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FastBle

Android Bluetooth Low Energy 蓝牙快速开发框架。

使用简单的方式进行搜索、连接、读写、通知的订阅与取消等一系列蓝牙操作,并实时地得到操作反馈。

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<dependency>
   <groupId>com.clj.fastble</groupId>
   <artifactId>FastBleLib</artifactId>
   <version>1.2.1</version>
   <type>pom</type>
</dependency>

or Gradle:

compile 'com.clj.fastble:FastBleLib:1.2.1'

FastBle requires at minimum Java 7 or Android 4.0.

ProGuard

If you are using ProGuard you might need to add the following options:

-dontwarn com.clj.fastble.**
-keep public class com.clj.fastble.**{*;}

测试工具

如果想快速预览所有功能,可以直接下载apk作为测试工具使用:FastBLE.apk


蓝牙操作经验及FastBle的兼容性说明

  • BLE是蓝牙4.0里面的低功耗规范,Android 4.3以上的系统开始搭载BLE模块,所以FastBle也只支持4.3以上。
  • 不排除某些特殊设备的定制系统去除了BLE模块的情况,使用之前可以先判断当前设备是否支持BLE,再进行后续操作。
  • 蓝牙设备相关程序必须使用真机才能运行。
  • FastBle当前版本仅支持对BLE蓝牙进行操作,不支持经典蓝牙。
  • 使用蓝牙功能,必须先声明蓝牙相关的权限。Android 6.0以上的系统,需要额外申请位置相关的权限,并且是危险权限建议在运行时动态获取。为使使用更灵活,FastBle库中并不包含权限相关的操作,使用者根据程序的实际情况在外层自行嵌套。示例代码中有相关代码演示,供参考。
  • 蓝牙操作与硬件关联很大,开发过程中要保持和硬件协议的沟通,某些问题的解决需要硬件方面做一些适配。
  • BLE的MTU(最大传输单元)是20字节,即一次最多能发送20个字节,若超过20个字节,建议采用分包传输的方式。
  • 蓝牙连接之后,列出当前外设模块的所有service,每个service可能有一个或多个的characteristic,每一个characteristic有其对应的property(即可操作的属性类别),假如一个characteristic的property对应的是write,那么对这个characteristic做notify处理显然是行不通的。
  • 两次操作之间最好间隔一小段时间,如100ms(具体时间可以根据自己实际蓝牙外设自行尝试延长或缩短)。举例,连接成功之后,延迟100ms进行notify,成功之后延迟100ms进行write,write成功之后,notify的数据回调接口将返回外设传输过来的数据。
  • FastBle中开放的蓝牙操作的相关方法均要求在主线程中执行。
  • 一个简单的使用场景:打开蓝牙,在主线程扫描设备,连接,连接成功并发现服务之后,在onServicesDiscovered的异步回调方法中,延时100ms,再切换到主线程,再去调用notify、write等方法。这就是一个基本的操作。
  • 连接及连接后的过程中,时刻关注BleGattCallback,蓝牙的连接情况会实时反映在其各个回调方法中,尤其是onDisConnected方法。
  • 连接过程中,假如外设突然中断(或关闭)了蓝牙,Android设备维持的BLE连接并不会马上回调onDisConnected方法,而是会延迟一段时间才会通知连接断开,开发时需注意,假如对实时性要求较高的程序,可能需要借助其他辅助方法来判断设备是否中断,比如心跳包等。
  • 蓝牙应用开发中,存在两种角色,分别是central和peripheral ,中文就是中心和外设。比如手机去连接智能设备,那手机就是central,智能设备就是peripheral。
  • FastBle当前版本仅支持中心模式 (central model),即"以App作为中心,连接其他BLE外设"。把手机作为外设目前版本是行不通的。
  • 连接之后的操作有:write,read,notify,indicate,response or not等。indicate和notify的区别就在于,indicate是一定会收到数据,notify有可能会丢失数据(不会有central收到数据的回应),write也分为response和no response,如果是response,那么write成功回收到peripheral的确认消息,但是会降低写入的速率,换一个角度说就是 write no response写的速率更快。
  • 连接断开之后的重连很简单,在void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception)调用boolean gatt.connect()方法即可,当外设再次处于可连接状态时,就会自动连上。
  • 连接断开之后可以根据实际情况进行重连,但如果是连接失败的情况,建议不要立即重连,而是调用void closeBluetoothGatt()清空一下状态,并延迟一段时间等待复位,否则会把gatt阻塞,导致手机不重启蓝牙就再也无法连接任何设备的严重情况。
  • 调用bleManager.closeBluetoothGatt()之后,最好不要紧接着调用bleManager = null,因为Android原生蓝牙API中的gatt.close()方法需要一段时间保证完成,我们建议延迟一段时间。延时操作在Android蓝牙开发中是一个重要的技巧。
  • 很多Android设备是可以强制打开用户手机蓝牙的,打开蓝牙需要一段时间(部分手机上需要向用户请求)。虽然时间比较短,但也不能调用完打开蓝牙方法后直接去调用扫描方法,此时蓝牙多半是还未开启完毕状态。建议的做法是维持一个蓝牙状态的广播,调用打开蓝牙方法后,在一段时间内阻塞线程,如果在这段时间内收到蓝牙打开广播后,再进行后续操作。而后续操作过程中,如果收到蓝牙正在关闭或关闭的广播,也可以及时对当前的情况做一个妥善处理。

如何使用

  • 初始化,创建操作对象

    后续的所有操作方法,均通过当前所创建的BleManager对象来完成

    public BleManager(Context context)

      bleManager = new BleManager(this);
    
  • 判断当前手机是否支持BLE

      boolean isSupportBle()
    
  • 开启或关闭蓝牙

      void enableBluetooth()
      void disableBluetooth()
    
  • 查看当前蓝牙状态或连接状态

      boolean isBlueEnable()
      boolean isInScanning()
      boolean isConnectingOrConnected()
      boolean isConnected()
      boolean isServiceDiscovered()
    
  • 打印异常信息

    void handleException(BleException exception)

      bleManager.handleException(exception);
    
  • ListScanCallback(long timeoutMillis)

    普通扫描的Callback

      long timeoutMillis: 本次扫描的时间	
      void onScanning(ScanResult result): 当前正在扫描状态,且搜索到一个外围设备的回调
      void onScanComplete(ScanResult[] results): 扫描时间到或手动取消扫描后的回调
      
      ScanResult: 表示返回的扫描结果对象
      BluetoothDevice getDevice(): 蓝牙设备对象
      byte[] getScanRecord(): 广播数据;
      int getRssi(): 信号强度
    
  • BleGattCallback

    扫描并连接的Callback

      void onFoundDevice(ScanResult scanResult): 找到设备的回调;
      void onConnecting(BluetoothGatt gatt, int status): 正在连接的回调;
      void onConnectError(BleException exception): 连接未成功的回调,通过解析BleException来判断具体未成功的原因;
      void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status): 连接成功的回调;
      void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status): 发现服务的回调;
      void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception): 连接断开的回调,特指连接之后的断开。
    
  • BleCharacterCallback

    Characteristic操作的Callback

      void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic): 数据传输回调;
      void onFailure(BleException exception): 操作或数据传输过程中出错;
      void onInitiatedResult(boolean result): 操作成功与否的回调;
    
  • BleRssiCallback

    读Rssi操作的Callback

      void onSuccess(int rssi): 得到rssi数据的回调;
      void onFailure(BleException exception): 操作或数据传输过程中出错;
      void onInitiatedResult(boolean result): 操作成功与否的回调;
    
  • BleException

      int getCode(): 获取异常码;
      String getDescription(): 获取异常描述;
    

    异常码:

    • 100: 超时
    • 101: 连接异常
    • 102: 其他(异常信息可以通过异常描述获取,一般是开发过程中的操作中间步骤的异常)
    • 103: 设备未找到
    • 104: 蓝牙未启用
    • 105: 开启扫描过程失败
  • 扫描所有设备

    可获得周围蓝牙设备对象数组

    boolean scanDevice(ListScanCallback callback)

    返回值表示扫描操作是否成功,具体扫描结果会显示在ListScanCallback的回调方法中。

      bleManager.scanDevice(new ListScanCallback(TIME_OUT) {
          @Override
          public void onScanning(ScanResult result) {
    
          }
    
          @Override
          public void onScanComplete(ScanResult[] results) {  
    
          }
      });
    
  • 连接设备

    当搜索到周围设备之后,可以选择选择某一个设备和其连接

    void connectDevice(ScanResult scanResult, boolean autoConnect, BleGattCallback callback)

      bleManager.connectDevice(scanResult, true, new BleGattCallback() {
    
          @Override
          public void onConnecting(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
          }
    
          @Override
          public void onConnectError(BleException exception) {
    
          }
    
          @Override
          public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
          }
    
          @Override
          public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
          }
    
          @Override
          public void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception) {
    
          }
    
      });
    
  • 扫描指定广播名的设备、并连接

    扫描周围指定广播名称的设备,搜索到第一个即连接

    void scanNameAndConnect(String deviceName, long time_out, boolean autoConnect, BleGattCallback callback)

      bleManager.scanNameAndConnect(
              DEVICE_NAME,
              TIME_OUT,
              false,
              new BleGattCallback() {
    
                  @Override
                  public void onFoundDevice(ScanResult scanResult) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnecting(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectError(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception) {
    
                  }
    
              });
    
  • 扫描指定广播名的设备,并连接(模糊广播名)

    扫描周围指定广播名称的设备,搜索到第一个即连接

    void scanfuzzyNameAndConnect(String fuzzyName, long time_out, boolean autoConnect, BleGattCallback callback)

      bleManager.scanfuzzyNameAndConnect(
              DEVICE_NAME,
              TIME_OUT,
              false,
              new BleGattCallback() {
    
                  @Override
                  public void onFoundDevice(ScanResult scanResult) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnecting(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectError(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception) {
    
                  }
    
              });
    
  • 扫描指定MAC地址的设备、并连接

    扫描周围指定MAC地址的设备,搜索到第一个即连接

    void scanMacAndConnect(String deviceMac, long time_out, boolean autoConnect, BleGattCallback callback)

      bleManager.scanMacAndConnect(
              DEVICE_MAC,
              TIME_OUT,
              false,
              new BleGattCallback() {
    
                  @Override
                  public void onFoundDevice(ScanResult scanResult) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnecting(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectError(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onConnectSuccess(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onDisConnected(BluetoothGatt gatt, int status, BleException exception) {
    
                  }
    
              });;
    
  • 停止扫描

    取消扫描操作

    void cancelScan()

      bleManager.cancelScan();
    
  • 订阅通知notify

    boolean notify(String uuid_service, String uuid_notify, BleCharacterCallback callback)

    返回值表示notify操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.notify(
              UUID_SERVICE,
              UUID_NOTIFY,
              new BleCharacterCallback() {
                  @Override
                  public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onFailure(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onInitiatedResult(boolean result) {
    
                  }
              });
    
  • 取消订阅通知notify,并移除回调监听

    boolean stopNotify(String uuid_service, String uuid_notify)

    返回值表示stopNotify操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.stopNotify(UUID_SERVICE, UUID_NOTIFY);
    
  • 订阅通知indicate

    boolean indicate(String uuid_service, String uuid_indicate, BleCharacterCallback callback)

    返回值表示indicate操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.indicate(
              UUID_SERVICE,
              UUID_INDICATE,
              new BleCharacterCallback() {
                  @Override
                  public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onFailure(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onInitiatedResult(boolean result) {
    
                  }
              });
    
  • 取消订阅通知indicate,并移除回调监听

    boolean stopIndicate(String uuid_service, String uuid_notify)

    返回值表示stopIndicate操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.stopIndicate(UUID_SERVICE, UUID_INDICATE);
    
  • boolean writeDevice(String uuid_service, String uuid_write, byte[] data, BleCharacterCallback callback)

    返回值表示write操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.writeDevice(
              UUID_SERVICE,
              UUID_WRITE,
              HexUtil.hexStringToBytes(SAMPLE_WRITE_DATA),
              new BleCharacterCallback() {
                  @Override
                  public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onFailure(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onInitiatedResult(boolean result) {
    
                  }
              });
    
  • boolean readDevice(String uuid_service, String uuid_read, BleCharacterCallback callback)

    返回值表示read操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.readDevice(
              UUID_SERVICE,
              UUID_READ,
              new BleCharacterCallback() {
                  @Override
                  public void onSuccess(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onFailure(BleException exception) {
    
                  }
    
                  @Override
                  public void onInitiatedResult(boolean result) {
    
                  }
              });
    
  • 读外设的Rssi

    boolean readRssi(BleRssiCallback callback)

    返回值表示readRssi操作是否成功,BleCharacterCallback()中的onInitiatedResult也表示本次操作是否成功,功能一致,便于不同情况下的用途。

      bleManager.readRssi(new BleRssiCallback() {
          @Override
          public void onSuccess(int rssi) {
    
          }
    
          @Override
          public void onFailure(BleException exception) {
    
          }
    
          @Override
          public void onInitiatedResult(boolean result) {
    
          }
      });
    
  • manual remove callback

    void stopListenCharacterCallback(String uuid)

    不再监听这个特征的数据变化,适用于移除notify、indicate、write、read对应的callback。

      bleManager.stopListenCharacterCallback(uuid_sample);
    
  • 复位(断开此次蓝牙连接,移除所有回调)

    void closeBluetoothGatt()

      bleManager.closeBluetoothGatt();
    

版本更新日志

  • v1.2.1(2017-06-29)
    • 小幅优化:仅仅对onDisConnected()回调方法中增加gatt和status参数,便于进行重连操作。
  • v1.2.0(2017-06-28)
    • 对扫描及连接的回调处理的API做优化处理,对所有蓝牙操作的结果做明确的回调,完善文档说明。
  • v1.1.1(2017-05-04)
    • 优化连接异常中断后的扫描及重连机制;优化测试工具。
  • v1.1.0(2017-04-30)
    • 扫描设备相关部分api稍作优化及改动,完善Demo测试工具。
  • v1.0.6(2017-03-21)
    • 加入对设备名模糊搜索的功能。
  • v1.0.5(2017-03-02)
    • 优化notify、indicate监听机制。
  • v1.0.4(2016-12-08)
    • 增加直连指定mac地址设备的方法。
  • v1.0.3(2016-11-16)
    • 优化关闭机制,在关闭连接前先移除回调。
  • v1.0.2(2016-09-23)
    • 添加stopNotify和stopIndicate的方法,与stopListenCharacterCallback方法作区分。
  • v1.0.1(2016-09-20)
    • 优化callback机制,一个character有且只会存在一个callback,并可以手动移除。
    • 示例代码中添加DemoActivity和OperateActivity。前者示范如何使用本框架,后者可以作为蓝牙调试工具,测试蓝牙设备。
  • v1.0.0(2016-09-08)
    • 初版

License

   Copyright 2016 chenlijian

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   you may not use this file except in compliance with the License.
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   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
   See the License for the specific language governing permissions and
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