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学会Android蓝牙开发：从入门到实现设备配对与数据传输

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在移动设备的世界里，蓝牙技术已经成为了连接设备、传输数据的重要手段。Android作为全球最流行的移动操作系统之一，其蓝牙开发技术也受到了广泛关注。对于想要入门Android蓝牙开发的开发者来说，了解如何实现设备配对与数据传输是至关重要的。本文将带你从基础概念到实际操作，一步步学会Android蓝牙开发。

一、蓝牙技术概述

1.1 蓝牙技术简介

蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术标准，旨在实现固定设备、移动设备和计算机设备之间的短距离数据交换。它采用低功耗、低成本的无线电技术，广泛应用于无线耳机、无线鼠标、智能家居等领域。

1.2 蓝牙工作原理

蓝牙技术基于跳频扩频（FHSS）和时分多址（TDMA）两种技术。跳频扩频技术可以使信号在多个频道上快速切换，提高抗干扰能力；时分多址技术则可以将多个信号分配到不同的时间片上，实现多设备同时通信。

二、Android蓝牙开发环境搭建

2.1 开发工具

在进行Android蓝牙开发之前，需要准备以下开发工具：

  • Android Studio：Android官方开发工具，提供丰富的开发资源和调试功能。
  • JDK（Java Development Kit）：Java开发工具包，用于编译和运行Java程序。
  • 蓝牙模块：支持蓝牙功能的硬件模块，如HC-05、HC-06等。

2.2 开发环境配置

  1. 安装Android Studio。
  2. 创建一个新的Android项目。
  3. 在项目目录中添加蓝牙模块。

三、蓝牙设备扫描与配对

3.1 扫描蓝牙设备

在Android中，可以使用BluetoothAdapter类来扫描附近的蓝牙设备。以下是一个简单的示例代码：

BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
Set<BluetoothDevice> devices = bluetoothAdapter.getBondedDevices();
for (BluetoothDevice device : devices) {
    Log.d("Bluetooth", "Found device: " + device.getName());
}

3.2 配对蓝牙设备

找到目标设备后，可以通过以下步骤进行配对：

  1. 获取设备的MAC地址。
  2. 使用BluetoothDevice类的createBond()方法发起配对请求。
  3. 在目标设备上同意配对请求。

四、蓝牙数据传输

4.1 数据传输方式

蓝牙数据传输主要有两种方式：SPP（串口通信）和GATT（通用属性配置）。

  • SPP：模拟串口通信，适用于简单的数据传输。
  • GATT：基于属性协议，支持更复杂的设备通信。

4.2 SPP数据传输示例

以下是一个使用SPP进行数据传输的示例代码：

BluetoothSocket socket = device.createRfcommSocketToServiceRecord(BluetoothService.SPP_UUID);
socket.connect();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
outputStream.write("Hello, Bluetooth!");
outputStream.flush();

4.3 GATT数据传输示例

以下是一个使用GATT进行数据传输的示例代码：

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(BluetoothService.GATT_SERVICE_UUID);
            BluetoothGattCharacteristic characteristic = service.getCharacteristic(BluetoothService.GATT_CHARACTERISTIC_UUID);
            gatt.readCharacteristic(characteristic);
            gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);
            BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(BluetoothService.GATT_DESCRIPTOR_UUID);
            descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
            gatt.writeDescriptor(descriptor);
        }
    }

    @Override
    public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            byte[] value = characteristic.getValue();
            Log.d("Bluetooth", "Received data: " + new String(value));
        }
    }

    @Override
    public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
        byte[] value = characteristic.getValue();
        Log.d("Bluetooth", "Received data: " + new String(value));
    }
});

五、总结

通过本文的学习，相信你已经对Android蓝牙开发有了更深入的了解。从蓝牙技术概述到开发环境搭建，再到设备扫描、配对以及数据传输，我们一步步掌握了Android蓝牙开发的核心知识。希望这些内容能帮助你顺利入门Android蓝牙开发，并在实际项目中发挥重要作用。

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