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BLE低功耗蓝牙,ibeacon开发笔记

BLE低功耗蓝牙,ibeacon开发笔记

作者: 王诛魔Phy | 来源:发表于2017-03-06 17:54 被阅读199次

    题记:不要放弃自己进步的机会

    背景

    公司刚接了一个大项目(现在整理文章的时候,真是感慨啊),其中涉及低功耗蓝牙BLE,使用ibeacon设备来与微信的摇一摇功能互动,达到宣传,以及用户在厅店参加活动的效果.
    那么刚好我上一个项目完结,落到我头上了,本来已经抱着辞职的心态来做了,是在是不会不会啊.
    甲方要招标,使用它们提供的标准生产设备,要求我写一个控制软件

    1.挣扎的开始

    各种百度,google,发现国内资料很少,有的也是商业公司提供的sdk,这并不符合我需要,
    google倒是不少,然而以我的英语水平,望洋兴叹罢了@
    不发牢骚了:

    首先你需要了解这些资料
    1、profile
    profile可以理解为一种规范,一个标准的通信协议,它存在于从机中。蓝牙组织规定了一些标准的profile,例如 HID OVER GATT ,防丢器 ,心率计等。每个profile中会包含多个service,每个service代表从机的一种能力。

    2、service
    service可以理解为一个服务,在ble从机中,通过有多个服务,例如电量信息服务、系统信息服务等,每个service中又包含多个characteristic特征值。每个具体的characteristic特征值才是ble通信的主题。比如当前的电量是80%,所以会通过电量的characteristic特征值存在从机的profile里,这样主机就可以通过这个characteristic来读取80%这个数据

    3、characteristic
    characteristic特征值,ble主从机的通信均是通过characteristic来实现,可以理解为一个标签,通过这个标签可以获取或者写入想要的内容。

    4、UUID
    UUID,统一识别码,我们刚才提到的service和characteristic,都需要一个唯一的uuid来标识
    PS: 百度到的,我以一个过来人的身份保证这个很重要

    2.资料,准备

    资料看这里:

    • 这也是最重要的资料来源


      Android SDK 中的doc文档
    • 接上文,说完资料,

    这是一个很好的demo
    sdk\samples\android-22\connectivity\BluetoothLeGatt

    该目录下为谷歌提供的demo,我的应用也是在它的基础上改进而成的.
    由以下部分组成:
    1.一个服务 BluetoothLeService,主负责与蓝牙设备进行数据交换

    2.两个activity:DeviceControlActivity,DeviceScanActivity
    见名知意,一个负责扫描设备,而两外一个与设备进行交互

    3.一个SampleGattAttributes
    主要是存储了一些UUID,我对它进行了加强

    3.BLE设备的使用步骤概况

    1.首先要说明的一点是,要求Android版本为4.3及其以上
    接着确认设备支持

    /**
     * 支持BLE
     *  check to determine whether BLE is supported on the device
     */
    public void isSupported(){
         if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
                Toast.makeText(this, "设备不支持BLE功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
        }
    

    2.确认手机支持并打开蓝牙的状态下,你就可以进行设备的搜索了
    有两种模式

    //第一种
    //serviceUuids   指定设备的UUID
    //callback       搜索的回调
    startLeScan(final UUID[] serviceUuids, final LeScanCallback callback)
    
    //第二种
    //其实就是不传入serviceUuids的,就是说搜索范围内所有蓝牙设备
    public boolean startLeScan(LeScanCallback callback) {
         return startLeScan(null, callback);
    }
    
    

    3.同时记得停止搜索,当然你也可以一直搜
    PS:其实我见到的app大部分是不停的搜索,这样的话会有一个广播数据持续刷新的效果,那么很多的距离判断什么的都是通过这种不停搜索的形式来工作的

    //mBluetoothAdapter   请自行查看谷歌文档
    //mLeScanCallback     这就是上面提过的LeScanCallback的实例
    mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
    

    接着就是在回调中拿到各个设备数据了

    /**
     * 搜索设备回调 
     */
    private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
                new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
        @Override
        public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, 
                byte[] scanRecord) {
    
        }
    };
    

    这里有几个值得说一下的东西

    1.BluetoothDevice device


    这里写图片描述

    应该可以看的很清楚, device中包含了设备的基本信息


    2.rssi信号质量,也有人告诉我是质量
    不过我这次并没有使用到


    3.byte[] scanRecord (重头戏)
    广播响应包数据

    一般包括两个部分,我使用的主要是ServiceData域
    在这里需要注意的是,这两个部分都存在于广播数据,而且并不是两部分都有,有可能是只有一个部分,所以一定要看情设备的硬件规范,因为这涉及到后面解析广播数据

    **要知道,我们都是拿byte[]数组中的某些部分对应特定值,一旦对应关系打乱,那么数据解析就没什么正确性可言了 **
    那么这些广播数据都是依据一定的规则指定 的,所以这时候你需要设备厂商的文档来查看对应的数据,以及其结构
    PS:需要注意的一点是,这些数据都是byte[],你需要将它们转化(一般常用的做法是,先转化为16进制的字符串,而后再进行读取解析)

    4.读取蓝牙设备内部数据

    这里涉及到两个重要部分
    service 以及 characteristic

    一般来说
    一个Service eg: FF01-XXXXXXXXXXX-XXXXX
    下面可能有很多的characteristic
    Marjor : FF16 -XXXXXX
    Power : FF17 - XXX
    ....一堆的characteristic

    • 如果需要写一个东西
      条件:
      1.此特征在哪个Service下,即该service的UUID
      2.该特征的UUID
      3.该特征的写入格式,16进制还是其他的东西
        //代码片段1
       //此方法获取对应特征值的对象BluetoothGattCharacteristic的实体
        public BluetoothGattCharacteristic getCharacteristic(String service,String charact) {
            if (mBluetoothGatt == null) return null;
            if(mBluetoothGatt.getService(UUID.fromString(service))==null){return null ;}
            return mBluetoothGatt.getService(UUID.fromString(service)).getCharacteristic(UUID.fromString(charact));
        }
    
    
    
    //代码片段2
    if(!TextUtils.isEmpty(value)){//输入非空
          byte[] arrayOfByte= new byte[2];//传入数据规定为2个byte
          arrayOfByte[0] = ((byte)Integer.parseInt((value).substring(0, 2), 16));
          arrayOfByte[1] = ((byte)Integer.parseInt((value).substring(2, 4), 16));
          //上面操作,先切,再转为16进制
          characteristic.setValue(arrayOfByte);
          //characteristic实体就是片段1代码获取到的
          gattServer.writeCharacteristic(characteristic);
          //所有的操作都封装在一个service中,gattServer为其实体对象
    }
    
      //片段3就是服务中的写入方法
      /**
         * 写入一个数据
         * @param characteristic
         */
        public void writeCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
        
            mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);
            mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);
        }
    
    //代码片段4   这是回调,
    //在连接时就作为参数传入了 mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);
    private final BluetoothGattCallback mGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
            @Override
            public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
                if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {            
                    Log.e(TAG, "连接至 GATT server.");
                } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
                    Log.e(TAG, "断开 GATT server.");             
                }
            }
    
            @Override
            public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
                if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                    Log.e(TAG, "建立连接成功");              
                } else {
                    Log.e(TAG, "连接状态异常: " + status);
                }
            }
    
            @Override
            public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
                if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                      Log.e(TAG, "写入数据成功");   
                } 
            }
    
            @Override
            public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic
                    characteristic, int status) {
                if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                   Log.e(TAG, "读取数据成功");   
                }
            }
    
            @Override
            public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,
                                                BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
                Log.e(TAG, "连接状态发生改变");      
        };
    

    PS:这里的例子是写入,其实读取的操作与此类似,操作完成后在回调里面判断状态以及读取数据即可

    5.总结

    在我开发的过程中遇到很多问题 ,这里也非常感谢我的一位上司,在写完这个应用之前,我是不会相信我能学会这个BLE的,但是事实是我比较完美的完成了这整个工作,并且给硬件厂商制定生产标准,测试硬件等等一系列的活我也都完成了。

    End

    欢迎交流哈
    最近也是进入了瓶颈期,感觉很难受,有正经的技术群请拉一下,谢谢
    e-mail : wangzhumoo@gmail.com

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