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2024年6月16日发(作者:)

Bluetooth Low Energy——蓝牙低功耗

Android4.3(API级别18)引入内置平台支持BLE的central角色,同时提供API和

app应用程序用来发现设备,查询服务,和读/写characteristics。与传统蓝牙

(ClassicBluetooth)不同,蓝牙低功耗(BLE)的目的是提供更显著的低功耗。这使得Android

应用程序可以和具有低功耗的要求BLE设备,如接近传感器,心脏速率监视器,健身设备等进

行通信。

关键术语和概念

下面是关键BLE术语和概念的总结:

通用属性规范(GATT)—GATTprofile是一个通用规范用于在BLE链路发送和接收被称为―属

性(attributes)‖的数据片。目前所有的低功耗应用 profile都是基于GATT。

蓝牙SIG定义了许多profile用于低功耗设备。Profile(配置文件)是一个规范,规范了设备

如何工作在一个特定的应用场景。注意:一个设备可以实现多个profile。例如,一个设备可以

包含一个心脏监测仪和电池电平检测器。

属性协议( ATT )—GATT是建立在属性协议( ATT )的顶层,通常也被称为GATT/ ATT 。

ATT进行了优化用于在BLE设备上运行。为此,它采用尽可能少的字节越好。每个attribute

属性被UUID(通用唯一标识符)唯一标识 ,UUID是标准128-bit格式的ID用来唯一标识

信息。attributes 被 ATT 格式化characteristics和services形式进行传送。

特征(Characteristics)— 一个characteristics包含一个单独的value值和0 –n个用来描

述characteristic 值(value)的descriptors。一个characteristics可以被认为是一种类型

的,类似于一个类。

描述符(descriptor)—descriptor是被定义的attributes,用来描述一个characteristic的值。

例如,一个descriptor可以指定一个人类可读的描述中,在可接受的范围里characteristic值,

或者是测量单位,用来明确characteristic的值。

服务(service)—service是characteristic的集合。例如,你可以有一个所谓的―Heart

RateMonitor‖service,其中包括characteristic,如―heart rate measurement ‖。你可以

在 找到关于一系列基于GATT的profile和service。

角色和职责

以下是适用于当一个Android设备与BLE设备交互的角色和责任:

中心设备(central)与外围设备(peripheral)。这也适用于BLE连接本身。Central设备进

行扫描,寻找advertisenment,peripheral设备发出advertisement。

GATT server(服务器)与GATTclient(客户端)。这决定了两个设备建立连接后如何互相交

互。

要了解它们的区别,假设你有一个Android手机和活动跟踪器,活动跟踪器是一个BLE装置。

这款手机扮演central角色;活动跟踪器扮演peripheral角色(建立一个BLE连接,必须具备

两者。如果两个设备只支持central角色或peripheral角色,不能跟对方建立一个BLE连接)。

一旦手机与活动跟踪器已经建立连接,他们开始相互传送GATT数据。根据它们传送数据的种

类,其中一个可能作为 GATT server。例如,如果该活动跟踪器将传感器数据汇报到手机上,

活动跟踪器作为server。如果活动跟踪器想要从手机接收更新,那么手机作为server。

在本文档中使用的示例中,Android应用程序(在Android设备上运行)是GATT client。该

应用从GATT server 获取数据,server是一款支持 HeartRate Profile的BLE心脏速率监测

仪。但你可以设计你的Android应用程序,作为GATT server角色。见

BluetoothGattServer 获取更多信息。

BLE权限

为了使用应用程序中的蓝牙功能,你必须声明蓝牙权限BLUETOOTH。你需要这个权限执行任

意蓝牙通讯,如请求连接,接受连接,传输数据。

如果你希望你的应用程序启动设备发现或操纵蓝牙设置,还必须声明BLUETOOTH_ADMIN权

限。注意:如果您使用BLUETOOTH_ADMIN权限,那么你还必须有BLUETOOTH权限。

声明蓝牙权限在你的应用程序清单(manifest)文件。例如:

如果你想声明,你的应用程序是只提供给BLE功能的设备,在您的应用程序的清单包括如下语

句:

android:required="true"/>

不过,如果你想使你的应用程序提供给那些不支持BLE设备,你仍然应该在您的应用程序的清

单包含这个上述语句,但设置required="false"。然后在运行时可以通过使

用 temFeature()确定BLE可用性:

// Use this check to determine whether BLE is supported on the device.

Then

// you can selectively disable BLE-related features.

if

(!getPackageManager().hasSystemFeature(E_BLUETOO

TH_LE)) {

xt(this, _not_supported,

_SHORT).show();

finish();

}

设置BLE

在你的应用程序可以进行BLE通信之前 ,你需要验证这个设备上BLE是否被支持,如果支持,

请确保它已启用。请注意,如果设置为false,这个检查才是必需的。

如果不支持BLE ,那么你应该适当地禁用任何BLE功能。如果BLE支持,但被禁用,那么你

可以要求用户启动蓝牙时不要离开应用程序。这种设置两个步骤完成,使用 BluetoothAdapter.

本文标签: 设备应用程序蓝牙连接