Android BLE为什么首次连接蓝牙设备比较慢

发布网友 发布时间：2022-04-20 00:28

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热心网友 时间：2023-08-19 07:23

光讲连接的话应该是不会出现这个问题的，你是不是做过保存连接的操作，所以第一次慢，以后快。追问连接后扫描服务慢

热心网友 时间：2023-08-19 07:23

第一次初始化服务需要时间

热心网友 时间：2023-08-19 07:24

一、关键概念：

Generic Attribute Profile (GATT)

通过BLE连接，读写属性类小数据的Profile通用规范。现在所有的BLE应用Profile都是基于GATT的。

Attribute Protocol (ATT)

GATT是基于ATT
Protocol的。ATT针对BLE设备做了专门的优化，具体就是在传输过程中使用尽量少的数据。每个属性都有一个唯一的UUID，属性将以characteristics and services的形式传输。

Characteristic

Characteristic可以理解为一个数据类型，它包括一个value和0至多个对次value的描述（Descriptor）。

Descriptor

对Characteristic的描述，例如范围、计量单位等。

Service

Characteristic的集合。例如一个service叫做“Heart Rate
Monitor”，它可能包含多个Characteristics，其中可能包含一个叫做“heart rate
measurement"的Characteristic。

二、角色和职责：

Android设备与BLE设备交互有两组角色：

中心设备和外围设备（Central vs. peripheral）；

GATT server vs. GATT client.

Central vs. peripheral:

中心设备和外围设备的概念针对的是BLE连接本身。Central角色负责scan advertisement。而peripheral角色负责make
advertisement。

GATT server vs. GATT client:

这两种角色取决于BLE连接成功后，两个设备间通信的方式。

举例说明：

现 有一个活动追踪的BLE设备和一个支持BLE的Android设备。Android设备支持Central角色，而BLE设备支持peripheral角
色。创建一个BLE连接需要这两个角色都存在，都仅支持Central角色或者都仅支持peripheral角色则无法建立连接。

当 连接建立后，它们之间就需要传输GATT数据。谁做server，谁做client，则取决于具体数据传输的情况。例如，如果活动追踪的BLE设备需要向
Android设备传输sensor数据，则活动追踪器自然成为了server端；而如果活动追踪器需要从Android设备获取更新信息，则
Android设备作为server端可能更合适。

三、权限及feature：

和经典蓝牙一样，应用使用蓝牙，需要声明BLUETOOTH权限，如果需要扫描设备或者操作蓝牙设置，则还需要BLUETOOTH_ADMIN权限：

<uses-permission
android:name="android.permission.BLUETOOTH"/>
<uses-permission
android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"/>

除了蓝牙权限外，如果需要BLE feature则还需要声明uses-feature：

<uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le"
android:required="true"/>

按时required为true时，则应用只能在支持BLE的Android设备上安装运行；required为false时，Android设备均可正常安装运行，需要在代码运行时判断设备是否支持BLE
feature：

// Use this check to determine whether BLE is supported on the device.
Then
// you can selectively disable BLE-related features.
if
(!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE))
{
Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported,
Toast.LENGTH_SHORT).show();
finish();
}

四、启动蓝牙：

在使用蓝牙BLE之前，需要确认Android设备是否支持BLE
feature(required为false时)，另外要需要确认蓝牙是否打开。

如果发现不支持BLE，则不能使用BLE相关的功能。如果支持BLE，但是蓝牙没打开，则需要打开蓝牙。

打开蓝牙的步骤：

1、获取BluetoothAdapter

BluetoothAdapter是Android系统中所有蓝牙操作都需要的，它对应本地Android设备的蓝牙模块，在整个系统中BluetoothAdapter是单例的。当你获取到它的示例之后，就能进行相关的蓝牙操作了。

获取BluetoothAdapter代码示例如下：

// Initializes Bluetooth adapter.
final BluetoothManager
bluetoothManager =
(BluetoothManager)
getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
mBluetoothAdapter =
bluetoothManager.getAdapter();

注：这里通过getSystemService获取BluetoothManager，再通过BluetoothManager获取BluetoothAdapter。BluetoothManager在Android4.3以上支持(API
level 18)。

2、判断是否支持蓝牙，并打开蓝牙

获取到BluetoothAdapter之后，还需要判断是否支持蓝牙，以及蓝牙是否打开。

如果没打开，需要让用户打开蓝牙：

private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
...
// Ensures Bluetooth
is available on the device and it is enabled. If not,
// displays a dialog
requesting user permission to enable Bluetooth.
if (mBluetoothAdapter == null
|| !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
Intent enableBtIntent = new
Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);

startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT);
}

五、搜索BLE设备：

通过调用BluetoothAdapter的startLeScan()搜索BLE设备。调用此方法时需要传入 BluetoothAdapter.LeScanCallback参数。

因此你需要实现 BluetoothAdapter.LeScanCallback接口，BLE设备的搜索结果将通过这个callback返回。

由于搜索需要尽量减少功耗，因此在实际使用时需要注意：

1、当找到对应的设备后，立即停止扫描；

2、不要循环搜索设备，为每次搜索设置适合的时间*。避免设备不在可用范围的时候持续不停扫描，消耗电量。

搜索的示例代码如下：

/**
* Activity for scanning and displaying available BLE
devices.
*/
public class DeviceScanActivity extends ListActivity
{

private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;
private boolean
mScanning;
private Handler mHandler;

// Stops scanning after
10 seconds.
private static final long SCAN_PERIOD = 10000;

...
private void scanLeDevice(final boolean enable) {
if
(enable) {
// Stops scanning after a pre-defined scan
period.
mHandler.postDelayed(new Runnable() {

@Override
public void run() {

mScanning = false;

mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}

}, SCAN_PERIOD);

mScanning = true;

mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);
} else {

mScanning = false;

mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);
}
...

}
...
}

如果你只需要搜索指定UUID的外设，你可以调用 startLeScan(UUID[],
BluetoothAdapter.LeScanCallback)方法。

其中UUID数组指定你的应用程序所支持的GATT Services的UUID。

BluetoothAdapter.LeScanCallback的实现示例如下：

private LeDeviceListAdapter mLeDeviceListAdapter;
...
// Device scan
callback.
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() {

mLeDeviceListAdapter.addDevice(device);

mLeDeviceListAdapter.notifyDataSetChanged();
}
});

}
};

注意：搜索时，你只能搜索传统蓝牙设备或者BLE设备，两者完全独立，不可同时被搜索。

六、连接GATT Server：

两个设备通过BLE通信，首先需要建立GATT连接。这里我们讲的是Android设备作为client端，连接GATT Server。

连接GATT Server，你需要调用BluetoothDevice的connectGatt()方法。此函数带三个参数：Context、autoConnect(boolean)和BluetoothGattCallback对象。调用示例：

mBluetoothGatt = device.connectGatt(this, false,
mGattCallback);

函数成功，返回BluetoothGatt对象，它是GATT
profile的封装。通过这个对象，我们就能进行GATT Client端的相关操作。BluetoothGattCallback用于传递一些连接状态及结果。

BluetoothGatt常规用到的几个操作示例:

connect() ：连接远程设备。

discoverServices() : 搜索连接设备所支持的service。

disconnect()：断开与远程设备的GATT连接。

close()：关闭GATT Client端。

readCharacteristic(characteristic) ：读取指定的characteristic。

setCharacteristicNotification(characteristic, enabled)
：设置当指定characteristic值变化时，发出通知。

getServices() ：获取远程设备所支持的services。

等等。

注：

1、某些函数调用之间存在先后关系。例如首先需要connect上才能discoverServices。

2、一些函数调用是异步的，需要得到的值不会立即返回，而会在BluetoothGattCallback的回调函数中返回。例如
discoverServices与onServicesDiscovered回调，readCharacteristic与
onCharacteristicRead回调，setCharacteristicNotification与
onCharacteristicChanged回调等。

http://www.blogjava.net/zh-weir/archive/2014/04/02/407373.html