android蓝牙BLE（一） —— 扫描
android BLE系列：
android蓝牙BLE（一） —— 扫描
android蓝牙BLE（二） —— 通信
android蓝牙BLE（三） —— 广播
android蓝牙BLE（四） —— 实战
前序
Google在android 4.3（API Level 18）的android版本中引入了低功耗蓝牙BLE核心API。低功耗蓝牙BLE也就是我们经常说的蓝牙4.0， 该技术拥有极低的运行和待机功耗，使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。先不讲蓝牙协议与蓝牙模块一些类的作用与之间的关系，本章仅仅记录android Ble开发中的扫描模块及其一些细节。
一、声明蓝牙权限和定位权限
由于蓝牙扫描需要用到模糊定位权限,所以android6.0之后,除了在 AndroidManifest.xml中 申明权限之外,还需要动态申请定位权限,才可进行蓝牙扫描,否则不会扫描到任何Ble设备。
二、中心设备与外围设备
Ble开发中,存在着两个角色：中心设备角色和外围设备角色。粗略了解下：
- 外围设备:一般指非常小或者低功耗设备,更强大的中心设备可以连接外围设备为中心设备提供数据。外设会不停的向外广播，让中心设备知道它的存在。 例如小米手环。
- 中心设备：可以扫描并连接多个外围设备,从外设中获取信息。
外围设备会设定一个广播间隔，每个广播间隔中，都会发送自己的广播数据。广播间隔越长，越省电。一个没有被连接的Ble外设会不断发送广播数据，这时可以被多个中心设备发现。一旦外设被连接，则会马上停止广播。
android 4.3 时引入的Ble核心Api只支持android手机作为中心设备角色,当android 5.0 更新Api后，android手机支持充当作为外设角色和中心角色。即 android 5.0 引入了外设角色的Api，同时也更新了部分中心角色的Api。比如：中心角色中，更新了蓝牙扫描的Api。
三、打开蓝牙
//初始化ble设配器BluetoothManager manager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = manager.getAdapter();//判断蓝牙是否开启，如果关闭则请求打开蓝牙if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) { //方式一：请求打开蓝牙 Intent intent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(intent, 1); //方式二：半静默打开蓝牙 //低版本android会静默打开蓝牙，高版本android会请求打开蓝牙 //mBluetoothAdapter.enable();}mBluetoothAdapter.isEnabled()判断当前蓝牙是否打开，如果蓝牙处于打开状态返回true。
同时可以在activity层通过广播监听蓝牙的关闭与开启，进行自己的逻辑处理：
new BroadcastReceiver() { @Override public void onReceive(Context context, Intent intent) { //获取蓝牙广播 本地蓝牙适配器的状态改变时触发 String action = intent.getAction(); if (action.equals(BluetoothAdapter.ACTION_STATE_CHANGED)) { //获取蓝牙广播中的蓝牙新状态 int blueNewState = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, 0); //获取蓝牙广播中的蓝牙旧状态 int blueOldState = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_STATE, 0); switch (blueNewState) { //正在打开蓝牙 case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_ON: break; //蓝牙已打开 case BluetoothAdapter.STATE_ON: break; //正在关闭蓝牙 case BluetoothAdapter.STATE_TURNING_OFF: break; //蓝牙已关闭 case BluetoothAdapter.STATE_OFF: break; } } }};四、扫描
android 4.3 扫描
在android 4.3 和 android 4.4进行蓝牙扫描中，可使用BluetoothAdapter.startLeScan(BluetoothAdapter.LeScanCallback)进行蓝牙扫描。
//开始扫描mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);//停止扫描mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback);android 5.0以上 扫描
在 android 5.0之后的版本（包括 5.0）建议使用新的Api进行蓝牙扫描：
- BluetoothLeScanner.startScan(ScanCallback)或
- BluetoothLeScanner.startScan(List
, ScanSettings, ScanCallback)。
//获取 5.0 的扫描类实例mBLEScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner();//开始扫描//可设置过滤条件，在第一个参数传入，但一般不设置过滤。mBLEScanner.startScan(null,mScanSettings,mScanCallback);//停止扫描mBLEScanner.stopScan(mScanCallback);蓝牙扫描示例：
//如果没打开蓝牙，不进行扫描操作，或请求打开蓝牙。if(!mBluetoothAdapter.isEnabled()) { return;} //处于未扫描的状态 if (!mScanning){ //android 5.0后 if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 21) { //标记当前的为扫描状态 mScanning = true; //获取5.0新添的扫描类 if (mBLEScanner == null){ //mBLEScanner是5.0新添加的扫描类，通过BluetoothAdapter实例获取。 mBLEScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner(); } //开始扫描 //mScanSettings是ScanSettings实例，mScanCallback是ScanCallback实例，后面进行讲解。 mBLEScanner.startScan(null,mScanSettings,mScanCallback); } else { //标记当前的为扫描状态 mScanning = true; //5.0以下 开始扫描 //mLeScanCallback是BluetoothAdapter.LeScanCallback实例 mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback); } //设置结束扫描 mHandler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { //停止扫描设备 if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 21) { //标记当前的为未扫描状态 mScanning = false; mBLEScanner.stopScan(mScanCallback); } else { //标记当前的为未扫描状态 mScanning = false; //5.0以下 停止扫描 mBluetoothAdapter.stopLeScan(mLeScanCallback); } } },SCAN_TIME);}扫描代码如上述所示，当扫描到所需要的设备的时候，就要手动马上停止蓝牙扫描，因为蓝牙扫描是耗电操作。
注意事项：
- android 6.0 以上需要获取到定位权限。否则会爆如下运行时异常：
image - android 7.0 后不能在30秒内扫描和停止超过5次。（官网没特意说明，可自行测试，设置扫描时长为3秒，连续扫描10次，稳定复现5次后不能扫描到任何设备。android 蓝牙模块会打印当前应用扫描太频繁的log日志,并在android 5.0 的ScanCallback回调中触发onScanFailed(int）,返回错误码：ScanCallback.SCAN_FAILED_APPLICATION_REGISTRATION_FAILED,表示app无法注册，无法开始扫描）。
image 五、扫描回调
android 4.3 扫描回调：LeScanCallback
1、android 4.3 的扫描回调接口BluetoothAdapter.LeScanCallback：
image 回调接口中只有一个回调函数onLeScan，扫描到的设备会通过该方法返回。
参数：
- BluetoothDevice 扫描到的设备实例，可从实例中获取到相应的信息。如：名称，mac地址
- rssi 可理解成设备的信号值。该数值是一个负数，越大则信号越强。
- scanRecord 远程设备提供的广播数据的内容。
//5.0以下mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() { @Override public void onLeScan(BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) { //对扫描到的设备进行操作。如：获取设备信息。 }};获取BluetoothDevice中的信息：
image 可以从中获取到设备的mac地址，设备名称，绑定状态和设备类型等信息，并作相应的保存。
mac可用于再创建BluetoothDevice对象进行gatt连接。
绑定状态：
BOND_NONE：数值 10 表示远程设备未绑定，没有共享链接密钥，因此通信（如果允许的话）将是未经身份验证和未加密的。（扫描到未绑定的小米手环）
BOND_BONDING：数值 11 表示正在与远程设备进行绑定;
BOND_BONDED：数值 12 表示远程设备已绑定，远程设备本地存储共享连接的密钥，因此可以对通信进行身份验证和加密。（扫描到已绑定的小米手环）
- 设备类型：一般是2，表示LE设备
注：回调函数中尽量不要做耗时操作！
android 5.0 扫描回调：ScanCallback
mScanCallback = new ScanCallback() { //当一个蓝牙ble广播被发现时回调 @Override public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) { super.onScanResult(callbackType, result); //扫描类型有开始扫描时传入的ScanSettings相关 //对扫描到的设备进行操作。如：获取设备信息。 } //批量返回扫描结果 //@param results 以前扫描到的扫描结果列表。 @Override public void onBatchScanResults(List results) { super.onBatchScanResults(results); } //当扫描不能开启时回调 @Override public void onScanFailed(int errorCode) { super.onScanFailed(errorCode); //扫描太频繁会返回ScanCallback.SCAN_FAILED_APPLICATION_REGISTRATION_FAILED，表示app无法注册，无法开始扫描。 }}; ScanCallback扫描回调存在三个回调函数：
- onScanResult(int,ScanResult)： 类似于BluetoothAdapter.LeScanCallback中的onLeScan()，可在ScanResult实例中获取到BluetoothDevice蓝牙设备对象，rssi信号值等信息，一般都是在该函数中回调获取扫描到蓝牙设备和信号值，在本函数中执行onLeScan()中相同的逻辑处理即可。
- onBatchScanResults(List) 批量返回扫描结果
- onScanFailed(int) 扫描失败返回错误码
一般蓝牙设备对象都是通过onScanResult(int,ScanResult)返回，而不会在onBatchScanResults(List)方法中返回，除非手机支持批量扫描模式并且开启了批量扫描模式。批处理的开启请查看ScanSettings。
六、ScanSettings：
ScanSettings实例对象是通过ScanSettings.Builder构建的。通过Builder对象为ScanSettings实例设置扫描模式、回调类型、匹配模式等参数，用于配置android 5.0 的扫描参数。
//创建ScanSettings的build对象用于设置参数ScanSettings.Builder builder = new ScanSettings.Builder() //设置高功耗模式 .setScanMode(SCAN_MODE_LOW_LATENCY); //android 6.0添加设置回调类型、匹配模式等 if(android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 23) { //定义回调类型 builder.setCallbackType(ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES) //设置蓝牙LE扫描滤波器硬件匹配的匹配模式 builder.setMatchMode(ScanSettings.MATCH_MODE_STICKY); }//芯片组支持批处理芯片上的扫描if (bluetoothadapter.isOffloadedScanBatchingSupported()) { //设置蓝牙LE扫描的报告延迟的时间（以毫秒为单位） //设置为0以立即通知结果 builder.setReportDelay(0L);}builder.build();配置描述：
- setScanMode() 设置扫描模式。可选择模式主要三种：
ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_POWER 低功耗模式
ScanSettings.SCAN_MODE_BALANCED 平衡模式
ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY 高功耗模式
从上到下，会越来越耗电,但扫描间隔越来越短，即扫描速度会越来越快。
- setCallbackType() 设置回调类型
可选择模式主要三种：
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES 数值: 1 寻找符合过滤条件的蓝牙广播，如果没有设置过滤条件，则返回全部广播包
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_FIRST_MATCH 数值: 2 仅针对与筛选条件匹配的第一个广播包触发结果回调。
ScanSettings.CALLBACK_TYPE_MATCH_LOST 数值: 4
回调类型一般设置ScanSettings.CALLBACK_TYPE_ALL_MATCHES，有过滤条件时过滤，返回符合过滤条件的蓝牙广播。无过滤条件时，返回全部蓝牙广播。
setMatchMode() 设置蓝牙LE扫描滤波器硬件匹配的匹配模式
一般设置ScanSettings.MATCH_MODE_STICKYBluetoothadapter.isOffloadedScanBatchingSupported()
判断当前手机蓝牙芯片是否支持批处理扫描。如果支持扫描则使用批处理扫描，可通过ScanSettings.Builder对象调用setReportDelay(Long)方法来设置蓝牙LE扫描的报告延迟的时间（以毫秒为单位）来启动批处理扫描模式。ScanSettings.Builder.setReportDelay(Long);
当设备蓝牙芯片支持批处理扫描时，用来设置蓝牙LE扫描的报告延迟的时间（以毫秒为单位）。
该参数默认为 0，如果不修改它的值，则默认只会在onScanResult(int,ScanResult)中返回扫描到的蓝牙设备，不会触发不会触发onBatchScanResults(List)方法。
设置为0以立即通知结果,不开启批处理扫描模式。即ScanCallback蓝牙回调中，不会触发onBatchScanResults(List)方法，但会触发onScanResult(int,ScanResult)方法，返回扫描到的蓝牙设备。
当设置的时间大于0L时，则会开启批处理扫描模式。即触发onBatchScanResults(List)方法，返回扫描到的蓝牙设备列表。但不会触发onScanResult(int,ScanResult)方法。
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