段时间，公司项目用到了手机APP和蓝牙设备的通讯开发，这里也正好对低功耗蓝牙（蓝牙4.0及以后标准）的开发，做一个总结。
蓝牙技术联盟在2010年6月30号公布了蓝牙4.0标准，4.0标准在蓝牙3.0+HS标准的基础上增加了对低功耗蓝牙(BLE)的支持。相比原有的普通蓝牙和高速蓝牙，BLE最大的特点就是低功耗，低延时，快速的搜索和连接速度，但数据传输速度相比传统蓝牙低。接下去将从BLE的概念以及代码两个方面介绍Android下的BLE。
先来说说基本概念：
1.BLE相关概念
1.1 GATT、Service、Characteristic、Descriptor
BLE开发，经常会与四个概念发生关系：GATT、Service、Characteristic、Descriptor
- GATT：是蓝牙4.0特有的Profile通用规范，BLE应用的Profile均基于GATT。Gatt定义了一个服务框架规范，该框架包括对蓝牙服务(Service)和服务特性(Characteristic)的定义和规范，和其中读写、通知的特性等。可以将GATT理解成BLE框架，我们在GATT上面实现BLE功能。
- Service：是完成一个特定功能的数据和行为集合。在Gatt中，一个Service可能包含Service引用以及强制或者可选的Characteristic。
- Characteristic：也叫特征值，一个Characteristic的定义包含了Characteristic本身，数值以及描述(Descriptor)的声明。Characteristic是完成BLE具体功能的基本单位。
Descriptor：Descriptor定义了Characteristic中数据的具体含义。
总的来说，一个蓝牙4.0的终端可以包含多个Service，一个Service可以包含多个Characteristic，一个Characteristic包含一个Value和多个Descriptor，一个Descriptor包含一个Value
1.2 *（Central）与周边（Periphery）
在BLE协议中，有两个角色，周边（Periphery）和*（Central）：
周边是数据提供者，*是数据使用/处理者；在iOS SDK里面，可以把一个iOS设备作为一个周边，也可以作为一个*；但是在Android SDK里面，Android手机只能作为*来使用和处理数据；那数据从哪儿来？从BLE设备来，现在的很多可穿戴设备都是用BLE来提供数据的。
一个*可以同时连接多个周边，但是一个周边某一时刻只能连接一个*。
那么问题来了，如何定义周边和*？
关于周边和*，涉及到四个类：
- BluetoothGattServer：作为周边来提供数据
- BluetoothGattServerCallback：返回周边的状态
- BluetoothGatt：作为*来使用和处理数据
- BluetoothGattCallback：返回*的状态和周边提供的数据。、
关系如图下：
2. 开发Ble
了解了那些基础概念后，我们就正式开始开发ble。
Ble的Android开发，主要是以下的几个步骤：
1、添加权限
2、扫描Ble设备
3、连接Ble设备
4、数据通讯
那么现在，开始一步步来完成。
2.1 添加权限：
在AndroidManifest.xml中添加Ble需要的权限，其实就两个：
<!-- 应用使用蓝牙的权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<!-- 扫描蓝牙设备或者操作蓝牙设置 -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
2.2 检查是否设备是否支持蓝牙，并打开蓝牙
检查设备是否支持蓝牙
/**
* 检查该设备是否支持蓝牙
*/
public void isBle(Context context) {
//手机硬件支持蓝牙
if (!context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) {
ViewUtils.getInstance().showToast("该设备不支持BLE，即将离开改页面");
}
}
打开手机蓝牙开关
private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;//蓝牙适配器
//打开蓝牙权限
if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
startActivityForResult(enableBtIntent, What.Bluetooth.bluetoothEnable);
}
2.3 扫描设备
开始扫描和停止扫描，只需要调用对应的startLeScan()和stopLeScan()即可，但是需要将LeScanCallBack作为参数：
// 超时时间
private static final long SCAN_PERIOD = 10000;
...
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if (enable) {
// 达到超时时间，停止扫描
mHandler.postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mScanning = false;
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
}, SCAN_PERIOD);
//开始扫描
mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
} else {
//停止扫描
mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
...
}
LeScanCallBack的实现：
private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
@Override
public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi,
byte[] scanRecord) {
runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO: 2017/9/18
}
});
}
};
上面的代码中：
- SCAN_PERIOD：扫描时长，毫秒数，需要注意的是，蓝牙设备扫描很耗电，这个时间不易设置太长，在扫描成功后就要停止设备扫描。
- BluetoothDevice：蓝牙设备的相关类，通过他，可以获取蓝牙设备的很多信息
如果只想扫描指定类型的外围设备，你可以调用startLeScan(UUID[], BluetoothAdapter.LeScanCallback)，提供一个指定了你app支持的GATT服务的UUID数组对象。
2.3 连接GATT服务端
与BLE设备通讯的前提就是连接GATT服务端，GATT概念之前已经讲过了，调用connectGatt()就可以了，不过需要三个参数：这个方法需要三个参数，一个Context对象，autoConnect（一个指示是否自动连接到BLE设备--当它一旦可用的时候--的布尔值），和一个 BluetoothGattCallback的引用：
mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, mGattCallback);
这个方法会返回一个BluetoothGatt，用它可以对GATT进行操作。
具体怎么操作呢？下篇博客再说。
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