一.蓝牙硬件操作

Android操作蓝牙需要申请蓝牙权限、定位权限，部分手机还必须要打开GPS才能使用。
蓝牙的打开、关闭、搜索，这部分内容只是简单的调用API就能实现，这里不做说明。
但是从连接开始就要了解一些低功耗蓝牙的知识，这些是在Android以外的知识，现在介绍最基础的使用。

1.连接

public void connect(Context context, BluetoothDevice device)mBluetoothGatt = device.connectGatt(context, false, mBluetoothGattCallback);}

这里着重说明BluetoothGatt和BluetoothGattCallback这两个东西，Gatt是一种协议一种规范，低功耗蓝牙就是建立在这个协议之上的通信方式。

二.在连接之后，要把蓝牙看作一个什么样的对象

调用完连接方法之后，就把蓝牙看作上面这棵树，最重要的就是characteristic节点，characteristic（特征值）是手机与蓝牙设备交互信息的关键。

现在要通过BluetoothGatt这个对象来操纵蓝牙，而通过BluetoothGattCallback这个回调来接收蓝牙的消息和状态变化。下面按照顺序说明，连接后应该做的操作

mBluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {@Overridepublic void onConnectionStateChange(final BluetoothGatt gatt, final int status,final int newState) {if (newState == BluetoothGatt.STATE_CONNECTED) {gatt.discoverServices();}else{...}}@Overridepublic void onServicesDiscovered(final BluetoothGatt gatt, final int status) {if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS){//todo 可以去找特征值了}}@Overridepublic void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt,final BluetoothGattCharacteristic characteristic, final int status) {}@Overridepublic void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,final BluetoothGattCharacteristic characteristic, final int status) {}@Overridepublic void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {//todo 按照协议解析数据，characteristic.getValue()}};

1.设备连接状态的变化

在onConnectionStateChange中等待接收连接状态的改变，这里能够接收，连接成功、连接失败、断开等状态。

2.在判断到连接成功之后，发现服务

gatt.discoverServices();

在调用发现服务之后会，这个回调会得到消息onServicesDiscovered，当服务发现之后，就代表我们可以去操作我们需要的service和characteristic了。

3.如何找到要用的characteristic

UUID（通用唯一识别码），蓝牙中用到了这个概念，每一个service，characteristic都有唯一的UUID。我们需要的UUID应该由蓝牙硬件一方提供说明文档，告知做app的开发人员，不同的characteristic可能对应不同的功能。

这是两个很常用的UUID

String UUID_service ="0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB";String UUID_characteristic ="0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB";UUID serviceUUID = UUID.fromString(UUID_service);UUID characteristicUUID = UUID.fromString(UUID_characteristic);service =bluetoothGatt.getService(serviceUUID);characteristic =service.getCharacteristic(characteristicUUID);

至此，我们终于拿到了最关键的这个对象，我们可以主动去读一下这个特征值瞧瞧

bluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic)

结果会在onCharacteristicRead中得到

三.如何使用特征值与蓝牙设备互发消息

1.向蓝牙设备发送消息

蓝牙与手机的交流都是通过字节数组，当我们修改蓝牙设备特征值，蓝牙就收到了我们发送的这串数据，

characteristic.setValue(byte[] data);bluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);

然后就会在回调onCharacteristicWrite中得到我们刚发送的消息的结果，

  @Overridepublic void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt,final BluetoothGattCharacteristic characteristic, final int status) {if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS){}}

这就证明发送成功了。

2.接收蓝牙设备发送的消息

手机端通过监听特征值的变化，来接收消息，如果蓝牙设备改变了一个特征值的值，被我们监听到了，这就相当于，蓝牙设备向app发送了字节数组。

bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);@Overridepublic void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {//todo 按照协议解析数据，characteristic.getValue()，注意：每次传输大小有限制，如果过长，这个回调就会执行多次，要自己把每次的到的数据拼接成一个完整的数据帧}

每当特征值被蓝牙修改，我们就会在onCharacteristicChanged接收到修改的信息，这就是蓝牙发送消息给app。

3.解析数据

数据的解析，要根据协议来执行，这个协议一般由app的开发和蓝牙硬件的开发人员一起制定。

举例说明：

假设这样制定一个协议，将接收到的字节数组转成十六进制，每个字节的范围就是00-FF

规定每一个完整的数据帧是以BB开头，以7E结尾，数组中第二个位置的数字代表有用数据体的长度。app可以根据这个规定拼接完整数据帧，以及排除一些多余的或者错误的字节

BB 02 A7 64 7E

这个数据帧中代表特别含义的数据体就是 A7 64

其中第一位代表功能标识，其中A7可能就代表这个消息是电池的电量，64表示剩余电量是100%

四.DEMO

private final String TAG = "BLE_TEST"; private String UUID_service = "0000FFE0-0000-1000-8000-00805F9B34FB"; private String UUID_characteristic ="0000FFE1-0000-1000-8000-00805F9B34FB"; private BluetoothGatt mBluetoothGatt; private BluetoothGattCharacteristic mCharacteristic; private BluetoothGattCallback mBluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() { @Overridepublic void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {if (newState == BluetoothGatt.STATE_CONNECTED) {gatt.discoverServices();//四.连接蓝牙成功之后，发现服务}super.onConnectionStateChange(gatt, status, newState);}@Overridepublic void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS){ //五.发现服务成功之后，去找需要的特征值UUID serviceUUID = UUID.fromString(UUID_service);UUID characteristicUUID = UUID.fromString(UUID_characteristic);BluetoothGattService service = mBluetoothGatt.getService(serviceUUID);mCharacteristic = service.getCharacteristic(characteristicUUID); //找到特征值之后进行收发操作，设置接收特征值通知mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(mCharacteristic, true);send(); //发个消息给蓝牙}super.onServicesDiscovered(gatt, status);}@Overridepublic void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {super.onCharacteristicRead(gatt, characteristic, status);Log.i(TAG,"onCharacteristicRead" + ByteHelper.BytesToHexString(characteristic.getValue()));}@Overridepublic void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {super.onCharacteristicWrite(gatt, characteristic, status);      Log.i(TAG,"onCharacteristicWrite:"+ByteHelper.BytesToHexString(characteristic.getValue()));}@Overridepublic void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {super.onCharacteristicChanged(gatt, characteristic);Log.i(TAG,"onCharacteristicChanged"+ByteHelper.BytesToHexString(characteristic.getValue()));}};@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);if (VERSION.SDK_INT >= VERSION_CODES.M) {int checkResult = ContextCompat.checkSelfPermission(this, permission.ACCESS_FINE_LOCATION);if (checkResult== PackageManager.PERMISSION_DENIED){ ActivityCompat.requestPermissions(this, new String[]{permission.ACCESS_FINE_LOCATION}, 1);}}initBluetooth();}private void initBluetooth() {BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);BluetoothAdapter bluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();bluetoothAdapter.enable();//一.打开蓝牙final BluetoothLeScanner bluetoothLeScanner =bluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();bluetoothLeScanner.startScan(new ScanCallback() {//二.搜索蓝牙@Overridepublic void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) {super.onScanResult(callbackType, result);if ("我的蓝牙".equals(result.getDevice().getName())){//三.连接蓝牙mBluetoothGatt = result.getDevice().connectGatt(getApplicationContext(), false, mBluetoothGattCallback);bluetoothLeScanner.stopScan(this);}}});}private void send() {byte[] mes = new byte[4];mes[0] = (byte) 0xAB;mes[1] = (byte) 0xA8;mes[2] = (byte) 0x58;mes[3] = (byte) 0xFE;mCharacteristic.setValue(mes);mBluetoothGatt.writeCharacteristic(mCharacteristic);}

五.总结

这些只是低功耗蓝牙操作的最基本使用，而且只是站在app开发者的角度进行描述。

蓝牙开发还有其他很多可扩展的细节，如：

解析广播包

将手机作为外围设备

单次传输突破20字节限制

通知与指示器的区别

等等等等。。。

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