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新手必看！Android蓝牙开发从入门到精通：一步步教你实现设备连接与数据传输

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在当今的智能设备时代，蓝牙技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。Android作为全球最流行的移动操作系统之一，其蓝牙开发也成为了许多开发者关注的焦点。对于新手来说，从入门到精通蓝牙开发可能显得有些困难，但只要掌握了正确的方法，一切皆有可能。本文将带你一步步走进Android蓝牙开发的世界，从基础知识到实际操作，帮助你实现设备连接与数据传输。

一、蓝牙基础知识

在开始开发之前，我们需要了解一些蓝牙的基本知识。

1. 蓝牙是什么？

蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术，用于短距离通信。它允许设备在近距离内（一般10米以内）进行数据传输，无需使用任何电线或电缆。

2. 蓝牙版本

蓝牙技术经历了多个版本的发展，每个版本都有其特点和改进。常见的蓝牙版本有：1.0、1.1、2.0、2.1+EDR、3.0+HS、4.0（低功耗蓝牙，BLE）、5.0等。

3. 蓝牙设备分类

蓝牙设备主要分为三类：中央设备（Central）、外围设备（Peripheral）和桥接设备（Bridge）。

  • 中央设备：负责发起连接、管理连接和传输数据。
  • 外围设备：被中央设备连接，负责传输数据。
  • 桥接设备：连接多个外围设备，充当中央设备。

二、Android蓝牙开发环境搭建

1. 安装Android Studio

首先，我们需要安装Android Studio，这是Android开发的官方IDE。在安装过程中，请确保勾选“Android SDK”和“Android SDK Platform-Tools”。

2. 创建新项目

打开Android Studio，创建一个新项目。选择“Empty Activity”模板，并设置项目名称、保存位置等。

3. 添加蓝牙权限

在项目的AndroidManifest.xml文件中，添加以下权限：

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

三、实现设备扫描与连接

1. 扫描设备

在Activity中，创建一个BluetoothAdapter对象，并调用其startDiscovery()方法开始扫描附近的设备。

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
bluetoothAdapter.startDiscovery();

2. 处理扫描结果

在扫描过程中，会回调onReceiveBroadcastReceiver方法，该方法会接收到扫描到的设备列表。我们可以根据需要过滤出特定的设备，并调用BluetoothDevice对象的方法连接到设备。

@Override
public void onReceiveBroadcastReceiver(final Intent intent) {
    // 获取扫描到的设备列表
    List<BluetoothDevice> deviceList = intent.getParcelableArrayListExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE);

    // 遍历设备列表
    for (BluetoothDevice device : deviceList) {
        // 过滤出特定设备
        if (device.getName() != null && device.getName().equals("目标设备名")) {
            // 连接到设备
            connectToDevice(device);
        }
    }
}

3. 连接到设备

连接到设备需要调用BluetoothDevice对象的connectGatt()方法。该方法会返回一个BluetoothGatt对象，用于管理与设备之间的连接和数据传输。

private void connectToDevice(BluetoothDevice device) {
    // 连接到设备
    BluetoothGatt gatt = device.connectGatt(this, false, new BluetoothGattCallback() {
        @Override
        public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
            if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
                // 连接成功
                Log.d("Bluetooth", "Connected to device");
                // 获取服务
                gatt.discoverServices();
            } else {
                // 连接失败
                Log.d("Bluetooth", "Failed to connect to device");
            }
        }

        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                // 获取服务
                BluetoothGattService service = gatt.getService(serviceUUID);
                // 获取特征
                BluetoothGattCharacteristic characteristic = service.getCharacteristic(characteristicUUID);
                // 读取特征值
                gatt.readCharacteristic(characteristic);
            }
        }

        @Override
        public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                // 读取特征值成功
                byte[] value = characteristic.getValue();
                // 处理数据
            }
        }
    });
}

四、实现数据传输

在连接到设备后，我们可以通过读写特征（Characteristic）来实现数据传输。

1. 读取特征值

private void readCharacteristic(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    gatt.readCharacteristic(characteristic);
}

2. 写入特征值

private void writeCharacteristic(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, byte[] value) {
    characteristic.setValue(value);
    gatt.writeCharacteristic(characteristic);
}

3. 监听特征值变化

private void setCharacteristicNotification(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, boolean enabled) {
    gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
    BluetoothDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(characteristicUUID);
    descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
    gatt.writeDescriptor(descriptor);
}

五、总结

本文从蓝牙基础知识、开发环境搭建、设备扫描与连接、数据传输等方面，详细介绍了Android蓝牙开发。通过学习本文，相信你已经掌握了蓝牙开发的基本技能。在实际开发过程中，还需要不断积累经验和学习新技术，才能成为一名优秀的蓝牙开发者。祝你在蓝牙开发的道路上越走越远！

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