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蓝牙设备的连接与配对

分类: 文章 • 2023-12-01 21:40:58
蓝牙是一种短距离无线通信技术，它由爱立信公司于1994年创制，原本想替代连接电信设备的数据线，但是后来发现它也能用于移动设备之间的数据传输，所以蓝牙技术在手机上获得了长足发展。

因为手机内部的通讯芯片一般同时集成了2G/3G/4G、WIFI和蓝牙，所以蓝牙功能已经是智能手机的标配了。若想进行蓝牙方面的开发，需要在App工程的AndroidManifest.xml中补充下面的权限配置：
[html] view plain copy
  1.     <!-- 蓝牙 -->  
  2.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />  
  3.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />  
  4.     <!-- 如果Android6.0 蓝牙搜索不到设备，需要补充下面两个权限 -->  
  5.     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />  
  6.     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />  
与NFC类似，Android也提供了蓝牙模块的管理工具，名叫BluetoothAdapter，虽然通常把BluetoothAdapter翻译为“蓝牙适配器”，其实它干的是管理器的活。下面是BluetoothAdapter类常用的方法说明：
getDefaultAdapter : 获取默认的蓝牙适配器。该方法为静态方法。
getState : 获取蓝牙的开关状态。STATE_ON表示已开启，STATE_TURNING_ON表示正在开启，STATE_OFF表示已关闭，STATE_TURNING_OFF表示正在关闭。
enable : 启用蓝牙功能。
disable : 禁用蓝牙功能。
isEnabled : 判断蓝牙功能是否启用。返回true表示已启用，返回false表示未启用。
getBondedDevices : 获取已配对的设备集合。
getRemoteDevice : 根据设备地址获取远程的设备对象。
startDiscovery : 开始搜索周围的蓝牙设备。
cancelDiscovery : 取消搜索周围的蓝牙设备。
isDiscovering : 判断是否正在搜索周围的蓝牙设备。

接下来通过一个检测蓝牙设备并配对的例子，介绍如何在App开发中运用蓝牙技术。不要小看这个例子，简简单单的功能可得分成四个步骤：初始化、启用蓝牙、搜索蓝牙设备、与指定设备配对，下面分别进行详细说明：

一、初始化蓝牙适配器
如果仅仅是普通的蓝牙连接，则调用getDefaultAdapter获取蓝牙适配器就行了。初始化蓝牙适配器的代码示例如下：
[java] view plain copy
  1. private BluetoothAdapter mBluetooth;  
  2. private void initBluetooth() {  
  3.     mBluetooth = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();  
  4.     if (mBluetooth == null) {  
  5.         Toast.makeText(this, "本机未找到蓝牙功能", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
  6.         finish();  
  7.     }  
  8. }  

二、启用蓝牙功能
虽然BluetoothAdapter提供了enable方法用于启用蓝牙功能，但是该方法并不允许外部发现本设备，所以等于没用。实际开发中要弹窗提示用户，是否允许其他设备检测到自身，弹窗代码如下所示：
[java] view plain copy
  1.     // 弹出是否允许扫描蓝牙设备的选择对话框  
  2.     Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);  
  3.     startActivityForResult(intent, mOpenCode);  
蓝牙权限的选择对话框如下图所示：
蓝牙设备的连接与配对
由于选择弹窗上面可选择“允许”还是“拒绝”，因此代码中要重写onActivityResult函数，在该函数中判断蓝牙权限的选择结果。下面是判断权限选择的例子代码：
[java] view plain copy
  1. private int mOpenCode = 1;  
  2. @Override  
  3. protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent intent) {  
  4.     super.onActivityResult(requestCode, resultCode, intent);  
  5.     if (requestCode == mOpenCode) {  
  6.         mHandler.postDelayed(mRefresh, 50); // 刷新蓝牙设备列表  
  7.         if (resultCode == RESULT_OK) {  
  8.             Toast.makeText(this, "允许本地蓝牙被附近的其它蓝牙设备发现", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
  9.         } else if (resultCode == RESULT_CANCELED) {  
  10.             Toast.makeText(this, "不允许蓝牙被附近的其它蓝牙设备发现", Toast.LENGTH_SHORT).show();  
  11.         }  
  12.     }  
  13. }  

三、搜索周围的蓝牙设备
蓝牙功能打开之后，就能调用startDiscovery方法去搜索周围的蓝牙设备了。不过因为搜索动作是个异步的过程，startDiscovery方法并不直接返回搜索发现的设备结果，而是通过广播BluetoothDevice.ACTION_FOUND返回新发现的蓝牙设备。所以页面代码需要注册一个蓝牙搜索结果的广播接收器，在接收器中解析蓝牙设备信息，再把新设备添加到蓝牙设备列表。
下面是蓝牙搜索接收器的注册、注销，以及内部逻辑处理的代码例子：
[java] view plain copy
  1.     private void beginDiscovery() {  
  2.         // 如果当前不是正在搜索，则开始新的搜索任务  
  3.         if (!mBluetooth.isDiscovering()) {  
  4.             mBluetooth.startDiscovery();  
  5.         }  
  6.     }  
  7.   
  8.     @Override  
  9.     protected void onStart() {  
  10.         super.onStart();  
  11.         //需要过滤多个动作，则调用IntentFilter对象的addAction添加新动作  
  12.         IntentFilter discoveryFilter = new IntentFilter();  
  13.         discoveryFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);  
  14.         //注册搜索结果的接收器  
  15.         registerReceiver(discoveryReceiver, discoveryFilter);  
  16.     }  
  17.   
  18.     @Override  
  19.     protected void onStop() {  
  20.         super.onStop();  
  21.         // 注销广播接收器  
  22.         unregisterReceiver(discoveryReceiver);  
  23.     }  
  24.   
  25.     // 蓝牙设备的搜索结果通过广播返回  
  26.     private BroadcastReceiver discoveryReceiver = new BroadcastReceiver() {  
  27.         @Override  
  28.         public void onReceive(Context context, Intent intent) {  
  29.             String action = intent.getAction();  
  30.             Log.d(TAG, "onReceive action=" + action);  
  31.             // 获得已经搜索到的蓝牙设备  
  32.             if (action.equals(BluetoothDevice.ACTION_FOUND)) {  
  33.                 BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);  
  34.                 refreshDevice(device); // 将发现的蓝牙设备加入到设备列表  
  35.             }  
  36.         }  
  37.     };  
搜索到的蓝牙设备可能会有多个，每发现一个新设备都会收到一次发现广播，这样设备列表是动态刷新的。搜索完成的蓝牙设备列表界面如下图所示，其中左图为A手机的设备列表，右图为B手机的设备列表：
蓝牙设备的连接与配对
蓝牙设备的连接与配对

四、与指定的蓝牙设备配对
注意到新发现的设备状态是“未绑定”，这意味着当前手机并不能跟对方设备进行数据交互。只有新设备是“已绑定”状态，才能与当前手机传输数据。蓝牙设备的“未绑定”与“已绑定”，区别在于这两部设备之间是否成功配对了，而配对操作由BluetoothDevice类管理。下面是BluetoothDevice类的常用方法说明：
getName : 获取设备的名称。
getAddress : 获取设备的MAC地址。
getBondState : 获取设备的绑定状态。BOND_NONE表示未绑定，BOND_BONDING表示正在绑定，BOND_BONDED表示已绑定。
createBond : 建立该设备的配对信息。该方法为隐藏方法，需要通过反射调用。
removeBond : 移除该设备的配对信息。该方法为隐藏方法，需要通过反射调用。
从上面的方法说明可以看出，搜索获得新设备后，即可调用设备对象的createBond方法建立配对。但配对成功与否的结果同样不是立即返回的，因为系统会弹出配对确认框供用户选择，就像下面的两个界面截图那样，左图是A手机上的配对弹窗，右图是B手机上的配对弹窗。
蓝牙设备的连接与配对
蓝牙设备的连接与配对
只有用户在两部手机都选择了“配对”按钮，才算是双方正式搭配好了。由于配对请求需要在界面上手工确认，因此配对结果只能通过异步机制返回，此处的结果返回仍然采取广播形式，即系统会发出广播BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED通知App。故而前面第三步的广播接收器得增加过滤绑定状态的变更动作，接收器内部也要补充更新蓝牙设备的绑定状态了。修改后的广播接收器相关代码片段如下所示：
[java] view plain copy
  1. @Override  
  2. protected void onStart() {  
  3.     super.onStart();  
  4.     //需要过滤多个动作，则调用IntentFilter对象的addAction添加新动作  
  5.     IntentFilter discoveryFilter = new IntentFilter();  
  6.     discoveryFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);  
  7.     // 增加绑定状态的变更动作  
  8.     discoveryFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED);  
  9.     //注册搜索结果的接收器  
  10.     registerReceiver(discoveryReceiver, discoveryFilter);  
  11. }  
  12.   
  13.   
  14. // 蓝牙设备的搜索结果通过广播返回  
  15. private BroadcastReceiver discoveryReceiver = new BroadcastReceiver() {  
  16.     @Override  
  17.     public void onReceive(Context context, Intent intent) {  
  18.         String action = intent.getAction();  
  19.         Log.d(TAG, "onReceive action=" + action);  
  20.         // 获得已经搜索到的蓝牙设备  
  21.         if (action.equals(BluetoothDevice.ACTION_FOUND)) {  
  22.             BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);  
  23.             refreshDevice(device); // 将发现的蓝牙设备加入到设备列表  
  24.         } else if (action.equals(BluetoothDevice.ACTION_BOND_STATE_CHANGED)) {  
  25.             BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);  
  26.             // 更新蓝牙设备的绑定状态  
  27.             if (device.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_BONDING) {  
  28.                 tv_discovery.setText("正在配对" + device.getName());  
  29.             } else if (device.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_BONDED) {  
  30.                 tv_discovery.setText("完成配对" + device.getName());  
  31.             } else if (device.getBondState() == BluetoothDevice.BOND_NONE) {  
  32.                 tv_discovery.setText("取消配对" + device.getName());  
  33.             }  
  34.         }  
  35.     }  
  36. };  
两部手机配对完毕，分别刷新自己的设备列表页面，将对方设备的绑定状态改为“已绑定”，然后它俩就可以眉目传情，传递小纸条什么的了。下面是更新状态后的设备列表界面，其中左图为A手机的设备列表，右图为B手机的设备列表：
蓝牙设备的连接与配对
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