העברת נתוני BLE

אחרי שתתחברו אל BLE GATT , אפשר להשתמש החיבור כדי לגלות אילו שירותים זמינים במכשיר, על נתוני שאילתות מהמכשיר, ולבקש התראות כאשר מאפיין GATT מסוים שינויים.

גילוי שירותים

קודם כול צריך להתחבר לשרת GATT במכשיר ה-BLE כדי לבצע זיהוי שירותים. כאן מוצג מידע על השירותים במכשיר המחובר לרשת אחרת, וגם במאפייני השירות ומתארים. בדוגמה הבאה, ברגע שהשירות מתחבר אל המכשיר (יצוין על ידי הקריאה המתאימה ל onConnectionStateChange() של BluetoothGattCallback), ה discoverServices() הפונקציה שולחת שאילתה על המידע ממכשיר BLE.

השירות צריך לבטל את onServicesDiscovered() ב BluetoothGattCallback הפונקציה מופעלת כאשר המכשיר מדווח על השירותים הזמינים עבורו.

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
    override fun onConnectionStateChange(gatt: BluetoothGatt?, status: Int, newState: Int) {
        if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
            // successfully connected to the GATT Server
            broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED)
            connectionState = STATE_CONNECTED
            // Attempts to discover services after successful connection.
            bluetoothGatt?.discoverServices()
        } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
            // disconnected from the GATT Server
            broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED)
            connectionState = STATE_DISCONNECTED
        }
    }

    override fun onServicesDiscovered(gatt: BluetoothGatt?, status: Int) {
        if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
            broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED)
        } else {
            Log.w(BluetoothLeService.TAG, "onServicesDiscovered received: $status")
        }
    }
}

...

companion object {
  const val ACTION_GATT_CONNECTED = "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_CONNECTED"
  const val ACTION_GATT_DISCONNECTED =
              "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_DISCONNECTED"
  const val ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED =
              "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED"

  private const val STATE_DISCONNECTED = 0
  private const val STATE_CONNECTED = 2
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

    public final static String ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED =
            "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED";

    ...

    private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
        @Override
        public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
            if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
                // successfully connected to the GATT Server
                connectionState = STATE_CONNECTED;
                broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED);
                // Attempts to discover services after successful connection.
                bluetoothGatt.discoverServices();
            } else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
                // disconnected from the GATT Server
                connectionState = STATE_DISCONNECTED;
                broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED);
            }
        }

        @Override
        public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED);
            } else {
                Log.w(TAG, "onServicesDiscovered received: " + status);
            }
        }
    };
}

השירות משתמש בשידורים כדי לשלוח התראות פעילות. לאחר מציאת השירותים, השירות יוכל להתקשר getServices() עד לקבל את הנתונים המדווחים.

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

  fun getSupportedGattServices(): List<BluetoothGattService?>? {
      return bluetoothGatt?.services
  }
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

...

    public List<BluetoothGattService> getSupportedGattServices() {
        if (bluetoothGatt == null) return null;
        return bluetoothGatt.getServices();
    }
}

הפעילות יכולה לקרוא לפונקציה הזו כשהיא מקבלת את כוונת השידור, שמציין שגילוי השירות הסתיים.

Kotlin

class DeviceControlActivity : AppCompatActivity() {

...

    private val gattUpdateReceiver: BroadcastReceiver = object : BroadcastReceiver() {
        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            when (intent.action) {
                BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED -> {
                    connected = true
                    updateConnectionState(R.string.connected)
                }
                BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED -> {
                    connected = false
                    updateConnectionState(R.string.disconnected)
                        }
                BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED -> {
                    // Show all the supported services and characteristics on the user interface.
                    displayGattServices(bluetoothService?.getSupportedGattServices())
                }
            }
        }
    }
}

Java

class DeviceControlsActivity extends AppCompatActivity {

...

    private final BroadcastReceiver gattUpdateReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            final String action = intent.getAction();
            if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED.equals(action)) {
                connected = true;
                updateConnectionState(R.string.connected);
            } else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED.equals(action)) {
                connected = false;
                updateConnectionState(R.string.disconnected);
            } else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED.equals(action)) {
                // Show all the supported services and characteristics on the user interface.
                displayGattServices(bluetoothService.getSupportedGattServices());
            }
        }
    };
}

קריאת מאפייני BLE

אחרי שהאפליקציה מתחברת לשרת GATT ומאתרת שירותים, היא יכולים לקרוא ולכתוב מאפיינים, אם יש תמיכה בהם. לדוגמה, קטע הקוד מבצע איטרציה דרך השירותים והמאפיינים והמסכים של השרת אותן בממשק המשתמש:

Kotlin

class DeviceControlActivity : Activity() {

    // Demonstrates how to iterate through the supported GATT
    // Services/Characteristics.
    // In this sample, we populate the data structure that is bound to the
    // ExpandableListView on the UI.
    private fun displayGattServices(gattServices: List<BluetoothGattService>?) {
        if (gattServices == null) return
        var uuid: String?
        val unknownServiceString: String = resources.getString(R.string.unknown_service)
        val unknownCharaString: String = resources.getString(R.string.unknown_characteristic)
        val gattServiceData: MutableList<HashMap<String, String>> = mutableListOf()
        val gattCharacteristicData: MutableList<ArrayList<HashMap<String, String>>> =
                mutableListOf()
        mGattCharacteristics = mutableListOf()

        // Loops through available GATT Services.
        gattServices.forEach { gattService ->
            val currentServiceData = HashMap<String, String>()
            uuid = gattService.uuid.toString()
            currentServiceData[LIST_NAME] = SampleGattAttributes.lookup(uuid, unknownServiceString)
            currentServiceData[LIST_UUID] = uuid
            gattServiceData += currentServiceData

            val gattCharacteristicGroupData: ArrayList<HashMap<String, String>> = arrayListOf()
            val gattCharacteristics = gattService.characteristics
            val charas: MutableList<BluetoothGattCharacteristic> = mutableListOf()

            // Loops through available Characteristics.
            gattCharacteristics.forEach { gattCharacteristic ->
                charas += gattCharacteristic
                val currentCharaData: HashMap<String, String> = hashMapOf()
                uuid = gattCharacteristic.uuid.toString()
                currentCharaData[LIST_NAME] = SampleGattAttributes.lookup(uuid, unknownCharaString)
                currentCharaData[LIST_UUID] = uuid
                gattCharacteristicGroupData += currentCharaData
            }
            mGattCharacteristics += charas
            gattCharacteristicData += gattCharacteristicGroupData
        }
    }
}

Java

public class DeviceControlActivity extends Activity {
    ...
    // Demonstrates how to iterate through the supported GATT
    // Services/Characteristics.
    // In this sample, we populate the data structure that is bound to the
    // ExpandableListView on the UI.
    private void displayGattServices(List<BluetoothGattService> gattServices) {
        if (gattServices == null) return;
        String uuid = null;
        String unknownServiceString = getResources().
                getString(R.string.unknown_service);
        String unknownCharaString = getResources().
                getString(R.string.unknown_characteristic);
        ArrayList<HashMap<String, String>> gattServiceData =
                new ArrayList<HashMap<String, String>>();
        ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>> gattCharacteristicData
                = new ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>>();
        mGattCharacteristics =
                new ArrayList<ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>>();

        // Loops through available GATT Services.
        for (BluetoothGattService gattService : gattServices) {
            HashMap<String, String> currentServiceData =
                    new HashMap<String, String>();
            uuid = gattService.getUuid().toString();
            currentServiceData.put(
                    LIST_NAME, SampleGattAttributes.
                            lookup(uuid, unknownServiceString));
            currentServiceData.put(LIST_UUID, uuid);
            gattServiceData.add(currentServiceData);

            ArrayList<HashMap<String, String>> gattCharacteristicGroupData =
                    new ArrayList<HashMap<String, String>>();
            List<BluetoothGattCharacteristic> gattCharacteristics =
                    gattService.getCharacteristics();
            ArrayList<BluetoothGattCharacteristic> charas =
                    new ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>();
           // Loops through available Characteristics.
            for (BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic :
                    gattCharacteristics) {
                charas.add(gattCharacteristic);
                HashMap<String, String> currentCharaData =
                        new HashMap<String, String>();
                uuid = gattCharacteristic.getUuid().toString();
                currentCharaData.put(
                        LIST_NAME, SampleGattAttributes.lookup(uuid,
                                unknownCharaString));
                currentCharaData.put(LIST_UUID, uuid);
                gattCharacteristicGroupData.add(currentCharaData);
            }
            mGattCharacteristics.add(charas);
            gattCharacteristicData.add(gattCharacteristicGroupData);
         }
    ...
    }
...
}

שירות GATT מספק רשימה של מאפיינים שניתן לקרוא מתוך במכשיר. כדי להריץ שאילתה על הנתונים, קוראים לפונקציה readCharacteristic() ב BluetoothGatt, מעבירים את BluetoothGattCharacteristic שרוצים לקרוא.

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

    fun readCharacteristic(characteristic: BluetoothGattCharacteristic) {
        bluetoothGatt?.let { gatt ->
            gatt.readCharacteristic(characteristic)
        } ?: run {
            Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized")
            Return
        }
    }
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

...

    public void readCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
        if (bluetoothGatt == null) {
            Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized");
            return;
        }
        bluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);
    }
}

בדוגמה הזו, השירות מיישם פונקציה כדי לקרוא readCharacteristic() זוהי קריאה אסינכרונית. התוצאות יישלחו אל BluetoothGattCallback פונקציה onCharacteristicRead()

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

    private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {

        ...

        override fun onCharacteristicRead(
            gatt: BluetoothGatt,
            characteristic: BluetoothGattCharacteristic,
            status: Int
            ) {
                if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                broadcastUpdate(BluetoothLeService.ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic)
            }
        }
    }
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

...

    private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {

    ...

        @Override
        public void onCharacteristicRead(
        BluetoothGatt gatt,
        BluetoothGattCharacteristic characteristic,
        int status
        ) {
            if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
                broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
            }
        }
    };
}

כשמופעלת קריאה חוזרת (callback) מסוימת, היא קוראת את הפונקציה שיטת העוזר broadcastUpdate() ומעבירה לה פעולה. שימו לב שהנתונים הניתוח בקטע הזה מבוצע בהתאם לדופק של Bluetooth מפרטי פרופיל מדידה.

Kotlin

private fun broadcastUpdate(action: String, characteristic: BluetoothGattCharacteristic) {
    val intent = Intent(action)

    // This is special handling for the Heart Rate Measurement profile. Data
    // parsing is carried out as per profile specifications.
    when (characteristic.uuid) {
        UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT -> {
            val flag = characteristic.properties
            val format = when (flag and 0x01) {
                0x01 -> {
                    Log.d(TAG, "Heart rate format UINT16.")
                    BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT16
                }
                else -> {
                    Log.d(TAG, "Heart rate format UINT8.")
                    BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT8
                }
            }
            val heartRate = characteristic.getIntValue(format, 1)
            Log.d(TAG, String.format("Received heart rate: %d", heartRate))
            intent.putExtra(EXTRA_DATA, (heartRate).toString())
        }
        else -> {
            // For all other profiles, writes the data formatted in HEX.
            val data: ByteArray? = characteristic.value
            if (data?.isNotEmpty() == true) {
                val hexString: String = data.joinToString(separator = " ") {
                    String.format("%02X", it)
                }
                intent.putExtra(EXTRA_DATA, "$data\n$hexString")
            }
        }
    }
    sendBroadcast(intent)
}

Java

private void broadcastUpdate(final String action,
                             final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    final Intent intent = new Intent(action);

    // This is special handling for the Heart Rate Measurement profile. Data
    // parsing is carried out as per profile specifications.
    if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
        int flag = characteristic.getProperties();
        int format = -1;
        if ((flag & 0x01) != 0) {
            format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT16;
            Log.d(TAG, "Heart rate format UINT16.");
        } else {
            format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT8;
            Log.d(TAG, "Heart rate format UINT8.");
        }
        final int heartRate = characteristic.getIntValue(format, 1);
        Log.d(TAG, String.format("Received heart rate: %d", heartRate));
        intent.putExtra(EXTRA_DATA, String.valueOf(heartRate));
    } else {
        // For all other profiles, writes the data formatted in HEX.
        final byte[] data = characteristic.getValue();
        if (data != null && data.length > 0) {
            final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(data.length);
            for(byte byteChar : data)
                stringBuilder.append(String.format("%02X ", byteChar));
            intent.putExtra(EXTRA_DATA, new String(data) + "\n" +
                    stringBuilder.toString());
        }
    }
    sendBroadcast(intent);
}

קבלת התראות GATT

לעיתים קרובות אפליקציות BLE מבקשים לקבל התראה כשמאפיין מסוים משתנה במכשיר. בדוגמה הבאה השירות מיישם כדי לקרוא לפונקציה setCharacteristicNotification() method:

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

    fun setCharacteristicNotification(
    characteristic: BluetoothGattCharacteristic,
    enabled: Boolean
    ) {
        bluetoothGatt?.let { gatt ->
        gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled)

        // This is specific to Heart Rate Measurement.
        if (BluetoothLeService.UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT == characteristic.uuid) {
            val descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG))
            descriptor.value = BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE
            gatt.writeDescriptor(descriptor)
        }
        } ?: run {
            Log.w(BluetoothLeService.TAG, "BluetoothGatt not initialized")
        }
    }
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

...

    public void setCharacteristicNotification(BluetoothGattCharacteristic characteristic,boolean enabled) {
        if (bluetoothGatt == null) {
            Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized");
            Return;
        }
        bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);

        // This is specific to Heart Rate Measurement.
        if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
            BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG));
            descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
            bluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
        }
    }
}

אחרי שהופעלו התראות לגבי מאפיין מסוים, onCharacteristicChanged() הקריאה החוזרת מופעלת אם המאפיין משתנה במכשיר המחובר לרשת אחרת:

Kotlin

class BluetoothLeService : Service() {

...

    private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
        ...

        override fun onCharacteristicChanged(
        gatt: BluetoothGatt,
        characteristic: BluetoothGattCharacteristic
        ) {
            broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic)
        }
    }
}

Java

class BluetoothLeService extends Service {

...

    private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
    ...

        @Override
        public void onCharacteristicChanged(
        BluetoothGatt gatt,
        BluetoothGattCharacteristic characteristic
        ) {
            broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
        }
    };
}