRead(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {//descriptor读

}

@Override
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic) {// Characteristic 改变，数据接收会调用

}

@Override
public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattDescriptor descriptor, int status) {//descriptor写

}

@Override
public void onReliableWriteCompleted(BluetoothGatt gatt, int status) {

}

@Override
public void onReadRemoteRssi(BluetoothGatt gatt, int rssi, int status) { //读Rssi

}

@Override
public void onMtuChanged(BluetoothGatt gatt, int mtu, int status) {

}
};