蓝牙（Bluetooth）设备通讯，并连接WIFI |
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蓝牙（Bluetooth）设备通讯，并连接WIFI
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蓝牙&WiFi
蓝牙：安卓平台提供对蓝牙的通讯栈的支持，允许设别和其他的设备进行无线传输数据。应用程序层通过安卓API来调用蓝牙的相关功能，这些API使程序无线连接到蓝牙设备，并拥有P2P或者多端无线连接的特性。
功能：客户端先在系统页面打开蓝牙和服务端进行配对，配对完成后，返回APP中，显示所有已经配对的蓝牙设备信息列表。点击某一个已配对的蓝牙设备，客户端和服务端进行蓝牙通讯连接。连接成功后，显示服务端的一些支持信息，然后进入WIFI设置页面，扫描WiFi列表，点击某一个WiFi进行密码连接，连接成功后，将WiFi信息发送到服务端，服务端接收后开始连接，完成。
支持Apple的设备与Android设备的通讯：通过使用BLE(低功耗蓝牙，Bluetooth Low Energy,又叫蓝牙4.0)就可以实现，它有两个角色，分别是中央角色，和周边角色。中心设备（中央角色）使用来自与外部设备的信息去完成某项特定任务，外部设备（周边角色）包含一项或者多项服务，一个服务是一个数据集合。
(一)蓝牙相关
（1）权限
蓝牙所需权限，（6.0之上需要用户授权）
（2）API相关 经典模式： BluetoothAdapter：代表本地蓝牙适配器（蓝牙无线电）。BluetoothAdapter是所有蓝牙交互的入口。使用这个你可以发现其他蓝牙设备，查询已配对的设备列表，使用一个已知的MAC地址来实例化一个BluetoothDevice，以及创建一个BluetoothServerSocket来为监听与其他设备的通信。 BlueDevice：代表一个远程蓝牙设备，使用这个来请求一个与远程设备的BluetoothSocket连接，或者查询关于设备名称、地址、类和连接状态等设备信息。 BluetoothSocket：代表一个蓝牙socket的接口（和TCP Socket类似）。这是一个连接点，它允许一个应用与其他蓝牙设备通过InputStream和OutputStream交换数据。 BluetoothServerSocket：代表一个开放的服务器socket，它监听接受的请求（与TCP ServerSocket类似）。为了连接两台Android设备，一个设备必须使用这个类开启一个服务器socket。当一个远程蓝牙设备开始一个和该设备的连接请求，BluetoothServerSocket将会返回一个已连接的BluetoothSocket，接受该连接。 BLE:BluetoothGatt:继承BluetoothProfile，通过BluetoothGatt可以连接设备（connect）,发现服务（discoverServices），并把相应地属性返回到BluetoothGattCallback，可以看成蓝牙设备从连接到断开的生命周期。 BluetoothGattCharacteristic:相当于一个数据类型，可以看成一个特征或能力，它包括一个value和0~n个value的描述（BluetoothGattDescriptor）。 BluetoothGattDescriptor:描述符，对Characteristic的描述，包括范围、计量单位等。 BluetoothGattService:服务，Characteristic的集合。 BluetoothGattCallback:已经连接上设备，对设备的某些操作后返回的结果。 （3）功能的实现： 经典模式： 1>. 获取蓝牙适配器：BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); 2>.判断蓝牙是否打开,并监听蓝牙打开状态 if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) { //若没打开则打开蓝牙 mBluetoothAdapter.enable(); } IntentFilter btoothFilter = new IntentFilter(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED); registerReceiver(btoothWifiBrocast, btoothFilter); class BtoothWifiBrocast extends BroadcastReceiver { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); if (action.equals(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED)) { int blueState = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, 0); switch (blueState) { case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON: ToastUtil.showShort("蓝牙打开中..."); break; case BluetoothAdapter.STATE_ON: ToastUtil.showShort("蓝牙已打开"); llBtoothInfo.setVisibility(View.VISIBLE); getBluetoothList(); break; case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF: ToastUtil.showShort("蓝牙关闭中..."); break; case BluetoothAdapter.STATE_OFF: ToastUtil.showShort("蓝牙已关闭"); llBtoothInfo.setVisibility(View.INVISIBLE); break; default: break; } } } } 3>.跳转到蓝牙系统界面 public void setBluetooth() { if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) { bluetoothAdapter.enable(); } Intent intent = new Intent(Settings.ACTION_BLUETOOTH_SETTINGS); startActivity(intent); } 4>.获取已配对的蓝牙设备列表 /** * 获取已经配对的设备列表 */ private void getBluetoothList() { Set pList = bluetoothAdapter.getBondedDevices(); if (pList != null && pList.size() > 0) { for (BluetoothDevice bluetoothDevice : pList) { //进行相关操作，如列表展示 } } } 效果图：  （4）通讯服务（BluetoothSocket & BluetoothServerSocket） 在Demo中，BluetoothSocket和BluetoothServerSocket的初始化已经通讯功能都在BluetoothChatService类完善，由于代码比较多，这里主要就说明主要功能，大家也可以参考Google的官方Demo:[GitHub](https://github.com/googlesamples/android-BluetoothChat) 1>.监听蓝牙设备的连接(AcceptThread—->Server)首先需要在线程中初始化BluetoothSocket和BluetoothServerSocket，并建立RFCOMM通道即可。 /** * 监听来自其他设备的蓝牙连接 */ private class AcceptThread extends Thread { private final BluetoothServerSocket mmServerSocket; private String mSocketType; public AcceptThread(boolean secure) { BluetoothServerSocket tmp = null; mSocketType = secure ? "Secure" : "Insecure"; try { if (secure) { tmp = mAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME_SECURE, MY_UUID_SECURE); } else { tmp = mAdapter.listenUsingInsecureRfcommWithServiceRecord( NAME_INSECURE, MY_UUID_INSECURE); } } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Socket Type: " + mSocketType + "listen() failed", e); } mmServerSocket = tmp; mState = STATE_LISTEN; } @Override public void run() { Log.d(TAG, "Socket Type: " + mSocketType + "BEGIN mAcceptThread" + this); setName("AcceptThread" + mSocketType); BluetoothSocket socket = null; while (mState != STATE_CONNECTED) { try { socket = mmServerSocket.accept(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Socket Type: " + mSocketType + "accept() failed", e); break; } if (socket != null) { synchronized (BluetoothChatService.this) { switch (mState) { case STATE_LISTEN: case STATE_CONNECTING: // 情况正常,开始连接线程。 connected(socket, socket.getRemoteDevice(), mSocketType); break; case STATE_NONE: case STATE_CONNECTED: // 要么没有准备好，要么已经连接好了。终止新的Socket try { socket.close(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Could not close unwanted socket", e); } break; default: break; } } } } Log.i(TAG, "END mAcceptThread, socket Type: " + mSocketType); } public void cancel() { Log.d(TAG, "Socket Type" + mSocketType + "cancel " + this); try { mmServerSocket.close(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Socket Type" + mSocketType + "close() of server failed", e); } } }说明：在蓝牙协议中，UUID被用来标识蓝牙设备所提供的服务，并非是标识蓝牙设备本身哦，一个蓝牙设备可以提供多种服务，每种服务都对应一个UUID，其中在蓝牙协议栈里，这些默认提供的profile是都有对应的UUID的，也就是默认的UUID，比如00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB就是一个非常 well-known的UUID，基本上所有的蓝牙板不修改的话都是这个值。 2>.试图连接已配对的蓝牙设备(ConnectThread—->Client) 通过在该线程中初始化BluetoothSocket和BluetoothServerSocket，并建立RFCOMM通道，然后将需要连接的蓝牙设备(BluetoothDevice)传入，并开始执行连接，这是在1>中的监听就会监听到，通过UUID来匹配连接。连接完成之后就可以通讯。 /** * 这个线程运行时试图做一个外向的连接一个设备 */ private class ConnectThread extends Thread { private final BluetoothSocket mmSocket; private final BluetoothDevice mmDevice; private String mSocketType; public ConnectThread(BluetoothDevice device, boolean secure) { mmDevice = device; BluetoothSocket tmp = null; mSocketType = secure ? "Secure" : "Insecure"; try { if (secure) { tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord( MY_UUID_SECURE); } else { tmp = device.createInsecureRfcommSocketToServiceRecord( MY_UUID_INSECURE); } } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "Socket Type: " + mSocketType + "create() failed", e); } mmSocket = tmp; mState = STATE_CONNECTING; } @Override public void run() { Log.i(TAG, "BEGIN mConnectThread SocketType:" + mSocketType); setName("ConnectThread" + mSocketType); // 取消发现，因为它会减慢连接速度 mAdapter.cancelDiscovery(); // 开始连接 try { mmSocket.connect(); } catch (IOException e) { try { mmSocket.close(); } catch (IOException e2) { Log.e(TAG, "unable to close() " + mSocketType + " socket during connection failure", e2); } connectionFailed(); return; } synchronized (BluetoothChatService.this) { mConnectThread = null; } connected(mmSocket, mmDevice, mSocketType); } public void cancel() { try { mmSocket.close(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "close() of connect " + mSocketType + " socket failed", e); } } } 3>.通讯(ConnectedThread—-ClientServer) 当两个已配对的设备连接成功后，就可以通过流（由BluetoothSocket来获得InputStream & OutputStream）来实现通讯 /** * 当两个设备连接时这个线程开始运行。它处理所有传入和传出的传输 */ private class ConnectedThread extends Thread { private final BluetoothSocket mmSocket; private final InputStream mmInStream; private final OutputStream mmOutStream; public ConnectedThread(BluetoothSocket socket, String socketType) { Log.d(TAG, "create ConnectedThread: " + socketType); mmSocket = socket; InputStream tmpIn = null; OutputStream tmpOut = null; try { tmpIn = socket.getInputStream(); tmpOut = socket.getOutputStream(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "temp sockets not created", e); } mmInStream = tmpIn; mmOutStream = tmpOut; mState = STATE_CONNECTED; } @Override public void run() { Log.i(TAG, "BEGIN mConnectedThread"); byte[] buffer = new byte[1024]; int bytes; // 在连接的同时，继续监听InputStream while (mState == STATE_CONNECTED) { try { bytes = mmInStream.read(buffer); //发送收到的数据 mHandler.obtainMessage(Constants.MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer) .sendToTarget(); } catch (IOException e) { Log.e(TAG, "disconnected", e); connectionLost(); break; } } } 效果图：
（2）API相关 1>. WifiManager:wifi连接统一管理类，获取WIFI网卡的状态(WIFI网卡的状态是由一系列的整形常量来表示的) 2>. ScanResult:主要用来描述已经检测出的接入点，包括接入点的地址，接入点的名称，身份认证，频率，信号强度等信息。其实就是通过wifi 硬件的扫描来获取一些周边的wifi 热点的信息。 3>. WifiConfiguration:Wifi网络的配置，包括安全设置等，在我们连通一个wifi 接入点的时候，需要获取到的一些信息(主要的四个属性)。 ① BSSID:简要说就是无线路由的MAC地址 ② networkid：网络ID ③ PreSharedKey：无线网络的安全认证模式 ④ SSID：SSID(Service SetIdentif)用于标识无线局域网，SSID不同的无线网络是无法进行互访的。 4>. WifiInfo:wifi无线连接的描述，包括（接入点，网络连接状态，隐藏的接入点，IP地址，连接速度，MAC地址，网络ID，信号强度等信息） （3）功能实现： 1>.获取WifiManager WifiManager wifiManager =(WifiManager)getApplicationContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE); 2>.判断WiFi是否打开 if (!wifiManager.isWifiEnabled()) { wifiManager.setWifiEnabled(true); } **注意：这里在6.0系统之上需要用户授权，而且还由于对安全考虑，高版本的手机可能打开WiFi还需要打开定位。** 3>.监听扫描（广播） //注册广播 WifiReceiver receiverWifi = new WifiReceiver(); registerReceiver(receiverWifi, new IntentFilter(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION)); //开始扫描（必须） wifiManager.startScan(); // wifi列表广播 class WifiReceiver extends BroadcastReceiver { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); if (action.equals(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION)) { //获取当前已连接的wifi信息 WifiInfo wifiInfo = wifiManager.getConnectionInfo(); //得到扫描的列表集合 List result = wifiManager.getScanResults(); } } } 4>.开始连接WiFi列表中的某一个WiFi 这里对于WiFi的连接都在Demo中的BFWifiManagers类中管理，这里包括WiFi连接的监听广播，以及创建连接时所需的WiFi信息等。 ①WiFi连接的监听广播 WifiStateReceiver_ mStateReceiver = new WifiStateReceiver_(); IntentFilter filter = new IntentFilter(); filter.addAction(ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION); mContext.registerReceiver(mStateReceiver, filter); public class WifiStateReceiver_ extends BroadcastReceiver { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { if (ConnectivityManager.CONNECTIVITY_ACTION.equals(intent.getAction())) { NetworkInfo info = intent.getParcelableExtra(ConnectivityManager.EXTRA_NETWORK_INFO); if (info != null) { NetworkInfo.State state = info.getState(); if (state == NetworkInfo.State.DISCONNECTED) { ToastUtil.showShort("Wifi断开，尝试连接"); //相应的操作 ...... } else if (state == NetworkInfo.State.CONNECTED) { WifiInfo wifiInfo = wifiManager.getConnectionInfo(); ToastUtil.showShort("成功连接" + wifiInfo.getSSID()); //相应的操作 ...... } else if (state == NetworkInfo.State.CONNECTING) { ToastUtil.showShort("正在连接..."); //相应的操作 ...... } } } } } 注意：这里对WiFi连接的广播用的是CONNECTIVITY_ACTION，而不是NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION，是因为NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION里面的监听状态要比CONNECTIVITY_ACTION中的执行次数多，这样的话对于蓝牙之间进行通讯的话就会报以下异常： java.io.IOException: bt socket closed, read return: -1； ②创建WIFI信息 /** * 创建WIFI信息 * @param SSID * @param password * @param wifiType * @return */ private WifiConfiguration createWifiInfo(String SSID, String password, int wifiType) { //清空config WifiConfiguration config = new WifiConfiguration(); config.allowedAuthAlgorithms.clear(); config.allowedGroupCiphers.clear(); config.allowedKeyManagement.clear(); config.allowedPairwiseCiphers.clear(); config.allowedProtocols.clear(); //wifi名称 config.SSID = "\"" + SSID + "\""; if (wifiType == 0) { config.wepKeys[0] = ""; config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.NONE); config.wepTxKeyIndex = 0; } if (wifiType == 1) { config.hiddenSSID = false; //密码 config.wepKeys[0] = "\"" + password + "\""; config.allowedAuthAlgorithms.set(WifiConfiguration.AuthAlgorithm.SHARED); config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.IEEE8021X); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.CCMP); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.TKIP); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.WEP40); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.WEP104); config.status = WifiConfiguration.Status.ENABLED; } if (wifiType == 2) { config.hiddenSSID = false; config.preSharedKey = "\"" + password + "\""; config.allowedAuthAlgorithms.set(WifiConfiguration.AuthAlgorithm.OPEN); config.allowedKeyManagement.set(WifiConfiguration.KeyMgmt.WPA_PSK); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.TKIP); config.allowedGroupCiphers.set(WifiConfiguration.GroupCipher.CCMP); config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.TKIP); config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.CCMP); config.allowedPairwiseCiphers.set(WifiConfiguration.PairwiseCipher.NONE); // For WPA config.allowedProtocols.set(WifiConfiguration.Protocol.WPA); // For WPA2 config.allowedProtocols.set(WifiConfiguration.Protocol.RSN); config.status = WifiConfiguration.Status.ENABLED; } return config; } ③连接WiFi WifiConfiguration wifiConfig = createWifiInfo(infoWifi.getSSID(), infoWifi.getPwd(), infoWifi.getWifiType()); int netId = wifiManager.addNetwork(wifiConfig); if (netId != -1) { wifiManager.saveConfiguration(); } wifiManager.enableNetwork(netId, true); 效果图：对于蓝牙连接通讯这块，主要遇一个问题是有异常导致Socket连接中断，这导致的异常原因可能是每次写流时，写入的次数过快导致奔溃，还有就是客户端和服务端的请求和响应没有处理好导致的Socket中断。 参考：GitHub GitHub （其中的bleperipheraldemo） Demo地址：BluetoothTest |
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