本文是對已實(shí)現(xiàn)的藍(lán)牙防丟器項(xiàng)目的總結(jié)，闡述藍(lán)牙防丟器的原理、實(shí)現(xiàn)與Android客戶端的藍(lán)牙BLE接口編程。在這里重點(diǎn)關(guān)注如何利用BLE接口來進(jìn)行工程實(shí)現(xiàn)，對于BLE的協(xié)議、涉及到JNI的BLE接口內(nèi)部源碼實(shí)現(xiàn)，筆者以后再詳細(xì)剖析。但要求讀者對BLE協(xié)議有一定的認(rèn)識，如GAP、GATTprofile在BLE中的角色和作用，如何使用Service、Characteristic等。

一、藍(lán)牙防丟器原理和產(chǎn)品需求

藍(lán)牙防丟器的核心原理是根據(jù)接收到的藍(lán)牙設(shè)備端的無線信號強(qiáng)度（RSSI）來估算距離。其計(jì)算公式是：

d是計(jì)算距離，RSSI是信號強(qiáng)度，A為發(fā)射端和接收端相隔1米時的信號強(qiáng)度，n是環(huán)境衰減因子。對于不同的藍(lán)牙設(shè)備該值是不一樣的，同樣的設(shè)備在不同的發(fā)射功率的情況下其信號強(qiáng)度也是不一樣的，而且對于同是1米的情況下，環(huán)境對于信號強(qiáng)度也是有影響的。n是環(huán)境衰減因子，自然跟環(huán)境有關(guān)。所以在確切發(fā)射功率的情況下，A和n對于同一款設(shè)備來說，也是一個經(jīng)驗(yàn)值。

在實(shí)際的防丟器產(chǎn)品中，一般有以下功能：

1. 當(dāng)手機(jī)（接收端）檢測到發(fā)射端設(shè)備的距離超過一定距離時，發(fā)出告警提示，設(shè)備根據(jù)告警級別進(jìn)行相應(yīng)的指示，如發(fā)出不同頻率的音頻或者閃燈。

2. 當(dāng)發(fā)射設(shè)備端發(fā)現(xiàn)和手機(jī)端建立的鏈路斷開（意味著距離已經(jīng)超過連接范圍）時，其會自動發(fā)出某種形式的警告。

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二、藍(lán)牙防丟profile

????? 筆者以業(yè)界目前功耗最低的藍(lán)牙單芯片（Dialog公司的DA14580）來說明。針對DA14580，Dialog公司有提供開發(fā)SDK（以后會對該SDK框架進(jìn)行分析，以指導(dǎo)開發(fā)），其中就有實(shí)現(xiàn)防丟profile，命名是Proximity。???? 該profile針對以上防丟的功能提供的Characteristic如下：

1．TXP(txpower) Characteristic, 設(shè)備端需要通過主機(jī)控制接口HCI來獲得發(fā)射功率參數(shù)，并以read屬性提供給master。

2．IAS(immediate alter service), write屬性，供master寫告警級別。當(dāng)master寫入新的值時，設(shè)備端會收到write的回調(diào)，其根據(jù)告警級別進(jìn)行相應(yīng)告警。

3. LLS(link loss service),write/read屬性，供master設(shè)置鏈路斷開情況下默認(rèn)的告警級別。

RSSI通過接收端的接口來獲得，并不需要設(shè)備端提供service。

以上Characteristic都通過GATT profile提供服務(wù)，在藍(lán)牙通信協(xié)議上，每個Characteristic都會對應(yīng)一個UUID。

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三、android藍(lán)牙BLE接口編程

androidBLE接口在android4.3版本以上提供。

1.???判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否支持BLE

getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)

返回真表示支持。

2.???獲得藍(lán)牙適配器類

用戶通過統(tǒng)一的藍(lán)牙適配器類BluetoothAdapter來使用BLE API。

先獲得藍(lán)牙管理器：

BluetoothManagerbluetoothManager =?getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);

再獲得藍(lán)牙適配器實(shí)例（單體對象）：

BluetoothAdaptermBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();

3.???啟動手機(jī)藍(lán)牙硬件功能（相當(dāng)于在設(shè)置界面開啟藍(lán)牙功能）

mBluetoothAdapter.enable();

4.???開始掃描

BluetoothAdapter.startLeScan(android.bluetooth.BluetoothAdapter.LeScanCallbackcallback)

callback是當(dāng)掃描到藍(lán)牙設(shè)備時的回調(diào)接口。實(shí)現(xiàn)callback中的onLeScan接口：

@Override

??????public void?onLeScan(finalBluetoothDevice device,?int?rssi,?byte[] scanRecord)

????? 其中，device代表掃描到的設(shè)備，可以獲得其MAC地址、設(shè)備名等等；rssi即信號強(qiáng)度，這是未連接時獲取RSSI的方法；scanRecord代表掃描設(shè)備得到的響應(yīng)參數(shù)，ibeacon即通過該參數(shù)來獲得廣播內(nèi)容。

????? 假設(shè)String bluetoothAddress = device.getAddress()，獲取藍(lán)牙48位MAC地址

5.???連接GATT，獲取設(shè)備端的UUID服務(wù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信交互

通過MAC地址獲得代表設(shè)備端的藍(lán)牙設(shè)備類

BluetoothDevicedevice = mBluetoothAdapter.getRemoteDevice(bluetoothAddress);

連接GATT

BluetoothGatt mBluetoothGatt = device.connectGatt(android.content.Context context, booleanautoConnect, android.bluetooth.BluetoothGattCallback callback);

Callback是連接GATT之后，所有數(shù)據(jù)交互的回調(diào)入口。分別包括：

1)設(shè)備服務(wù)發(fā)現(xiàn)

@Override

??????????publicvoid?onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt,?int?status)

mBluetoothGatt.getServices()代表設(shè)備服務(wù)集合，

for?(BluetoothGattService gattService : mBluetoothGatt.getServices())

對于每個服務(wù)service，用getUuid()可以獲得服務(wù)的UUID，getCharacteristics()代表該服務(wù)的Characteristic集合。

for(BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic : gattCharacteristics)

對于每個Characteristic，getUuid()獲得UUID，getPermissions()獲得屬性權(quán)限，getValue()獲得屬性值。

在該回調(diào)中我們只提取感興趣的三個Characteristic的UUID，對于其他的如電池、設(shè)備服務(wù)等UUID可以不管。

gattCharacteristic_char5_TXP=gattCharacteristic；

????? 2)連接狀態(tài)改變

@Override

???????????public voidonConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt,?int?status,intnewState)

????? 有兩種狀態(tài)，BluetoothProfile.STATE_CONNECTED代表連接，BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED代表斷開連接。

????? 3)讀回調(diào)

????? @Override

???????????public voidonCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristiccharacteristic,?int?status)

????? 其對應(yīng)手機(jī)端發(fā)出讀請求后，當(dāng)收到設(shè)備端的數(shù)據(jù)時的回調(diào)。如

????? mBluetoothGatt.readCharacteristic(gattCharacteristic_char5_TXP)

????? 4)設(shè)備端數(shù)據(jù)變化回調(diào)

????? 這里對應(yīng)設(shè)備的characteristic的屬性是notify或者indication，即相當(dāng)手機(jī)端訂閱這個characteristic的值變更服務(wù)，當(dāng)設(shè)備端的characteristic發(fā)生變化時，設(shè)備端會主動發(fā)出通知給手機(jī)端。

@Override

???????????public voidonCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt,

????????????????????? BluetoothGattCharacteristiccharacteristic)

?????????? 在回調(diào)中獲得新的值characteristic.getValue()。

????? 5)獲取到RSSI值的回調(diào)

????? RSSI在掃描時可以通過掃描回調(diào)接口獲得，但是在連接之后要不斷地使用

????? mBluetoothGatt.readRemoteRssi()向底層驅(qū)動發(fā)出讀取RSSI請求，當(dāng)?shù)讓荧@取到新的RSSI后會進(jìn)行以下回調(diào)：

????? @Override

??????public voidonReadRemoteRssi(BluetoothGatt gatt,?int?rssi,?int?status)

????? rssi即是新的信號強(qiáng)度值。

????? 連接后，由于手機(jī)和設(shè)備端的距離在發(fā)生變化，因此要不斷地讀取RSSI，實(shí)時計(jì)算兩者之間的距離才能保證防丟功能的實(shí)現(xiàn)。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/Free-Thinker/p/5559799.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[yueqian_scut]蓝牙防丢器原理、实现与Android BLE接口编程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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