Android 蓝牙通信方式总结

黎峰吖 · 发表于 2021-11-9 16:51:45

1.摘要
Android手机间通过蓝牙方式进行通信，有两种常见的方式，一种是socket方式，另一种是通过GATT Server（Android 5.0以后）通信。
（1）socket方式最为简单，但是很多低功耗的蓝牙设备，如单片机上的蓝牙模块可能不支持
（2）GATT方式相对比较复杂
（3）socket、GATT均为C/S（client-server)模式
本文基于两种通信方式，进行详细展开，并推荐了开源项目，建议配合学习。

关键词
（1）Bluetooth
蓝牙（Bluetooth）：蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术，能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而使数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。

（2） UUID
UUID（Universally Unique Identifier）：用于标识蓝牙服务以及通讯特征访问属性，不同的蓝牙服务和属性使用不同的访问方法。

（3）服务UUID
服务UUID（Service UUID）：不同的服务（Service）应该有不同的编号(UUID)，用以区分不同的服务(Service)。

（4）特征值UUID
特征值UUID（Characteristic　UUID）：特性（Characteristic）是依附于某个服务（Service）的

（5）属性（Property）
（5.1）Read：读属性
Read：读属性，具有这个属性的特性是可读的，也就是说这个属性允许手机来读取一些信息。手机可以发送指令来读取某个具有读属性UUID的信息。

（5.2）Notify：通知属性
Notify：通知属性，具有这个属性的特性是可以发送通知的，也就是说具有这个属性的特性（Characteristic）可以主动发送信息给手机。

（5.3）Write：写属性
Write：写属性，具有这个属性的特性是可以接收写入数据的。通常手机发送数据给蓝模块就是通过这个属性完成的。这个属性在Write 完成后，会发送写入完成结果的反馈给手机，然后手机再可以写入下一包或处理后续业务，这个属性在写入一包数据后，需要等待应用层返回写入结果，速度比较慢。

（5.4）WriteWithout Response：写属性
WriteWithout Response：写属性，从字面意思上看，只是写，不需要返回写的结果，这个属性的特点是不需要应用层返回，完全依靠协议层完成，速度快，但是写入速度超过协议处理速度的时候，会丢包。

（6） GATT
GATT（Generic Attribute Profile）：中文名叫通用属性协议，它定义了services和characteristic两种东西来完成低功耗蓝牙设备之间的数据传输。它是建立在通用数据协议Attribute Protocol (ATT),之上的，ATT把services和characteristic以及相关的数据保存在一张简单的查找表中，该表使用16-bit的id作为索引。

（7）profile
profile可以理解为一种规范，一个标准的通信协议，它存在于从机中。蓝牙组织规定了一些标准的profile，例如 HID OVER GATT ，防丢器，心率计等。每个profile中会包含多个service，每个service代表从机的一种能力。

2. Bluetooth Socket
以该项目demo为例介绍
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Android API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（Serial Port Profile，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。

注意
1.需要BLUETOOTH权限。
2.此处BluetoothSocket使用uuid:00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB

原文链接：http://bj.dyrs.com.cn/story/202111/1165598