android 低功耗蓝牙设备接入低功耗蓝牙uuid

转载

网络锐评 2023-07-01 18:52:03

文章标签 android 低功耗蓝牙设备接入数据分包 Android 文章分类 Android 移动开发

一、如何定义ble中service uuid？

蓝牙标准规范里面定义了很多已经定义过的service uuid，如果冲突了会造成很多意外的问题。
蓝牙的service uuid的格式如下
UUID.fromString("00001234-0000-1000-8000-00805f9b34fb")
在Android可以简单的采用这个原则：1、利用这个字符串【00002903-0000-1000-8000-00805f9b34fb】用第5-8位的数字做变化，其他数字保持不变。比如
UUID.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb")UUID.fromString("00009999-0000-1000-8000-00805f9b34fb")

二、ble中心设备开启扫描，设置所关心的serviceuuid。

bluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
        List<ScanFilter> filters = new ArrayList<>();
       ScanFilter filter = new ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb");) .build(); filters.add(filter); ScanSettings scanSettings = new ScanSettings.Builder() .setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY) .build(); bluetoothLeScanner.startScan(filters, scanSettings, scanCallback); 
bluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();
        List<ScanFilter> filters = new ArrayList<>();
       ScanFilter filter = new ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb");) .build(); filters.add(filter); ScanSettings scanSettings = new ScanSettings.Builder() .setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY) .build(); bluetoothLeScanner.startScan(filters, scanSettings, scanCallback);

new ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb");

三、ble外围设备可以在广播的时候设定AdvertiseData的magic number【manufacturerId 和 manufacturerSpecificData】。这样即使定义service uuid跟别人的有冲突，也可以在中心过滤该magic number来找到符合自己需求的外围设备

外围构建AdvertiseData

AdvertiseData.Builder()
                .setIncludeDeviceName(true)
                .addServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))
                .addManufacturerData(0x7777, new byte[]{0x07, 0x07}) .build(); 
AdvertiseData.Builder()
                .setIncludeDeviceName(true)
                .addServiceUuid(ParcelUuid.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb"))
                .addManufacturerData(0x7777, new byte[]{0x07, 0x07}) .build();

中心处理AdvertiseData中的

final ScanCallback scanCallback = new ScanCallback() {
        @Override
        public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) { super.onScanResult(callbackType, result); ScanRecord scanRecord = result.getScanRecord(); SparseArray<byte[]> mandufacturerData = scanRecord.getManufacturerSpecificData(); 
final ScanCallback scanCallback = new ScanCallback() {
        @Override
        public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) { super.onScanResult(callbackType, result); ScanRecord scanRecord = result.getScanRecord(); SparseArray<byte[]> mandufacturerData = scanRecord.getManufacturerSpecificData();

此时可以根据mandufacturerData来匹配自己设定的外围设备

四、什么时候ble的中心和外围才算真正的连接上？（可以开始传输数据了）

在BluetoothGattCallback中的关于此问题有三步回调
1、public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState)

这是ble中心和外围连接后，最先触发的回调。newstate等于BluetoothProfile.STATE_CONNECTED仅仅表示中心设备连接上了，这个时候需要去调用BluetoothGatt去发现服务。
注意case1，在new state为BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED时，务必关掉BluetoothGatt，因为每次调用mBluetoothGatt = device.connectGatt(SpeakerApp.appContext, false, mGattCallBack);都会生成新的对象，而不会去主动关闭老的对象
注意case2，133问题，iPhone 和某些Android手机作为旁支会出现蓝牙初始连接就是133，此情况下应该立刻重新扫描连接。

//iPhone 和 某些Android手机作为旁支会出现蓝牙初始连接就是133，此情况下立刻重试 
            if (status == 133) {
                RLog.d(TAG, "发生设备初始连接133情况，需要重新扫描连接设备"); mBluetoothGatt.close(); //！！！需要去增加代码进行重新扫描重连 return; } if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) { mBluetoothGatt = gatt; mBluetoothGatt.discoverServices(); } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) { mBluetoothGatt.close(); mBluetoothGatt = null; } 
//iPhone 和 某些Android手机作为旁支会出现蓝牙初始连接就是133，此情况下立刻重试 
            if (status == 133) {
                RLog.d(TAG, "发生设备初始连接133情况，需要重新扫描连接设备"); mBluetoothGatt.close(); //！！！需要去增加代码进行重新扫描重连 return; } if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) { mBluetoothGatt = gatt; mBluetoothGatt.discoverServices(); } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) { mBluetoothGatt.close(); mBluetoothGatt = null; }

2、 public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status)mBluetoothGatt.discoverServices()执行后得到的callback，如果状态为GATT_SUCCESS，则可以获取ble旁支发起广播的service和descriptor，把广播设为enable

mCharacteristic = service.getCharacteristic(UUID.fromString("00007770-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
                if (mCharacteristic == null) {
                    RLog.e(TAG, "Can't find target characteristic."); return; } gatt.setCharacteristicNotification(mCharacteristic, true); BluetoothGattDescriptor descriptor = mCharacteristic.getDescriptor(UUID.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE); gatt.writeDescriptor(descriptor); 
mCharacteristic = service.getCharacteristic(UUID.fromString("00007770-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
                if (mCharacteristic == null) {
                    RLog.e(TAG, "Can't find target characteristic."); return; } gatt.setCharacteristicNotification(mCharacteristic, true); BluetoothGattDescriptor descriptor = mCharacteristic.getDescriptor(UUID.fromString("00007777-0000-1000-8000-00805f9b34fb")); descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE); gatt.writeDescriptor(descriptor);

3、public void onDescriptorWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattDescriptor descriptor, int status)只有这一步status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS，才可以真正的传输数据，如果在第一步或者第二步就开始传输数据，会在某些特定的case下导致未知的bug或者空指针错误

所以，在中心设备跟外围开始连接后，你可以设定一个超时时间，在超时时间过后，依然没能回调onDescriptorWrite并获得BluetoothGatt.GATT_SUCCESS，则此次过程失败，你可以根据实际情况进行重连或者提示错误

五、mtu-20字节问题

mtu20的来源：GATT是基于ATT Protocol的，而它的 core spec里面定义了ATT的默认MTU为23个bytes，除去ATT的opcode一个字节以及ATT的handle2个字节之后，剩下的20个字节便是留给GATT的了

如果要传输大于20字节的数据怎么办？

1、系统mtu可以支持修改到512字节，完成大数据量的传输。但是由于涉及到中心和旁支都需要修改，会造成很大的局限性和底层修改量，而且会触发比如某些设备第一次修改不生效，另一个设备一次连接中只能修改一次等bug，非常不可取，十分不建议。

2、分包传输，自己设计协议分包传输是最可取的方案，需要注意的是在分包后，每一个包之间写入数据需要设置间隔，比如100ms。

六、写数据之前做校验,判断获取的characteristic是否满足可读，可广播，或者需要回复等约定。

return ((characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE) > 0 ||
                (characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE_NO_RESPONSE) > 0); 
  return ((characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE) > 0 ||
                (characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE_NO_RESPONSE) > 0);

七、丢数据包问题

在做好5和6的基础上，依然会在一些设备上出现，由于系统原因，ble刚开始的发送第一个数据出现丢包，请对此做出特殊处理。

八、解析数据

中心端mtu分包发给外围后，外围可以在
public void onCharacteristicWriteRequest(BluetoothDevice device, int requestId, BluetoothGattCharacteristic characteristic, boolean preparedWrite, boolean responseNeeded, int offset, byte[] value) 接收到数据并还原成原始数据
外围端mtu分包发给中心端后，中心端可以在 public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) 接收到数据并还原成原始数据
注意，对于一些蓝牙设备，总有一些特殊的状态，对于接受到的数据一定要进行正确性校验

九、other坑

ble中的PROPERTY_WRITE_NO_RESPONSE不可信任，google的有些版本并没有去读取这个属性值，而是直接设置为需要résponse，稳妥的方式最好设置为必须回复
在项目中如果有多个ble或 ble + 经典蓝牙连接，在一些临界情况（比如设备重启，crash闪退重启），a ble连接可能需要移除b ble（或 b经典蓝牙）连接产生的设备，否则会导致a ble一直连接不上。

BluetoothDevice remoteDevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice("另一个ble 或者 蓝牙设备mac值");
                    if (remoteDevice.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
                        try {
                            Method removeBond = remoteDevice.getClass().getDeclaredMethod("removeBond"); removeBond.invoke(remoteDevice); RLog.d(TAG , "成功移除系统bug"); } catch (Exception e) { RLog.e(TAG , "反射异常"); } } 
 BluetoothDevice remoteDevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice("另一个ble 或者 蓝牙设备mac值");
                    if (remoteDevice.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_BONDED) {
                        try {
                            Method removeBond = remoteDevice.getClass().getDeclaredMethod("removeBond"); removeBond.invoke(remoteDevice); RLog.d(TAG , "成功移除系统bug"); } catch (Exception e) { RLog.e(TAG , "反射异常"); } }

作者：RDuwan

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。