Android BLE 蓝牙开发——扫码枪基于BLESSED

test

一、蓝牙模式HID与BLE

　　当扫码枪与手机连接时，通常采用的是蓝牙HID（Human Interface Device）模式。本质上是一个把扫码枪作为一个硬件键盘，按照键盘协议把扫码后的结果逐个输入到对应的控件上。

　　优点：无需开发集成，配对就可以立即作为键盘输入使用。可以使用输入框等组件直接接收扫码结果。

　　缺点：对非数字支持不佳，与输入法相关，在某些时候会触发英文联想-_-||，与虚拟键盘会发生冲突，连接扫码枪时需要切换键盘输入法输入。

　　而我们要扫描的标签，不仅有英文，特殊符号，还有中文，因此以HID模式接入的蓝牙扫码枪，最终是不能满足要求的。于是重新选型了支持BLE模式的扫码枪。

　　BLE模式扫码枪

　　优点：兼容性好，遵循蓝牙协议，与键盘输入法无关。更底层，直接返回原始二进制数据流，方便判定编码以及进行字符编码转换。

　　缺点：需要进行原生开发， 处理设备扫描，连接，数据读写等操作。

　　二、BLE协议白话

　　好在有github，其中的 BLESSED for Android - BLE made easy 项目，就是一个致力于简化android上BLE开发工作的开源库。但在撸代码前还是要简单理解下BLE协议的主要概念。

　　较为重要的两个东西是Service（服务） 与Characteristic（特性，译为功能可能更好理解），简而言之，一个设备可以提供多个服务，每个服务可以提供多个特性功能，每个服务及特性对应一个UUID。

　　与设备的通信通过功能进行，每个功能通过Properties（属性）表明该特性支持读，写或者通知。

　　为了便于理解BLE协议，推荐下载一个叫做“BLE调试助手”的APP。下面是APP的截图。

  截图演示了如何从一个支持BLE协议的设备中读取电量，不需要提前配对，打开APP扫描到对应设备后，点击Connect， 随后列出的就是一堆上面说的Service（服务），能够显示服务名称的如“Battery Service”，是根据UUID的约定取得的。

　　如电池服务为0x180F。点开服务后是Characteristic，其中的Battery Level（也是UUID约定 0x2A19）的Properties为 READ NOTIFY，表明该特性支持读取和通知。

　　点击那个下箭头，点击读取，显示出返回数据为0x5D（十进制估计九十多:-0）。

　　电池服务是一个在协议中约定的标准服务，但扫码枪的似乎不是，我们还需要找到扫码后，是通过哪个Service的哪个Characteristic进行通知的，通过这个工具APP也不难找，注意，要打开那个接受通知数据。

　　扫码后会有数据显示，找到之后就可以开始编码了。

　　三、第三方库  BLESSED for Android 的使用

　　https://github.com/weliem/blessed-android

　　下面进入具体的撸代码环节

　　安装 gradle file加入
[mw_shl_code=applescript,true]allprojects {
        repositories {
                ...
                maven { url 'https://jitpack.io' }
        }
}

dependencies {
        implementation 'com.github.weliem:blessed-android:2.0.6'
}[/mw_shl_code]
扫描设备
BluetoothCentralManager central = new BluetoothCentralManager(AppContext.baseAppContext,
                                                              bluetoothCentralManagerCallback,
                                                              new Handler(Looper.getMainLooper()));
central.scanForPeripherals();
bluetoothCentralManagerCallback是扫描回调方法，重要的有下面三个
[mw_shl_code=applescript,true]//发现了一个设备@Override
public void onDiscoveredPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral, ScanResult scanResult)
//连接设备@Override
public void onConnectedPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral)
//设备断开@Overridepublic void onDisconnectedPeripheral(BluetoothPeripheral peripheral, HciStatus status)[/mw_shl_code]
　　发现设备后onDiscoveredPeripheral，连接设备，停止扫描 。bluetoothPeripheralCallback 为设备回调，用于接受通知
central.autoConnectPeripheral(peripheral, bluetoothPeripheralCallback);
central.stopScan();
onConnectedPeripheral连接后查询提供的服务及特性
[mw_shl_code=applescript,true]Log.i("BLE","onConnectedPeripheral");
List<BluetoothGattService> serviceList =  peripheral.getServices();
for (int i = 0; i < serviceList.size(); i++) {
    Log.i("BLE", "Service:  " + serviceList.get(i).getUuid());
    if(serviceList.get(i).getUuid().toString().equals("6e400001-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e")){
        List<BluetoothGattCharacteristic> list=  serviceList.get(i).getCharacteristics();
        for (int j = 0; j < list.size(); j++) {
            Log.i("BLE", "Characteristic:  " + list.get(j).getUuid());
        }
    }
}[/mw_shl_code]
　onConnectedPeripheral后，对特性开启通知，接受扫码结果，服务的和特性的UUID，需要对应填写，扫码结果是以通知信息返回的。
[mw_shl_code=applescript,true]BluetoothGattCharacteristic currentTimeCharacteristic = peripheral.getCharacteristic(SERVICE_UUID, CURRENT_TIME_CHARACTERISTIC_UUID);
if (currentTimeCharacteristic != null) {　　 //开启通知
    peripheral.setNotify(currentTimeCharacteristic, true);
}
//与设备通信需要创建绑定
boolean bret=  peripheral.createBond();[/mw_shl_code]
　断开重连可以在onDisconnectedPeripheral中处理

　　接收扫码结果 在设备回调类 bluetoothPeripheralCallback中的下列方法处理。其中value为扫到的二维码值
@Override
public void onCharacteristicUpdate(@NonNull BluetoothPeripheral peripheral, @NonNull byte[] value, @NonNull BluetoothGattCharacteristic characteristic, @NonNull GattStatus status)
另：

　　中文编码通常为GBK或者UTF8，需要猜测判断，最后附了个工具函数
　　因为BLE默认数据包较短，对大量数据，会拆分多次发送，onCharacteristicUpdate会被调用多次，需要将value拼接后，进行字符编码判断处理。　　
[mw_shl_code=applescript,true]public static Boolean isUtf8(byte[] buffer) {
        boolean isUtf8 = true;
        int end = buffer.length;
        for (int i = 0; i < end; i++) {
            byte temp = buffer;
            if ((temp & 0x80) == 0) {// 0xxxxxxx
                continue;
            } else if ((temp & 0xC0) == 0xC0 && (temp & 0x20) == 0) {// 110xxxxx 10xxxxxx
                if (i + 1 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0) {
                    i = i + 1;
                    continue;
                }
            } else if ((temp & 0xE0) == 0xE0 && (temp & 0x10) == 0) {// 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
                if (i + 2 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0
                        && (buffer[i + 2] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 2] & 0x40) == 0) {
                    i = i + 2;
                    continue;
                }
            } else if ((temp & 0xF0) == 0xF0 && (temp & 0x08) == 0) {// 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
                if (i + 3 < end && (buffer[i + 1] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 1] & 0x40) == 0
                        && (buffer[i + 2] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 2] & 0x40) == 0
                        && (buffer[i + 3] & 0x80) == 0x80 && (buffer[i + 3] & 0x40) == 0) {
                    i = i + 3;
                    continue;
                }
            }
            isUtf8 = false;
            break;
        }
        return isUtf8;
    }

isUtf8[/mw_shl_code]