Android - BlueTooth BLE 之 Central 与 Peripheral 理解

2019-11-09 15:59:51

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

一.前言

Andorid 5.0 之前是无法进行外围设备开发的，在Android 5.0 API 21 android.bluetooth.le包下，新增加 Scaner相关类和 Advertiser 相关类。目前最后使用Scanner相关类实现蓝牙扫描。这段时间对蓝牙的学习与理解，对中心设备与周边设备做下面总结。

先看下 android.bluetooth.le 包下内容：

1. Android BLE 周边设备（Peripheral）可以通过 Advertiser 相关类实现操作； 2. Android BLE 中心设备（Central）可以通过 Scanner相关类实现蓝牙扫描； 3. Android BLE 建立中心连接的时候，使用 BlueToothDevice#connectGatt() 实现

如果你对 Central 与 Peripheral 理解的话，就移步下面文章！

Android 5.0 BLE 实现中心与外围设备（待更…）

二. Central 和 Peripheral

1. 蓝牙通信规则

Bluetooth BLE 的交互有两个角色： Central 与 Peripheral 。可以对比传统的CS结构，理解为客户端-服务端结构。

服务端（外围设备）： Peripheral 通常具有其他设备所需要的数据，即数据提供服务；

客户端（中心设备）：Central 通常通过使用Perpheral 的信息来实现一些特定的功能 ;

例如： 如下图所示，心跳监听器提供心跳数据，在你的其他设备的app上需要以用户友好的方式显示用户的心跳信息。

（来源于网络）

2.Central 发现并连接广播中的 Peripheral

在BLE中，Peripheral 通过广播的方式向Central提供数据是主要方式。主要操作如下：

服务端外围设备（Peripheral）：向外广播数据包（Advertising）形式的数据，比如设备名称，功能等！客户端中心设备（Central ）：可以通过实现扫描和监听到广播数据包，并展示数据。

如图所示：

（图片来源于网络）这里写图片描述

例如：

温度传感器设备会向外广播它获取到的温度信息

3. 外围设备（Peripheral ）数据如何构成

Peripheral 包含一个或者多个Service（服务）以及有关其连接信号强度的有用信息。

Service ：是指为了实现一个功能或者特性的数据采集和相关行为的集合，包含一个或多个特征（Characteristic）。

Characteristic ：它包括一个value和0至多个对次value的描述（Descriptor），知道更多数据细节。

Descriptor ：对Characteristic的描述，例如范围、计量单位等

如图所示：

这里写图片描述

三. Central 与 Peripheral 交互总结

在 Central 与 Perpheral 建立连接后，就可以发现（discoverServices）Perpheral 提供的所有的Services和Characteristic 。然后，Central 可以通过读写Service中的Characteristic 的value与Perpheral进行交互。

以Android 开发举例：

I . Central （中心设备）开发流程

建立中心角色 确定中心角色，客户端确立。

扫描外设 扫描设备：Android 5.0 以下使用 BluetoothAdapter#startLeScan() 实现扫描，Android5.0及其以上，使用android.bluetooth.le 包下 BluetoothLeScaner#startScan()实现。

建立连接 中心设备主要的类 BluetoothGatt 核心对象，通过 BlueToothDevice#connectGatt（） 可以获取到操作对象

获取services与characteristics 在连接设备的时候，会使用BluetoothGattCallback 进行一些数据返回和状态返回，当连接成功时，进行discoverservices ，比如

@Overridepublic void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) { if (newState == BluetoothGatt.STATE_CONNECTED) { gatt.discoverServices(); } @Overridepublic void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) { super.onServicesDiscovered(gatt, status); //当调用 discoverServices的时候，会调用此方法 PRintServices(gatt);}与外设设备交互和订阅 Characteristic 通知

断开连接 代码如下：

public void disconnect() { if (mBluetoothGatt != null) { mBluetoothGatt.disconnect(); mBluetoothGatt.close(); }}

II . Peripheral（外围设备）开发流程

确定外围设备

初始化外围设备管理对象 Android 5.0 之前没有外围设备开发，目前使用 BluetoothLeAdvertiser 进行外围设备管理；可以通过下面的方法获取 BluetoothAdapter#getBluetoothLeAdvertiser() 可以获取到该对象。

打开外围广播 根据SERIVE_UUID，打开一个外围设备连接，通过下面类实现BluetoothLeAdvertiser#startAdvertising();

获取外围设备Server 通过BluetoothGattServer 进行订阅通知，读写Characteristic操作，通过下面方法获取。 mBluetoothManager.openGattServer(mContext, bluetoothGattServerCallback)