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蓝牙编程基础

在移动设备上,联网的方式很多,也存在了很大的差异,包括速度,有效范围等等因素都会对网络有不同的要求,本文我们就先分析一下Ophone平台上如何通过蓝牙进行网络连接,进而使用蓝牙来开发一些小的游戏或者应用,这里我们先从最基础的开始,首先学习蓝牙编程,我在查看了androidsdk之后,发现蓝牙聊天这个示例基本上已经包含了所有的蓝牙基础知识,但是学习实例之前,我们有必要介绍一下蓝牙的基础知识,我大概浏览了一下,没有看到过多介绍蓝牙开发包的使用的文章,因此我们这里会对Ophone平台中蓝牙开发包进行一个详细的介绍,后面则会通过一个蓝牙聊天程序来进行实际开发。

蓝牙API

在OPhone平台中,蓝牙api主要存在于"android.bluetooth"包中,它提供了皆如扫描设备、连接设备以及对设备间的数据传输进行管理的类,这些类对蓝牙设备进行功能性管理,蓝牙模块API提供的应用包括一下几个方面:

 扫描其它蓝牙设备

 通过查询本地蓝牙适配器来匹配蓝牙设备

 建立RFCOMM(无线射频通信协议)的通道/端口

 从其他的蓝牙设备中连接到指定的端口

 传输数据到其他设备,或者从其他设备中接收数据

如需运用这些API来执行蓝牙通信,应用程序必须声明BLUETOOTH许可。

对于皆如寻找设备请求等的一些附加功能,也同样需要BLUETOOTH_ADMIN许可。

比如本文所介绍的蓝牙聊天程序就包含了一下两个权限许可:

viewplain copytoclipboard print ?

1.

name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />  

2.

name="android.permission.BLUETOOTH" />  

在蓝牙包(android.bluetooth)中有存在了以下几个类和接口,下面我们看一下他们分别具有什么样的功能,如下表所示。

 

类\接口

功能描述

BluetoothAdapter

本地的蓝牙适配器设备

BluetoothClass

描述了设备通用特性和功能的蓝牙类

BluetoothClass.Device

定义了所有设备类的常量

BluetoothClass.Device.Major

定义了所有主要设备类的常量

BluetoothClass.Service

定义了所有服务类的常量

BluetoothDevice

代表一个远程的蓝牙设备

BluetoothServerSocket

监听蓝牙服务的端口

BluetoothSocket

一个双向连接的蓝牙端口socket

BluetoothAdapter

本地的蓝牙适配器。

该类主要用来操作蓝牙的基本服务。

比如:

初始化设备的可见,查询可匹配的设备集,使用一个已知的MAC地址来初始化一个BluetoothDevice类,创建一个BluetoothServerSocket类以监听其它设备对本机的连接请求等。

如果要获得本地蓝牙适配器,只有一个唯一的方式就是调用getDefaultAdapter()函数,同时也只有获得了蓝牙适配器之后才能进一步的操作!

下面我们将本地蓝牙适配器的api整理成以下一个表格。

 

那么上面的表中所列出的都是一些常用的操作,我们在稍后实现蓝牙聊天程序时,都会介绍如何详细的使用这些api。

通常我们在使用一下代码请求使用蓝牙时,会弹出一个权限对话框,如图14-1所示。

viewplain copytoclipboard print ?

1.Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);  

2.startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);  

图14-1请求使用蓝牙的权限

当我们在使用ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE来请求蓝牙可见状态时,也会弹出一个对话框来让用户确认,如图14-2所示。

请求蓝牙可见代码如下:

viewplain copytoclipboard print ?

1.Intent discoverableIntent = new  

2.Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);  

3.discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);  

4.startActivity(discoverableIntent);  

图14-2请求蓝牙可见

最后,当我们的蓝牙首次在配对时,同样会出现如图14-3所示的确认对话框。

 

图14-3请求配对

BluetoothClass

该类用来描述设备通用特性和功能的蓝牙类。

比如,一个蓝牙类会指定比如电话、计算机或耳机的通用设备类型,可以提供比如音频或者电话的服务。

每个蓝牙类都是有0个或更多的服务类,以及一个设备类组成。

设备类将被分解成主要和较小的设备类部分。

BluetoothClass用作一个能大致描述一个设备(比如关闭用户界面上一个图标的设备)的特性,但当蓝牙服务事实上是被一个设备所支撑的时候,BluetoothClass的描述则不一定很准确。

精确的服务搜寻通过SDP请求来完成。

当运用createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)和listenUsingRfcommWithServiceRecord(String,UUID)来创建RFCOMM端口的时候,SDP请求就会自动执行。

我们可以使用getBluetoothClass()方法来获取为远程设备所提供的类。

同样,我们还是将该类的常用api列一个表,如下所示。

内部类

class

BluetoothClass.Device

定义所有设备类的常量。

class

BluetoothClass.Service

定义所有服务类的常量。

常用方法

boolean

equals(Objecto)

判断相等操作。

int

getDeviceClass()

返回BluetoothClass.中的设备类部分。

int

getMajorDeviceClass()

返回BluetoothClass.中设备类的主要部分。

boolean

hasService(intservice)

如果该指定服务类被BluetoothClass.所支持,则返回true。

int

hashCode()

返回这个对象的整型哈希码。

String

toString()

返回这个对象的字符串。

这里,有几个方法需要说明一下,首先getDeviceClass()返回BluetoothClass.中的设备类部分,从函数中返回的值可以和在BluetoothClass.Device中的公共常量做比较,从而确定哪个设备类在这个蓝牙类中是被编码的;其次,getMajorDeviceClass()返回BluetoothClass.中设备类的主要部分,从函数中返回的值可以和在BluetoothClass.Device.Major中的公共常量做比较,从而确定哪个主要类在这个蓝牙类中是被编码的。

 

BluetoothClass.Device

BluetoothClass.Device.Major

BluetoothClass.Service

这三个类比较简单,主要是包含了一推常量,其中BluetoothClass.Device中的常量代表主要和较小的设备类部分(完整的设备类)的组合。

BluetoothClass.Device.Major的常量只能代表主要设备类。

而BluetoothClass.Service定义了所有服务类的常量。

由于这些常量的数量比较多,这里我们就不一一列举了,详细信息大家可以参考sdk文档中:

viewplain copytoclipboard print ?

1.docs/reference/android/bluetooth/BluetoothClass.Device.html  

2.  

3.docs/reference/android/bluetooth/BluetoothClass.Device.Major.html  

4.docs/reference/android/bluetooth/BluetoothClass.Service.html  

BluetoothDevice

该类是一个远程蓝牙设备。

我们可以创建一个带有各自设备的BluetoothDevice或者查询其皆如名称、地址、类和连接状态等信息。

对于蓝牙硬件地址而言,这个类仅仅是一个包装器。

这个类的对象是不可改变的。

这个类上的操作会使用这个用来创建BluetoothDevice类的BluetoothAdapter类执行在远程蓝牙硬件上。

为了获得BluetoothDevice类,我们可以使用BluetoothAdapter.getRemoteDevice(String)方法去创建一个指定MAC地址的设备(用户可以通过带有BluetoothAdapter类来完成对设备的查找)或者从一个通过BluetoothAdapter.getBondedDevices()得到返回值的有联系的设备集合来得到该设备。

注意:

使用该类需要加入BLUETOOTH权限。

该类主要包含一下api可供我们使用。

常量

String

ACTION_ACL_CONNECTED

广播活动:

指明一个与远程设备建立的低级别(ACL)连接。

String

ACTION_ACL_DISCONNECTED

广播活动:

指明一个来自于远程设备的低级别(ACL)连接的断开。

String

ACTION_ACL_DISCONNECT_REQUESTED

广播活动:

指明一个为远程设备提出的低级别(ACL)的断开连接请求,并即将断开连接。

String

ACTION_BOND_STATE_CHANGED

广播活动:

指明一个远程设备的连接状态的改变。

String

ACTION_CLASS_CHANGED

广播活动:

一个已经改变的远程设备的蓝牙类。

String

ACTION_FOUND

广播活动:

发现远程设备。

String

ACTION_NAME_CHANGED

广播活动:

指明一个远程设备的名称第一次找到,或者自从最后一次找到该名称开始已经改变。

int

BOND_BONDED

表明远程设备已经匹配。

int

BOND_BONDING

表明和远程设备的匹配正在进行中。

int

BOND_NONE

表明远程设备并未匹配。

int

ERROR

错误信息。

String

EXTRA_BOND_STATE

作为一个ACTION_BOND_STATE_CHANGED的整型附加域。

String

EXTRA_CLASS

作为一个ACTION_FOUNDand和ACTION_CLASS_CHANGED的ParcelabeBluetoothClass附加域。

String

EXTRA_DEVICE

每次通过该类进行广播时,作为ParcelableBluetoothDevice的附加域。

String

EXTRA_NAME

作为ACTION_NAME_CHANGED和ACTION_FOUND的字符串附加域。

String

EXTRA_PREVIOUS_BOND_STATE

作为ACTION_BOND_STATE_CHANGED的整型附加域。

String

EXTRA_RSSI

作为ACTION_FOUND的可选短整型附加域。

常用方法

BluetoothSocket

createRfcommSocketToServiceRecord(UUIDuuid)

创建一个RFCOMM以准备开始一个对使用uuid的SDP查找的远程设备进行安全而连接。

int

describeContents()

描述了包含在Parcelable'smarshalledrepresentation中的特殊对象的种类。

String

getAddress()

返回该蓝牙设备的硬件地址。

BluetoothClass

getBluetoothClass()

获得远程设备的蓝牙类。

int

getBondState()

获得远程设备的连接状态。

String

getName()

获得远程蓝牙设备的名称。

 

下面有几个需要说明的,ACL连接通过Android蓝牙栈自动进行管理,需要BLUETOOTH去获取。

该类中常量所对应需要的常量值如下:

注意:

toSting()函数会返回该蓝牙设备的字符串表达式。

当我们在取得蓝牙地址时,一般会得到一个类似于"00:

11:

22:

AA:

BB:

CC"的字符串,如果用户明确需要蓝牙硬件地址以防以后toString()表达式会改变的话,用户总是需要使用getAddress()方法来获取蓝牙的地址。

getName()函数也只获取远程蓝牙设备的名称,当执行设备扫描的时候,本地适配器将自动寻找远程名称。

该方法只返回来自存储器中该设备的名称。

该类中大多数方法的使用都需要获得BLUETOOTH权限。

BluetoothServerSocket

该类用于实现一个蓝牙的监听端口,蓝牙端口的监听接口和TCP端口类似:

Socket和ServerSocket类。

在服务器端,使用BluetoothServerSocket类来创建一个监听服务端口。

当一个连接被BluetoothServerSocket所接受,它会返回一个新的BluetoothSocket来管理该连接。

在客户端,使用一个单独的BluetoothSocket类去初始化一个外接连接和管理该连接。

最通常使用的蓝牙端口是RFCOMM,它是被AndroidAPI支持的类型。

RFCOMM是一个面向连接,通过蓝牙模块进行的数据流传输方式,它也被称为串行端口规范(SerialPortProfile,SPP)。

为了创建一个对准备好的新来的连接去进行监听BluetoothServerSocket类,使用BluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord()方法。

然后调用accept()方法去监听该链接的请求。

在连接建立之前,该调用会被阻断,也就是说,它将返回一个BluetoothSocket类去管理该连接。

每次获得该类之后,如果不再需要接受连接,最好调用在BluetoothServerSocket类下的close()方法。

关闭BluetoothServerSocket类不会关闭这个已经返回的BluetoothSocket类

BluetoothSocket类线程安全。

特别的,close()方法总会马上放弃外界操作并关闭服务器端口。

如果使用需要BLUETOOTH权限的许可。

我们后面将要介绍的蓝牙聊天服务则整需要使用该功能。

该类提供了一下一些常用操作方法。

accept()函数将在一个成功建立的连接上返回一个已连接的BluetoothSocket类。

每当该调用返回的时候,它可以在此调用去接收以后新来的连接。

close()方法可以用来放弃从另一线程来的调用。

close()将马上关闭端口,并释放所有相关的资源。

在其他线程的该端口中引起阻塞,从而使系统马上抛出一个IO异常。

关闭BluetoothServerSocket不会关闭接受自accept()的任意BluetoothSocket。

BluetoothSocket

上面说过蓝牙端口监听接口和TCP端口类似:

Socket和ServerSocket类。

在服务器端,使用BluetoothServerSocket类来创建一个监听服务端口。

当一个连接被BluetoothServerSocket所接受,它会返回一个新的BluetoothSocket来管理该连接。

在客户端,使用一个单独的BluetoothSocket类去初始化一个外接连接和管理该连接。

最通常使用的蓝牙端口是RFCOMM,它是被AndroidAPI支持的类型。

RFCOMM是一个面向连接,通过蓝牙模块进行的数据流传输方式,它也被称为串行端口规范(SerialPortProfile,SPP)。

为了创建一个BluetoothSocket去连接到一个已知设备,使用方法BluetoothDevice.createRfcommSocketToServiceRecord()。

然后调用connect()方法去尝试一个面向远程设备的连接。

这个调用将被阻塞指导一个连接已经建立或者该链接失效。

为了创建一个BluetoothSocket作为服务端(或者"主机"),查看BluetoothServerSocket文档。

每当该端口连接成功,无论它初始化为客户端,或者被接受作为服务器端,通过getInputStream()和getOutputStream()来打开IO流,从而获得各自的InputStream和OutputStream对象BluetoothSocket类线程安全。

特别的,close()方法总会马上放弃外界操作并关闭服务器端口。

如果使用需要BLUETOOTH权限的许可。

该类也就以下几个方法需要大家掌握。

connect()函数链接到远程设备时,该方法将阻塞,指导一个连接建立或者失效。

如果该方法没有返回异常值,则该端口现在已经建立。

当设备查找正在进行的时候,创建对远程蓝牙设备的新连接不可被尝试。

在蓝牙适配器上,设备查找是一个重量级过程,并且肯定会降低一个设备的连接。

使用cancelDiscovery()方法去取消一个外界的查询。

查询并不由活动所管理,而作为一个系统服务来运行,所以即使它不能直接请求一个查询,应用程序也总会调用cancelDiscovery()方法。

close()方法可以用来放弃从另一线程而来的调用。

getInputStream()函数通过连接的端口获得输入数据流,即使该端口未连接,该输入数据流也会返回。

不过在该数据流上的操作将抛出异常,直到相关的连接已经建立,当然在聊天实例中,也是我们用来读取晓得数据流。

而getOutputStream()函数通过连接的端口获得输出数据流,即使该端口未连接,该输出数据流也会返回。

不过在该数据流上的操作将抛出异常,直到相关的连接已经建立,同样用于聊天实例上的发送消息操作。

总结

本文主要分析了Ophone平台中蓝牙开发包中的各个类接口的功能和用途,同时也说明了蓝牙编程并不苦难,掌握其通行机制,熟悉其API就能轻松的完成,当然了本文也还没有涉及到具体的实例操作,但是这也是大家必须需要先掌握的基础知识,大家对这些api有一个认识之后,下一篇文章我们就开始动手来做一个蓝牙聊天程序。

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