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解锁蓝牙低功耗 (BLE) 的无限可能：Android BLE 开发系列指南（第一部分：扫描与连接）

Android

BLE开发入门：掌握Android BLE扫描和连接

简介

在物联网 (IoT) 的飞速发展中，蓝牙低功耗 (BLE) 技术凭借其低功耗、低成本和出色的连接能力，已成为连接智能设备的关键技术。对于Android开发者而言，掌握BLE扫描和连接操作至关重要。本指南将深入浅出地介绍这方面的基础知识，为您的BLE开发之旅奠定坚实的基础。

BLE扫描的原理

BLE扫描涉及主动搜索周围环境中可用的BLE设备。当设备处于可发现模式时，它们会周期性地广播包含有关设备信息（如名称、UUID和服务）的广告包。Android设备通过其内置的BLE适配器监听这些广告包，从而识别和连接到所需设备。

设置BLE扫描器

为了在Android中进行BLE扫描，需要使用BleScanner类，它提供了用于启动/停止扫描、设置扫描过滤器和获取扫描结果的方法。以下代码示例演示了如何设置BLE扫描器：

BleScanner scanner = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter().getBleScanner();

ScanSettings settings = new ScanSettings.Builder()
        .setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY)
        .setReportDelay(0)
        .build();

List<ScanFilter> filters = new ArrayList<>(); // 可选：添加过滤条件

scanner.startScan(filters, settings, new ScanCallback() {
    // 扫描结果处理
});

建立BLE连接

一旦扫描到所需的设备，下一步就是建立连接。可以通过BleDevice类实现，它提供了一组用于连接/断开设备、获取设备信息和执行服务发现的方法。以下代码示例演示了如何连接到BLE设备：

BleDevice device = scanner.getScanResults().get(0).getDevice();

device.connect(new BleDevice.ConnectionCallback() {
    // 连接成功或失败处理
});

最佳实践

为了确保BLE扫描和连接过程的高效性和可靠性，请遵循以下最佳实践：

  • 尽可能使用低功耗扫描模式以延长电池寿命。
  • 根据实际需要设置扫描过滤器以减少不必要的扫描结果。
  • 采用稳健的连接策略以处理连接丢失和重试。
  • 始终优先考虑安全性和隐私，例如通过加密和身份验证。

结论

掌握了BLE扫描和连接的基础知识，您已踏上BLE开发之旅的第一步。在后续文章中，我们将深入探讨服务发现、数据读取/写入以及其他高级BLE功能，帮助您构建强大的BLE应用程序，释放物联网的无限潜能。

常见问题解答

  1. 扫描模式有哪些不同？

    • SCAN_MODE_OPPORTUNISTIC：在后台扫描，功耗最低。
    • SCAN_MODE_LOW_LATENCY：在后台扫描，延迟较低。
    • SCAN_MODE_LOW_POWER：在后台扫描，功耗最低，延迟最高。

  2. 如何过滤扫描结果？

    • 通过ScanFilter类指定设备名称、地址或服务UUID。

  3. 如何处理连接丢失？

    • 使用BleDevice.setConnectionRetryCount()设置重试次数。
    • 监听BleDevice.onConnectionStateChanged()回调，并在连接丢失时重新连接。

  4. 如何确保连接安全性？

    • 使用加密和身份验证技术，例如BLE安全连接协议。

  5. BLE有哪些应用场景？

    • 智能家居设备（如灯泡、插座）
    • 可穿戴设备（如健身追踪器、智能手表）
    • 医疗传感器（如血糖仪、血压计）