android Ble开发的那些事（一）
android Ble开发的那些事（二）
android Ble开发的那些事（三）--Ble数据分包处理
android Ble开发的那些事（四）—— OTA升级
前一篇文章说到要贴自己的相关代码，这篇开始会结合代码一起和大家一起分享。要开始讲数据的传输了，先讲讲GATT吧。

什么是GATT？

GATT的全名是Generic Attribute Profile（暂且翻译成：普通属性协议），它定义两个BLE设备通过叫做Service和Characteristic的东西进行通信。GATT就是使用了ATT（Attribute Protocol）协议，ATT协议把Service、 Characteristic遗迹对应的数据保存在一个查找表中，次查找表使用16 bit ID作为每一项的索引。一旦两个设备建立起了连接，GATT就开始起作用了，这也意味着，你必需完成前面的GAP协议。这里需要说明的是，GATT连接，必需先经过GAP协议。实际上，我们在Android开发中，可以直接使用设备的MAC地址发起连接，可以不经过扫描的步骤。这并不意味不需要经过GAP，实际上在芯片级别已经给你做好了，蓝牙芯片发起连接，总是先扫描设备，扫描到了才会发起连接。

GATT 连接需要特别注意的是：GATT连接是独占的。也就是一个 BLE 外设同时只能被一个中心设备连接。一旦外设被连接，它就会马上停止广播，这样它就对其他设备不可见了。当设备断开，它又开始广播。中心设备和外设需要双向通信的话，唯一的方式就是建立GATT连接。

由上图可以看出：

• 一个低功耗蓝牙（ble）可以包括多个Profile
• 一个Profile中有多个Service（通过uuid就可以找到对应的Service）
• 一个Service中有多个Characteristic（通过uuid就可以找到对应的Characteristic）
• 一个Characteristic中包括一个value和多个Descriptor（通过uuid就可以找到对应的Descriptor）

如何开发Ble？

在整个Ble开发中，我有使用别人比较优秀的第三方库辅助开发，推荐这个库：https://github.com/litesuits/android-lite-bluetoothLE ， 开发起来真的很方便，使用也比较简单。

1. 准备工作

(1) 声明权限

<!-- 应用使用蓝牙的权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<!-- 扫描蓝牙设备或者操作蓝牙设置 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />

(2) 添加lite-ble-0.9.2.jar库到工程中
这步应该不用讲解怎么添加了吧。

(3) 检测蓝牙是否打开并且创建蓝牙操作的对象

private LiteBluetooth liteBluetooth;

 // 检查当前手机是否支持ble 蓝牙,如果不支持退出程序
if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
            Toast.makeText(this, "ble_not_supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}        
// 初始化 Bluetooth adapter, 通过蓝牙管理器得到一个参考蓝牙适配器(API必须在以上android4.3或以上和版本)        
// 1.获取bluetoothAdapter        
final BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager)getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);        
mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();        
// 2.检查设备上是否支持并开启蓝牙        
if (mBluetoothAdapter == null) {
            Toast.makeText(this, "ble_not_supported", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;   
}        
//创建liteBluetooth的单例对象，（BleUtil是自己写的类，实现单例的）
if (liteBluetooth == null)            
   liteBluetooth = BleUtil.getInstance(getApplicationContext());        
// 为了确保设备上蓝牙能使用, 如果当前蓝牙设备没启用,弹出对话框向用户要求授予权限来启用
//liteBluetooth.enableBluetoothIfDisabled(activity,REQUEST_ENABLE_BT);

2. 搜索设备

private void scanDevicesPeriod() {
    //liteBluetooth = new LiteBluetooth(getBaseContext());
    liteBluetooth.startLeScan(new PeriodScanCallback(SCAN_PERIOD) {
        @Override
        public void onScanTimeout() {
            //超过搜索时间后的相关操作
        }
        @Override
        public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
            //搜到的设备
            if (Math.abs(rssi) <= 90 ){//过滤掉信号强度小于-90的设备
                Log.i("test scan", "device: " + device.getName() + "  mac: "+ device.getAddress()
                  + "  rssi: " + rssi + "  scanRecord: " + DeviceBytes.byte2hex(scanRecord));
            }
        }
    });
}

• SCAN_PERIOD：搜索的时长，毫秒数
• ble的mac地址：通过device.getAddress()就可以得到了
• scanRecord：Ble广播的数据（DeviceBytes是自己写的工具类，有空分享出来）
  这就搜索到设备啦，而且还打印出来了，是不是so easy啊~

3. 连接设备（首次连接）

一旦获取到GATT的Services，就可以读写他们的属性了

private void  connect(final BluetoothDevice device){
    liteBluetooth.connect(device, false, new LiteBleGattCallback() {
        @Override
        public void onConnectSuccess(BluetoothGatt bluetoothGatt, int i) {
            bluetoothGatt.discoverServices();
            //连接成功后，还需要发现服务成功后才能进行相关操作
        }
        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt bluetoothGatt, int i) {
            BluetoothUtil.printServices(bluetoothGatt);//把服务打印出来
            //服务发现成功后，我们就可以进行数据相关的操作了，比如写入数据、开启notify等等
        }
        @Override
        public void onConnectFailure(BleException e) {
            bleExceptionHandler.handleException(e);
        }
        @Override
        public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
            //开启notify之后，我们就可以在这里接收数据了。
            //处理数据也是需要注意的，在我们项目中需要进行类似分包的操作，感兴趣的我以后分享
            Log.i("notify", "onCharacteristicChanged: "+ DeviceBytes.byte2hex(characteristic.getValue()));
            super.onCharacteristicChanged(gatt, characteristic);
        }
        @Override
        public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
            //当我们对ble设备写入相关数据成功后，这里也会被调用
            Log.i("test", "onCharacteristicWrite: "+ DeviceBytes.byte2hex(characteristic.getValue()));
            super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);
        }
    });
}

4. 连接设备（二次重连）

实现二次重连也挺简单的，在第一次连接成功的会掉函数中，我们把设备的mac地址保存下来，二次重连的时候直接把mac地址传进去就好了。

private void scanAndConnect(final String mac) {
    liteBluetooth.scanAndConnect(mac, false, new LiteBleGattCallback() {//默认搜20s
        @Override
        public void onConnectSuccess(BluetoothGatt bluetoothGatt, int i) {
            bluetoothGatt.discoverServices();
            //连接成功后，还需要发现服务成功后才能进行相关操作
        }
        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt bluetoothGatt, int i) {
            BluetoothUtil.printServices(bluetoothGatt);//把服务打印出来
            //服务发现成功后，我们就可以进行数据相关的操作了，比如写入数据、开启notify等等
        }
        @Override
        public void onConnectFailure(BleException e) {
            bleExceptionHandler.handleException(e);
        }
        @Override
        public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
            //开启notify之后，我们就可以在这里接收数据了。
            //处理数据也是需要注意的，在我们项目中需要进行类似分包的操作，感兴趣的我以后分享
            Log.i("notify", "onCharacteristicChanged: "+ DeviceBytes.byte2hex(characteristic.getValue()));
            super.onCharacteristicChanged(gatt, characteristic);
        }
        @Override
        public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
            //当我们对ble设备写入相关数据成功后，这里也会被调用
            Log.i("test", "onCharacteristicWrite: "+ DeviceBytes.byte2hex(characteristic.getValue()));
            super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);
        }
    });
}

5. 开启notify接收数据

如果设备主动给手机发信息，则可以通过notification的方式，这种方式不用手机去轮询地读设备上的数据。手机可以用如下方式给设备设置notification功能。如果notificaiton方式对于某个Characteristic是enable的，那么当设备上的这个Characteristic改变时，手机上的[onCharacteristicChanged()](http://developer.android.com/reference/android/bluetooth/BluetoothGattCallback.html#onCharacteristicChanged(android.bluetooth.BluetoothGatt, android.bluetooth.BluetoothGattCharacteristic))回调就会被促发。

我尝试调用那个库的方法来开启notify，但始终没有成功，所以索性自己写了。原理不难，也是一步步的通过uuid找到服务、在服务中通过uuid找Characteristic、再通过uuid找到Descriptor。有没有觉得很熟悉？就是文章一开始放的那张图！嘿嘿_{是不是就理解了}

//uuid需要替换成项目中使用的uuid，这只是举个例子
private static final String serviceid = "0000fee7-0000-1000-8000-00805f9b34fb";
private static final String charaid   = "0000feaa-0000-1000-8000-00805f9b34fb";
private static final String notifyid  = "00001202-0000-1000-8000-00805f9b34fb";
private void enableNotificationOfCharacteristic(final boolean enable) {
    UUID ServiceUUID = UUID.fromString(serviceid);
    UUID CharaUUID = UUID.fromString(charaid);
    if(!mBluetoothGatt.equals(null)){
        BluetoothGattService service = mBluetoothGatt.getService(ServiceUUID);
        if(service != null){
            BluetoothGattCharacteristic chara= service.getCharacteristic(CharaUUID);
            if(chara != null){
                boolean success = mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(chara,enable);
                Log.i("success", "setCharactNotify: "+success);
                BluetoothGattDescriptor descriptor = chara.getDescriptor(UUID.fromString(notifyid));
                if (descriptor != null){
                    if (enable) {
                        descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_INDICATION_VALUE);
                    } else {
                        descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.DISABLE_NOTIFICATION_VALUE);
                    }
                    SystemClock.sleep(200);
                    mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
                }
            }
        }
    }
}

6. 写入数据

    private void writeDataToCharacteristic(byte[] value) {
        if (liteBluetooth.isServiceDiscoered()){
            LiteBleConnector connector = liteBluetooth.newBleConnector();
            connector.withUUIDString(serviceid, get_write_charaid, null)
                    .writeCharacteristic(connector.getCharacteristic(), value, new BleCharactCallback() {
                        @Override
                        public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
//                        BleLog.i(TAG, "Write Success, DATA: " + DeviceBytes.byte2hex(characteristic.getValue()));
                        }
                        @Override
                        public void onFailure(BleException exception) {
                            BleLog.i(TAG, "Write failure: " + exception);
                            bleExceptionHandler.handleException(exception);
                        }
                    });
        }else {
            return;
        }
    }

7. 关闭连接

if (liteBluetooth.isConnectingOrConnected()) {
        liteBluetooth.closeBluetoothGatt();
}

在蓝牙的数据收发过程中，几乎都是用byte[]数组来进行的，那么我们调试保存的数据难免会为数据格式的转换而各种百度，下面和大家分享下我项目中用到的一些方法~

数据格式转化的工具类

1. 两个byte -->int

private  int byteToInt(byte b, byte c) {//计算总包长，两个字节表示的
    short s = 0;
    int ret;
    short s0 = (short) (c & 0xff);// 最低位
    short s1 = (short) (b & 0xff);
    s1 <<= 8;
    s = (short) (s0 | s1);
    ret = s;
    return ret;
}

2. int -->两个byte

private byte[] int2byte(int res) {
    byte[] targets = new byte[2];
    targets[1] = (byte) (res & 0xff);// 最低位
    targets[0] = (byte) ((res >> 8) & 0xff);// 次低位
    return targets;
}

3. 16进制字符串 -->byte[ ]

public static byte[] hexStringToByte(String hex) {
    int len = (hex.length() / 2);
    byte[] result = new byte[len];
    char[] achar = hex.toCharArray();
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        int pos = i * 2;
        result[i] = (byte) (toByte(achar[pos]) << 4 | toByte(achar[pos + 1]));
    }
    return result;
}
private static byte toByte(char c) {
    byte b = (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
    return b;
}

4. byte[ ] -->16进制字符串

 public static String byte2hex(byte [] buffer){
        String h = "";
        for(int i = 0; i < buffer.length; i++){
            String temp = Integer.toHexString(buffer[i] & 0xFF);
            if(temp.length() == 1){
                temp = "0" + temp;
            }
            h = h + temp;
        }
        return h;
  }

Ble基本的操作几乎都列出来了，下篇和大家分享低耗蓝牙空中升级，网上的demo都太庞大了，下次分享我实现的demo，代码一定最少_{嘿嘿。还有就是数据分包那部分，如果感兴趣的可以留言给我，我看是否需要分享。谢谢观看}

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