基于蓝牙适配器的PC与Android端通讯

迷南。 2022-05-21 11:25 400阅读 0赞

# Demo #

首先，直接给[Demo][]，对于只想使用的朋友，直接下载使用即可。Demo其实也是从网上爬来的，之后做了各种调试和修改。

原有Demo代码下载，可见[地址][Link 1]。

修改后Demo效果如下。效果不太清晰，见谅。

（1）PC端

![70][]

（2）Android端

![70 1][]

# 细节实现 #

## Android端 ##

android端做为客户端要与PC通讯，需要完成以下几步。

### 添加蓝牙权限 ###

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

### 注册广播接收器 ###

个人认为该步骤可选。但最好存在。  
原因在于，虽然蓝牙适配器可以获取周围蓝牙设备的列表，但对于周围蓝牙设备的扫描比较耗时。  
返回蓝牙设备列表时，可能仍处于搜索过程中。  
当扫描完成时，广播接收器将受到action为ACTION\_DISCOVERY\_FINISHED的广播。此时，获取设备列表，将比较全面。

建议接收器监听，以下三个action。

IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
        intentFilter.addAction(BluetoothDevice.ACTION_FOUND);//发现设备
        intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_FINISHED);//扫描完毕
        intentFilter.addAction(BluetoothAdapter.ACTION_DISCOVERY_STARTED);//扫描结束
        registerReceiver(broadcastReceiver, intentFilter);

### 开启蓝牙 ###

if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {
            bluetoothAdapter.enable();
        }

开启适配器后，android将开始遍历周围可以被访问的蓝牙设备。该动作将触发广播。

当然，也可以通过触发bluetoothAdapter.startDiscovery()重新扫描。

### 选定目标蓝牙设备 ###

由适配器获取设备列表，并根据PC的bluetooth MAC地址，选定目标蓝牙设备。SERVICE\_ADDRESS为PC端蓝牙mac地址，格式为XX:XX:XX:XX:XX:XX

Set<BluetoothDevice> mySet = bluetoothAdapter.getBondedDevices();
        for (BluetoothDevice device : mySet) {
            if (device.getAddress().equalsIgnoreCase(SERVICE_ADDRESS) ) {
                service = device;
                break;
            }
        }

### 创建RfcommSocket并建立连接 ###

private static final String serverUUID = "00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"
        private BluetoothSocket bluetoothSocket;
        bluetoothSocket = service.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID.fromString(serverUUID));
        bluetoothSocket.connect();

这里需要说明的有两点。  
1.连接操作比较耗时，视具体设备不同。所以，需要将连接操作放到子线程中完成。

2.在Android端，需要使用UUID，完成与其他蓝牙设备的连接。关于UUID，之后小结会提到。

### 收发数据 ###

收发数据也较为耗时，需要放在子线程实现。

OutputStream outputStream;
        try {
            outputStream = bluetoothSocket.getOutputStream();
            outputStream.write("A message from android device".getBytes());
            showMessage("Successfully send message");
        } catch (IOException e) {
            showMessage(e.getMessage()+", during output");
        }
        InputStream inputStream;
        try {
            inputStream = bluetoothSocket.getInputStream();
            byte[] buffer = new byte[200];
            inputStream.read(buffer);
    
            showMessage("Concurrently receive message : " + new String(buffer));
    
        } catch (IOException e) {
            showMessage(e.getMessage()+", during get input");
        }

### 关闭RfcommSocket ###

bluetoothSocket.close();

## PC端 ##

### 设置PC蓝牙设备可见 ###

LocalDevice.getLocalDevice().setDiscoverable(DiscoveryAgent.GIAC);

### 创建连接流监听器 ###

private StreamConnectionNotifier streamConnectionNotifier;
    streamConnectionNotifier = (StreamConnectionNotifier) Connector.open("btspp://localhost:" + SERVER_UUID.toString());

注意，此处使用的UUID，必须与android端的UUID一致。

### 开启监听 ###

StreamConnection streamConnection = null;
    streamConnection = streamConnectionNotifier.acceptAndOpen();

acceptAndOpen()方法调用后，将进入等待。

### 获取输入流和输出流 ###

while (isListening) {
    	if ((inputStream.available()) <= 0) {
    		Thread.sleep(1000);
    	}
    	System.out.println("message is comming");
                    
        outputStream.write("hello android BT".getBytes());
    
        inputStream.read(buffer);
        String message = new String(buffer);
        System.out.println("Receive message : " + message);
                    
        if (message.contains("EXIT_APP")) {
            System.out.println("Listener closed");
            isListening = false;
        }
    }

### 关闭连接 ###

inputStream.close();
    outputStream.close();
    streamConnection.close();

## 问题 ##

### BUG ###

java.io.IOException: read failed, socket might closed or timeout, read ret: -1

在连接时，常会遇到该BUG。网上很多方法说，可以通过修改UUID的方式，来FIX该BUG。

但翻看createRfcommSocketToServiceRecord方法的注释，发现该UUID不能随便修改。

* <p>Hint: If you are connecting to a Bluetooth serial board then try
         * using the well-known SPP UUID 00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB.
         * However if you are connecting to an Android peer then please generate
         * your own unique UUID.

因此，若是采用串口通信，必须使用“00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB”。

造成连接失败的另一原因，可能是channel ID的问题。  
在创建Socket时，createRfcommSocketToServiceRecord使用UUID作为唯一传参，而默认channel为-1。

网上建议，通过反射使用BluetoothDevice的隐藏public createRfcommSocket方法，利用传参指定的channel值，创建Socket。

![70 2][]

channel的取值范围为1至30.

Demo中给出了工具方法。

public BluetoothSocket cretateBluetoothSocketbyChannel(BluetoothDevice Device,int channel,boolean autoForward){
            BluetoothSocket socket=null;
            try {
                showMessage("Trying fallback on channel "+channel);
                socket =(BluetoothSocket) Device.getClass().getMethod("createRfcommSocket", new Class[] {int.class}).invoke(Device,channel);
                socket.connect();
                Log.d(TAG,"createRfcommSocket on channel "+channel);
                showMessage("Successfully connect");
            } catch (Exception e) {
                showMessage(e.getMessage());
                if(channel<30){
                    if(autoForward){
                        socket=cretateBluetoothSocketbyChannel(Device,channel+1,autoForward);
                    }else {
                        showMessage("Connect Failed");
                    }
                }
            }
            return socket;
        }

另外，就该问题，吐槽一下适配器。适配器的性能也是参差不齐。此前摁着绿联的蓝牙适配器，试了3天。同样的代码，问题百出。后来转用奥视通（ost108），几分钟便过了。不管是添加设备时的认证过程的人性化设计，还是设备服务驱动的安装速度，天壤之别~

### 驱动 ###

Demo在实现时，遇到找不到设备的情况。个人感觉是由于适配器所提供的驱动问题造成的。在卸载后，使用通用驱动可以解决该问题。

![70 3][]

### Bluecove版本 ###

在64位OS下开发，需要使用Bluecove 64bit版本，本Demo使用为64bit。[下载地址][Link 2]

# 参考文献 #

在开发过程中，以下文章给予了很多帮助，一并列下。

https://blog.csdn.net/tingfengzheshuo/article/details/45292201

http://royal2xiaose.iteye.com/blog/1420138

https://blog.csdn.net/old\_me\_mory/article/details/18962701

https://blog.csdn.net/peceoqicka/article/details/51979469（着重感谢）

# 结语 #

第一次涉及蓝牙项目，耗时较长，且深入不够，若有疏漏，还望提出。

[Demo]: https://download.csdn.net/download/daihuimaozideren/10524308
[Link 1]: https://download.csdn.net/download/peceoqicka/9582062
[70]: /images/20220521/519284e81f0646829be758d14b6f753e.png
[70 1]: /images/20220521/cbf8c3a3376b4615a761dfd3b573af12.png
[70 2]: /images/20220521/425fe99f4f674bd3a70c0afd3610cc1a.png
[70 3]: /images/20220521/a9d0af2de99648e58d92f932c9408e34.png
[Link 2]: http://snapshot.bluecove.org/distribution/download/2.1.1-SNAPSHOT/2.1.1-SNAPSHOT.63/