Android ble理解

Android BLE 基础概念解析

核心角色：Central 与 Peripheral

BLE 通信采用不对称的客户端-服务器模型：

1. Central（中心设备）

   • 角色：主动扫描并连接其他设备（通常是手机、平板等）
   • Android 实现：应用程序即 Central
   • 类比：商场中主动寻找店铺的顾客

2. Peripheral（外围设备）

   • 角色：被动广播自身存在（如传感器、智能设备等）
   • Android 实现：自 API 21 起可充当 Peripheral（实现较复杂）
   • 类比：播放广告吸引顾客的商场店铺

关键点：大多数场景中，Android 手机是 Central，连接的智能设备是 Peripheral。

客户端-服务器模型

在 BLE 的 GATT 协议中：

• 手机 (Central) = 客户端 (Client)

• 智能设备 (Peripheral) = 服务器 (Server)

核心架构：GATT 协议

连接建立后，所有通信通过 GATT 协议进行，其分层结构如下：

• Profile：标准应用规范（如心率监测），定义必须包含的服务
• Service：独立功能单元（如电池服务），包含相关数据
• Characteristic ：
  • 基础通信实体
  • 包含 Value（实际数据）和 Properties（操作权限）
  • 支持 READ/WRITE/NOTIFY/INDICATE 等操作
• Descriptor ：
  • 特征元数据
  • 关键 CCCD 用于启用/禁用 NOTIFY/INDICATE

结构关系：Profile → Service → Characteristic → Value & Descriptor

Android BLE 关键类

类名	功能	关键操作
BluetoothAdapter	代表蓝牙硬件	蓝牙开关、设备扫描
BluetoothDevice	远端设备	connectGatt() 建立连接
BluetoothGatt	通信核心	服务发现、读写操作
BluetoothGattService	GATT 服务	getCharacteristic()
BluetoothGattCharacteristic	GATT 特征	读写 Value
BluetoothGattDescriptor	特征描述符	配置通知
BluetoothLeScanner	设备扫描	ScanCallback 处理结果

典型交互流程

1. 权限检查

   • 声明 BLUETOOTH 相关权限
   • 注意 Android 各版本的权限变化

2. 设备扫描

   • 获取 BluetoothLeScanner
   • 配置 ScanSettings/ScanFilter
   • 在 ScanCallback 中处理结果

3. 设备连接

   • 调用 connectGatt()
   • 通过 BluetoothGattCallback 监听状态

4. 服务发现

   • connected 状态调用 discoverServices()
   • 在 onServicesDiscovered 中处理

5. 数据通信

   • 读/写 Characteristic
   • 开启通知： a) 启用本地通知 b) 配置 CCCD 描述符 c) 接收 onCharacteristicChanged

6. 断开连接

   • 调用 disconnect()
   • 执行 close() 释放资源

重要注意事项

• 所有操作均为异步执行
• BluetoothGatt 非线程安全，建议使用操作队列
• 注意标准 UUID 与自定义 UUID 的区别
• 不同 Android 版本对 BLE 的支持存在差异