Android BLE蓝牙数据通信协议定义及解决方案

引言

蓝牙低功耗（BLE）是一种在智能设备之间进行无线通信的技术，它被广泛应用于智能手表、智能家居设备和健康监测设备等领域。本文将介绍如何在Android设备中使用BLE蓝牙通信协议，并提供一份解决方案来解决一个具体的问题。

问题描述

假设我们有一个智能门锁系统，需要通过蓝牙与Android手机进行通信。门锁系统需要可以接收来自手机的指令，并向手机发送门锁状态信息。我们需要定义一种BLE蓝牙数据通信协议，并实现Android端的通信代码。

BLE蓝牙数据通信协议定义

为了实现与门锁系统的通信，我们可以定义以下BLE蓝牙数据通信协议。

  1. 服务（Service）UUID: 0000XXXX-0000-1000-8000-00805F9B34FB
  2. 特征（Characteristic）UUID:
    • 读取门锁状态: 0000XXXX-0000-1000-8000-00805F9B34FB
    • 写入指令: 0000YYYY-0000-1000-8000-00805F9B34FB
  3. 数据格式: 使用JSON格式进行数据的传输，包括以下字段:
    • command: 指令类型，例如"unlock"表示开锁指令
    • status: 门锁状态，例如"locked"表示已锁

解决方案

Android端代码实现

下面是一个示例代码，展示如何在Android端实现与门锁系统的通信。

// 初始化蓝牙适配器和回调
BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
    // 连接状态改变时的回调
    @Override
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
        if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
            // 连接成功，开始发现服务
            gatt.discoverServices();
        } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
            // 连接断开，进行相关处理
        }
    }

    // 发现服务时的回调
    @Override
    public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            BluetoothGattService service = gatt.getService(SERVICE_UUID);
            if (service != null) {
                BluetoothGattCharacteristic readCharacteristic = service.getCharacteristic(READ_UUID);
                BluetoothGattCharacteristic writeCharacteristic = service.getCharacteristic(WRITE_UUID);

                // 读取门锁状态
                gatt.readCharacteristic(readCharacteristic);
            }
        }
    }

    // 读取特征值时的回调
    @Override
    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            // 解析并处理门锁状态信息
            String data = new String(characteristic.getValue());
            JSONObject jsonObject = new JSONObject(data);
            String status = jsonObject.getString("status");
            // 处理门锁状态信息
        }
    }

    // 写入特征值时的回调
    @Override
    public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            // 写入成功，可以进行相关处理
        }
    }
};

// 连接到门锁设备
BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(deviceAddress);
BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(context, false, bluetoothGattCallback);

流程图

下面是一个使用mermaid语法绘制的流程图，描述了Android端与门锁系统的通信流程。

flowchart TD
    A[初始化蓝牙适配器和回调]
    B[连接到门锁设备]
    B --> C{连接状态改变?}
    C -- 连接成功 --> D[发现服务]
    C -- 连接断开 --> E[进行相关处理]
    D -- 发现服务成功 --> F[读取门锁状态]
    F -- 读取成功 --> G[解析并处理