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从零开始学Android蓝牙编程：实用教程，轻松实现设备配对与数据传输

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引言

在移动互联网时代，蓝牙技术因其便捷性和低功耗的特性，被广泛应用于各种智能设备之间。Android作为全球最受欢迎的移动操作系统之一，其蓝牙编程也成为了开发者必须掌握的技能。本文将带你从零开始，一步步学习Android蓝牙编程，轻松实现设备配对与数据传输。

蓝牙基础知识

1. 蓝牙技术简介

蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术标准，旨在实现固定和移动设备之间的短距离通信。它使用2.4GHz的ISM频段，采用跳频扩频（FHSS）技术，以实现高可靠性和抗干扰能力。

2. 蓝牙通信模型

蓝牙通信模型主要包括以下四个层次：

  • 物理层：负责无线信号的调制、解调、发射和接收。
  • 链路层：负责数据包的封装、传输、错误检测和校正。
  • 传输层：负责端到端的数据传输，确保数据的完整性和顺序。
  • 应用层：提供蓝牙应用开发接口，如SPP（串行端口 profiles）、GATT（通用属性配置文件）等。

Android蓝牙编程环境搭建

1. 开发工具

  • Android Studio：Android官方开发工具，提供丰富的蓝牙编程功能。
  • Android SDK：Android软件开发工具包，包含蓝牙API和示例代码。

2. 蓝牙API

Android蓝牙编程主要使用以下API：

  • BluetoothAdapter：获取系统蓝牙适配器。
  • BluetoothDevice：表示远程蓝牙设备。
  • BluetoothSocket：用于建立与远程设备的连接。
  • BluetoothGatt：用于GATT协议的蓝牙设备通信。

蓝牙设备扫描与配对

1. 扫描设备

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
Set<BluetoothDevice> devices = bluetoothAdapter.getBondedDevices();

2. 配对设备

BluetoothDevice device = devices.iterator().next();
BluetoothSocket socket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(UUID.fromString("00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
socket.connect();

蓝牙数据传输

1. SPP协议

SPP（串行端口 profile）是最常见的蓝牙通信协议，类似于串口通信。以下是一个简单的SPP数据传输示例：

InputStream inputStream = socket.getInputStream();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead;
while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
    // 处理接收到的数据
}
outputStream.write("Hello, Bluetooth!".getBytes());

2. GATT协议

GATT（通用属性配置文件）是一种基于属性的服务发现和通信协议，常用于智能硬件开发。以下是一个简单的GATT数据传输示例：

BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(context, false, new BluetoothGattCallback() {
    @Override
    public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
        if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
            BluetoothGattService service = gatt.getService(UUID.fromString("0000FF01-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
            BluetoothGattCharacteristic characteristic = service.getCharacteristic(UUID.fromString("0000FF02-0000-1000-8000-00805F9B34FB"));
            gatt.readCharacteristic(characteristic);
        }
    }

    @Override
    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            byte[] value = characteristic.getValue();
            // 处理接收到的数据
        }
    }
});

总结

通过本文的学习，相信你已经掌握了Android蓝牙编程的基本知识和技能。在实际开发过程中，还需要根据具体需求调整和完善代码。希望本文能对你有所帮助，祝你学习愉快！

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