Android BLE 蓝牙开发之实现扫码枪基于BLESSED开发
时间：2022-06-08 09:20:18 | 栏目：Android代码 | 点击：次
一、蓝牙模式HID与BLE
当扫码枪与手机连接时，通常采用的是蓝牙HID（Human Interface Device）模式。本质上是一个把扫码枪作为一个硬件键盘，按照键盘协议把扫码后的结果逐个输入到对应的控件上。
优点：无需开发集成，配对就可以立即作为键盘输入使用。可以使用输入框等组件直接接收扫码结果。
缺点：对非数字支持不佳，与输入法相关，在某些时候会触发英文联想-_-||，与虚拟键盘会发生冲突，连接扫码枪时需要切换键盘输入法输入。
而我们要扫描的标签，不仅有英文，特殊符号，还有中文，因此以HID模式接入的蓝牙扫码枪，最终是不能满足要求的。于是重新选型了支持BLE模式的扫码枪。
BLE模式扫码枪
优点：兼容性好，遵循蓝牙协议，与键盘输入法无关。更底层，直接返回原始二进制数据流，方便判定编码以及进行字符编码转换。
缺点：需要进行原生开发， 处理设备扫描，连接，数据读写等操作。
二、BLE协议白话
好在有github，其中的BLESSED for Android - BLE made easy 项目，就是一个致力于简化android上BLE开发工作的开源库。但在撸代码前还是要简单理解下BLE协议的主要概念。
较为重要的两个东西是Service（服务） 与Characteristic（特性，译为功能可能更好理解），简而言之，一个设备可以提供多个服务，每个服务可以提供多个特性功能，每个服务及特性对应一个UUID。
与设备的通信通过功能进行，每个功能通过Properties（属性）表明该特性支持读，写或者通知。
为了便于理解BLE协议，推荐下载一个叫做“BLE调试助手”的APP。下面是APP的截图。
截图演示了如何从一个支持BLE协议的设备中读取电量，不需要提前配对，打开APP扫描到对应设备后，点击Connect， 随后列出的就是一堆上面说的Service（服务），能够显示服务名称的如“Battery Service”，是根据UUID的约定取得的。
如电池服务为0x180F。点开服务后是Characteristic，其中的Battery Level（也是UUID约定 0x2A19）的Properties为 READ NOTIFY，表明该特性支持读取和通知。
点击那个下箭头，点击读取，显示出返回数据为0x5D（十进制估计九十多:-0）。
电池服务是一个在协议中约定的标准服务，但扫码枪的似乎不是，我们还需要找到扫码后，是通过哪个Service的哪个Characteristic进行通知的，通过这个工具APP也不难找，注意，要打开那个接受通知数据。
扫码后会有数据显示，找到之后就可以开始编码了。
三、第三方库 BLESSED for Android的使用
https://github.com/weliem/blessed-android
下面进入具体的撸代码环节
安装 gradle file加入
allprojects {
repositories {
...
maven { url 'https://jitpack.io' }
}
}
dependencies {
implementation 'com.github.weliem:blessed-android:2.0.6'
扫描设备
BluetoothCentralManager central = new BluetoothCentralManager(AppContext.baseAppContext,
bluetoothCentralManagerCallback,
new Handler(Looper.getMainLooper()));
central.scanForPeripherals();
bluetoothCentralManagerCallback是扫描回调方法，重要的有下面三个
//发现了一个设备 @Override public void onDiscoveredPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral, ScanResult scanResult) //连接设备 @Override public void onConnectedPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral) //设备断开 @Override public void onDisconnectedPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral, HciStatus status)
发现设备后onDiscoveredPeripheral，连接设备，停止扫描 。bluetoothPeripheralCallback 为设备回调，用于接受通知
central.autoConnectPeripheral(peripheral, bluetoothPeripheralCallback); central.stopScan();
onConnectedPeripheral连接后查询提供的服务及特性
Log.i("BLE","onConnectedPeripheral");
List<BluetoothGattService> serviceList = peripheral.getServices();
for (int i = 0; i < serviceList.size(); i++) {
Log.i("BLE", "Service: " + serviceList.get(i).getUuid());
if(serviceList.get(i).getUuid().toString().equals("6e400001-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e")){
List<BluetoothGattCharacteristic> list= serviceList.get(i).getCharacteristics();
for (int j = 0; j < list.size(); j++) {
Log.i("BLE", "Characteristic: " + list.get(j).getUuid());
}
}
}
onConnectedPeripheral后，对特性开启通知，接受扫码结果，服务的和特性的UUID，需要对应填写，扫码结果是以通知信息返回的。
BluetoothGattCharacteristic currentTimeCharacteristic = peripheral.getCharacteristic(SERVICE_UUID, CURRENT_TIME_CHARACTERISTIC_UUID);
if (currentTimeCharacteristic != null) {
//开启通知
peripheral.setNotify(currentTimeCharacteristic, true);
}
//与设备通信需要创建绑定
boolean bret= peripheral.createBond();
断开重连可以在onDisconnectedPeripheral中处理
接收扫码结果 在设备回调类 bluetoothPeripheralCallback中的下列方法处理。其中value为扫到的二维码值
@Override public void onCharacteristicUpdate(@NonNull BluetoothPeripheral peripheral, @NonNull byte[] value, @NonNull BluetoothGattCharacteristic characteristic, @NonNull GattStatus status)
另：
- 中文编码通常为GBK或者UTF8，需要猜测判断，最后附了个工具函数
- 因为BLE默认数据包较短，对大量数据，会拆分多次发送，onCharacteristicUpdate会被调用多次，需要将value拼接后，进行字符编码判断处理。
public static Boolean isUtf8(byte[] buffer) {
boolean isUtf8 = true;
int end = buffer.length;
for (int i = 0; i < end; i++) {
byte temp = buffer[i];
if ((temp & 0x80) == 0) {// 0xxxxxxx
continue;
} else if ((temp & 0xC0) == 0xC0 && (temp & 0x20) == 0) {// 110xxxxx 10xxxxxx
if (i + 1 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0) {
i = i + 1;
continue;
}
} else if ((temp & 0xE0) == 0xE0 && (temp & 0x10) == 0) {// 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
if (i + 2 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0
&& (buffer[i + 2] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 2] & 0x40) == 0) {
i = i + 2;
} else if ((temp & 0xF0) == 0xF0 && (temp & 0x08) == 0) {// 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
if (i + 3 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0
&& (buffer[i + 2] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 2] & 0x40) == 0
&& (buffer[i + 3] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 3] & 0x40) == 0) {
i = i + 3;
}
isUtf8 = false;
break;
}
return isUtf8;
}