Tổng quan về nhận biết Wi-Fi

Các thiết bị chạy Android 8.0 (API cấp 26) trở lên có thể sử dụng các chức năng Wi-Fi Aware để khám phá và kết nối trực tiếp với nhau mà không cần bất kỳ loại kết nối nào khác giữa chúng. Wi-Fi Aware còn được gọi là Mạng nhận biết thiết bị lân cận (NAN).

Mạng Wi-Fi Aware hoạt động bằng cách tạo các cụm với các thiết bị lân cận hoặc bằng cách tạo một cụm mới nếu thiết bị là thiết bị đầu tiên trong một khu vực. Hành vi phân cụm này áp dụng cho toàn bộ thiết bị và do dịch vụ hệ thống Wi-Fi Aware quản lý; các ứng dụng không có quyền kiểm soát hành vi phân cụm. Các ứng dụng sử dụng API Wi-Fi Aware để giao tiếp với dịch vụ hệ thống Wi-Fi Aware. Dịch vụ này quản lý phần cứng Wi-Fi Aware trên thiết bị.

API Nhận biết Wi-Fi cho phép các ứng dụng thực hiện những thao tác sau:

  • Khám phá các thiết bị khác: API này có một cơ chế để tìm các thiết bị khác ở gần. Quy trình này bắt đầu khi một thiết bị xuất bản một hoặc nhiều dịch vụ có thể phát hiện. Sau đó, khi một thiết bị đăng ký một hoặc nhiều dịch vụ và đi vào phạm vi phủ sóng Wi-Fi của nhà xuất bản, người đăng ký sẽ nhận được thông báo cho biết đã phát hiện thấy một nhà xuất bản phù hợp. Sau khi phát hiện một nhà xuất bản, người đăng ký có thể gửi một tin nhắn ngắn hoặc thiết lập kết nối mạng với thiết bị được phát hiện. Các thiết bị có thể đồng thời vừa là nhà xuất bản vừa là người đăng ký.

  • Tạo kết nối mạng: Sau khi phát hiện lẫn nhau, hai thiết bị có thể tạo kết nối mạng Wi-Fi Aware hai chiều mà không cần điểm truy cập.

Kết nối mạng Wi-Fi Aware hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao hơn ở khoảng cách xa hơn so với kết nối Bluetooth. Những loại kết nối này rất hữu ích cho các ứng dụng chia sẻ lượng lớn dữ liệu giữa người dùng, chẳng hạn như ứng dụng chia sẻ ảnh.

Các điểm cải tiến trên Android 13 (API cấp 33)

Trên các thiết bị chạy Android 13 (API cấp 33) trở lên có hỗ trợ chế độ giao tiếp tức thì, các ứng dụng có thể sử dụng phương thức PublishConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled()SubscribeConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled() để bật hoặc tắt chế độ giao tiếp tức thì cho phiên khám phá nhà xuất bản hoặc người đăng ký. Chế độ giao tiếp tức thì giúp tăng tốc độ trao đổi thông báo, khám phá dịch vụ và mọi chế độ thiết lập đường dẫn dữ liệu trong quá trình khám phá phiên của nhà xuất bản hoặc người đăng ký. Để xác định xem thiết bị có hỗ trợ chế độ giao tiếp tức thì hay không, hãy sử dụng phương thức isInstantCommunicationModeSupported().

Các điểm cải tiến trên Android 12 (API cấp 31)

Android 12 (API cấp 31) bổ sung một số điểm cải tiến cho Wi-Fi Aware:

  • Trên các thiết bị chạy Android 12 (API cấp 31) trở lên, bạn có thể sử dụng lệnh gọi lại onServiceLost() để nhận được cảnh báo khi ứng dụng của bạn mất một dịch vụ đã phát hiện do dịch vụ dừng hoặc di chuyển ra ngoài phạm vi.
  • Quy trình thiết lập đường dẫn dữ liệu Wi-Fi Aware đã được đơn giản hoá. Các phiên bản trước đây sử dụng thông báo L2 để cung cấp địa chỉ MAC của thiết bị khởi tạo, điều này làm tăng độ trễ. Trên các thiết bị chạy Android 12 trở lên, bạn có thể định cấu hình thiết bị phản hồi (máy chủ) để chấp nhận mọi thiết bị ngang hàng, tức là thiết bị phản hồi không cần biết trước địa chỉ MAC của thiết bị khởi tạo. Điều này giúp tăng tốc quá trình khởi động đường dẫn dữ liệu và cho phép nhiều đường liên kết điểm-điểm chỉ với một yêu cầu mạng.
  • Các ứng dụng chạy trên Android 12 trở lên có thể dùng phương thức WifiAwareManager.getAvailableAwareResources() để lấy số lượng đường dẫn dữ liệu hiện có, phiên phát hành và phiên đăng ký. Điều này có thể giúp ứng dụng xác định xem có đủ tài nguyên để thực thi chức năng mong muốn hay không.

Thiết lập ban đầu

Để thiết lập ứng dụng sử dụng tính năng khám phá và kết nối mạng Wi-Fi Aware, hãy thực hiện các bước sau:

  1. Yêu cầu các quyền sau đây trong tệp kê khai của ứng dụng:

    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
    <!-- If your app targets Android 13 (API level 33)
         or higher, you must declare the NEARBY_WIFI_DEVICES permission. -->
    <uses-permission android:name="android.permission.NEARBY_WIFI_DEVICES"
                     <!-- If your app derives location information from
                          Wi-Fi APIs, don't include the "usesPermissionFlags"
                          attribute. -->
                     android:usesPermissionFlags="neverForLocation" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"
                     <!-- If any feature in your app relies on precise location
                          information, don't include the "maxSdkVersion"
                          attribute. -->
                     android:maxSdkVersion="32" />
  2. Kiểm tra xem thiết bị có hỗ trợ Wi-Fi Aware bằng API PackageManager hay không, như minh hoạ bên dưới:

    Kotlin

    context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE)

    Java

    context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE);
  3. Kiểm tra xem Wi-Fi Aware hiện có dùng được hay không. Thiết bị có thể có Wi-Fi Aware, nhưng có thể hiện không dùng được vì người dùng đã tắt Wi-Fi hoặc Dịch vụ vị trí. Tuỳ thuộc vào khả năng phần cứng và phần mềm, một số thiết bị có thể không hỗ trợ Wi-Fi Aware nếu đang dùng Wi-Fi Direct, SoftAP hoặc tính năng chia sẻ Internet. Để kiểm tra xem Wi-Fi Aware hiện có dùng được hay không, hãy gọi isAvailable().

    Phạm vi cung cấp của Wi-Fi Aware có thể thay đổi bất cứ lúc nào. Ứng dụng của bạn nên đăng ký một BroadcastReceiver để nhận ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED. ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED được gửi bất cứ khi nào có thay đổi về phạm vi cung cấp. Khi nhận được ý định truyền tin, ứng dụng của bạn sẽ loại bỏ tất cả các phiên hiện có (giả sử dịch vụ Wi-Fi Aware bị gián đoạn), sau đó kiểm tra trạng thái hiện tại về khả năng cung cấp và điều chỉnh hành vi của ứng dụng cho phù hợp. Ví dụ:

    Kotlin

    val wifiAwareManager = context.getSystemService(Context.WIFI_AWARE_SERVICE) as WifiAwareManager?
    val filter = IntentFilter(WifiAwareManager.ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED)
    val myReceiver = object : BroadcastReceiver() {
    
        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            // discard current sessions
            if (wifiAwareManager?.isAvailable) {
                ...
            } else {
                ...
            }
        }
    }
    context.registerReceiver(myReceiver, filter)

    Java

    WifiAwareManager wifiAwareManager = 
            (WifiAwareManager)context.getSystemService(Context.WIFI_AWARE_SERVICE)
    IntentFilter filter =
            new IntentFilter(WifiAwareManager.ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED);
    BroadcastReceiver myReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // discard current sessions
            if (wifiAwareManager.isAvailable()) {
                ...
            } else {
                ...
            }
        }
    };
    context.registerReceiver(myReceiver, filter);

Để biết thêm thông tin, hãy xem phần Broadcasts (Truyền tin).

Lấy một phiên

Để bắt đầu sử dụng Wi-Fi Aware, ứng dụng của bạn phải nhận được một WifiAwareSession bằng cách gọi attach(). Phương thức này thực hiện những việc sau:

  • Bật phần cứng Wi-Fi Aware.
  • Tham gia hoặc tạo một cụm Wi-Fi Aware.
  • Tạo một phiên Wi-Fi Aware có không gian tên riêng biệt đóng vai trò là một vùng chứa cho tất cả các phiên khám phá được tạo trong đó.

Nếu ứng dụng đính kèm thành công, hệ thống sẽ thực thi lệnh gọi lại onAttached(). Lệnh gọi lại này cung cấp một đối tượng WifiAwareSession mà ứng dụng của bạn nên dùng cho tất cả các thao tác khác trong phiên. Một ứng dụng có thể sử dụng phiên này để xuất bản một dịch vụ hoặc đăng ký một dịch vụ.

Ứng dụng của bạn chỉ nên gọi attach() một lần. Nếu ứng dụng của bạn gọi attach() nhiều lần, thì ứng dụng sẽ nhận được một phiên riêng cho mỗi lệnh gọi, mỗi phiên có không gian tên riêng. Điều này có thể hữu ích trong các trường hợp phức tạp, nhưng bạn nên tránh dùng.

Xuất bản dịch vụ

Để giúp dịch vụ có thể phát hiện được, hãy gọi phương thức publish(). Phương thức này nhận các tham số sau:

  • PublishConfig chỉ định tên của dịch vụ và các thuộc tính cấu hình khác, chẳng hạn như bộ lọc so khớp.
  • DiscoverySessionCallback chỉ định các hành động cần thực thi khi sự kiện xảy ra, chẳng hạn như khi người đăng ký nhận được một thông báo.

Ví dụ:

Kotlin

val config: PublishConfig = PublishConfig.Builder()
        .setServiceName(AWARE_FILE_SHARE_SERVICE_NAME)
        .build()
awareSession.publish(config, object : DiscoverySessionCallback() {

    override fun onPublishStarted(session: PublishDiscoverySession) {
        ...
    }

    override fun onMessageReceived(peerHandle: PeerHandle, message: ByteArray) {
        ...
    }
})

Java

PublishConfig config = new PublishConfig.Builder()
    .setServiceName(Aware_File_Share_Service_Name)
    .build();

awareSession.publish(config, new DiscoverySessionCallback() {
    @Override
    public void onPublishStarted(PublishDiscoverySession session) {
        ...
    }
    @Override
    public void onMessageReceived(PeerHandle peerHandle, byte[] message) {
        ...
    }
}, null);

Nếu quá trình xuất bản thành công, phương thức gọi lại onPublishStarted() sẽ được gọi.

Sau khi xuất bản, khi các thiết bị chạy ứng dụng thuê bao phù hợp di chuyển vào phạm vi Wi-Fi của thiết bị xuất bản, các thuê bao sẽ phát hiện ra dịch vụ. Khi người đăng ký tìm thấy một nhà xuất bản, nhà xuất bản đó sẽ không nhận được thông báo; tuy nhiên, nếu người đăng ký gửi tin nhắn cho nhà xuất bản, thì nhà xuất bản sẽ nhận được thông báo. Khi điều đó xảy ra, phương thức gọi lại onMessageReceived() sẽ được gọi. Bạn có thể dùng đối số PeerHandle từ phương thức này để gửi tin nhắn trở lại cho người đăng ký hoặc tạo kết nối đến người đăng ký đó.

Để ngừng xuất bản dịch vụ, hãy gọi DiscoverySession.close(). Các phiên khám phá được liên kết với WifiAwareSession mẹ của chúng. Nếu phiên chính bị đóng, các phiên khám phá liên kết cũng sẽ bị đóng. Mặc dù các đối tượng bị loại bỏ cũng bị đóng, nhưng hệ thống không đảm bảo thời điểm các phiên ngoài phạm vi bị đóng, vì vậy, bạn nên gọi rõ ràng các phương thức close().

Đăng ký một dịch vụ

Để đăng ký một dịch vụ, hãy gọi phương thức subscribe(). Phương thức này nhận các tham số sau:

  • SubscribeConfig chỉ định tên của dịch vụ cần đăng ký và các thuộc tính cấu hình khác, chẳng hạn như bộ lọc so khớp.
  • DiscoverySessionCallback chỉ định các hành động cần thực thi khi xảy ra sự kiện, chẳng hạn như khi một nhà xuất bản được phát hiện.

Ví dụ:

Kotlin

val config: SubscribeConfig = SubscribeConfig.Builder()
        .setServiceName(AWARE_FILE_SHARE_SERVICE_NAME)
        .build()
awareSession.subscribe(config, object : DiscoverySessionCallback() {

    override fun onSubscribeStarted(session: SubscribeDiscoverySession) {
        ...
    }

    override fun onServiceDiscovered(
            peerHandle: PeerHandle,
            serviceSpecificInfo: ByteArray,
            matchFilter: List<ByteArray>
    ) {
        ...
    }
}, null)

Java

SubscribeConfig config = new SubscribeConfig.Builder()
    .setServiceName("Aware_File_Share_Service_Name")
    .build();

awareSession.subscribe(config, new DiscoverySessionCallback() {
    @Override
    public void onSubscribeStarted(SubscribeDiscoverySession session) {
        ...
    }

    @Override
    public void onServiceDiscovered(PeerHandle peerHandle,
            byte[] serviceSpecificInfo, List<byte[]> matchFilter) {
        ...
    }
}, null);

Nếu thao tác đăng ký thành công, hệ thống sẽ gọi lệnh gọi lại onSubscribeStarted() trong ứng dụng của bạn. Vì bạn có thể sử dụng đối số SubscribeDiscoverySession trong lệnh gọi lại để giao tiếp với một nhà xuất bản sau khi ứng dụng của bạn phát hiện ra một nhà xuất bản, nên bạn cần lưu tham chiếu này. Bạn có thể cập nhật phiên đăng ký bất cứ lúc nào bằng cách gọi updateSubscribe() trên phiên khám phá.

Tại thời điểm này, thuê bao của bạn sẽ chờ các nhà xuất bản phù hợp xuất hiện trong phạm vi Wi-Fi. Khi điều này xảy ra, hệ thống sẽ thực thi phương thức gọi lại onServiceDiscovered(). Bạn có thể sử dụng đối số PeerHandle từ lệnh gọi lại này để gửi thông báo hoặc tạo kết nối đến nhà xuất bản đó.

Để ngừng đăng ký một dịch vụ, hãy gọi DiscoverySession.close(). Các phiên khám phá được liên kết với WifiAwareSession mẹ của chúng. Nếu phiên chính bị đóng, các phiên khám phá liên kết cũng sẽ bị đóng. Mặc dù các đối tượng bị loại bỏ cũng bị đóng, nhưng hệ thống không đảm bảo thời điểm các phiên ngoài phạm vi bị đóng, vì vậy, bạn nên gọi rõ ràng các phương thức close().

Gửi tin nhắn

Để gửi thông báo đến một thiết bị khác, bạn cần có các đối tượng sau:

Để gửi tin nhắn, hãy gọi sendMessage(). Sau đó, các lệnh gọi lại sau đây có thể xảy ra:

  • Khi thông báo được nhận thành công bởi thiết bị ngang hàng, hệ thống sẽ gọi lệnh gọi lại onMessageSendSucceeded() trong ứng dụng gửi.
  • Khi thiết bị ngang hàng nhận được một thông báo, hệ thống sẽ gọi lệnh gọi lại onMessageReceived() trong ứng dụng nhận.

Mặc dù PeerHandle là bắt buộc để giao tiếp với các thiết bị ngang hàng, nhưng bạn không nên dựa vào nó làm giá trị nhận dạng vĩnh viễn của các thiết bị ngang hàng. Ứng dụng có thể dùng các giá trị nhận dạng cấp cao hơn – được nhúng trong chính dịch vụ khám phá hoặc trong các thông báo tiếp theo. Bạn có thể nhúng một giá trị nhận dạng vào dịch vụ khám phá bằng phương thức setMatchFilter() hoặc setServiceSpecificInfo() của PublishConfig hoặc SubscribeConfig. Phương thức setMatchFilter() ảnh hưởng đến việc khám phá, trong khi phương thức setServiceSpecificInfo() không ảnh hưởng đến việc khám phá.

Việc nhúng một giá trị nhận dạng vào thông báo ngụ ý sửa đổi mảng byte của thông báo để đưa giá trị nhận dạng vào (ví dụ: dưới dạng một vài byte đầu tiên).

Tạo mối kết nối

Wi-Fi Aware hỗ trợ kết nối mạng ứng dụng-máy chủ giữa hai thiết bị Wi-Fi Aware.

Cách thiết lập kết nối máy khách – máy chủ:

  1. Sử dụng tính năng khám phá Wi-Fi Aware để xuất bản một dịch vụ (trên máy chủ) và đăng ký một dịch vụ (trên máy khách).

  2. Sau khi người đăng ký phát hiện ra nhà xuất bản, hãy gửi một thông báo từ người đăng ký đến nhà xuất bản.

  3. Bắt đầu ServerSocket trên thiết bị của nhà xuất bản và đặt hoặc lấy cổng của thiết bị đó:

    Kotlin

    val ss = ServerSocket(0)
    val port = ss.localPort

    Java

    ServerSocket ss = new ServerSocket(0);
    int port = ss.getLocalPort();
  4. Sử dụng ConnectivityManager để yêu cầu mạng Wi-Fi Aware trên nhà xuất bản bằng cách sử dụng WifiAwareNetworkSpecifier, chỉ định phiên khám phá và PeerHandle của người đăng ký mà bạn nhận được từ thông báo do người đăng ký truyền:

    Kotlin

    val networkSpecifier = WifiAwareNetworkSpecifier.Builder(discoverySession, peerHandle)
        .setPskPassphrase("somePassword")
        .setPort(port)
        .build()
    val myNetworkRequest = NetworkRequest.Builder()
        .addTransportType(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI_AWARE)
        .setNetworkSpecifier(networkSpecifier)
        .build()
    val callback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
        override fun onAvailable(network: Network) {
            ...
        }
    
        override fun onCapabilitiesChanged(network: Network, networkCapabilities: NetworkCapabilities) {
            ...
        }
    
        override fun onLost(network: Network) {
            ...
        }
    }
    
    connMgr.requestNetwork(myNetworkRequest, callback);

    Java

    NetworkSpecifier networkSpecifier = new WifiAwareNetworkSpecifier.Builder(discoverySession, peerHandle)
        .setPskPassphrase("somePassword")
        .setPort(port)
        .build();
    NetworkRequest myNetworkRequest = new NetworkRequest.Builder()
        .addTransportType(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI_AWARE)
        .setNetworkSpecifier(networkSpecifier)
        .build();
    ConnectivityManager.NetworkCallback callback = new ConnectivityManager.NetworkCallback() {
        @Override
        public void onAvailable(Network network) {
            ...
        }
    
        @Override
        public void onCapabilitiesChanged(Network network, NetworkCapabilities networkCapabilities) {
            ...
        }
    
        @Override
        public void onLost(Network network) {
            ...
        }
    };
    
    ConnectivityManager connMgr.requestNetwork(myNetworkRequest, callback);
  5. Sau khi yêu cầu một mạng truyền hình, nhà xuất bản phải gửi một thông báo cho người đăng ký.

  6. Sau khi người đăng ký nhận được thông báo từ nhà xuất bản, hãy yêu cầu một mạng Wi-Fi Aware trên người đăng ký bằng cách sử dụng cùng một phương thức như trên nhà xuất bản. Không chỉ định cổng khi tạo NetworkSpecifier. Các phương thức gọi lại thích hợp sẽ được gọi khi có, thay đổi hoặc mất kết nối mạng.

  7. Sau khi phương thức onAvailable() được gọi trên người đăng ký, một đối tượng Network sẽ có sẵn để bạn có thể mở một Socket để giao tiếp với ServerSocket trên nhà xuất bản, nhưng bạn cần biết địa chỉ và cổng IPv6 của ServerSocket. Bạn nhận được những thông tin này từ đối tượng NetworkCapabilities được cung cấp trong lệnh gọi lại onCapabilitiesChanged():

    Kotlin

    val peerAwareInfo = networkCapabilities.transportInfo as WifiAwareNetworkInfo
    val peerIpv6 = peerAwareInfo.peerIpv6Addr
    val peerPort = peerAwareInfo.port
    ...
    val socket = network.getSocketFactory().createSocket(peerIpv6, peerPort)

    Java

    WifiAwareNetworkInfo peerAwareInfo = (WifiAwareNetworkInfo) networkCapabilities.getTransportInfo();
    Inet6Address peerIpv6 = peerAwareInfo.getPeerIpv6Addr();
    int peerPort = peerAwareInfo.getPort();
    ...
    Socket socket = network.getSocketFactory().createSocket(peerIpv6, peerPort);
  8. Khi bạn kết nối mạng xong, hãy gọi unregisterNetworkCallback().

Phạm vi ngang hàng và tính năng khám phá dựa trên vị trí

Thiết bị có khả năng xác định vị trí bằng RTT qua Wi-Fi có thể đo trực tiếp khoảng cách đến các thiết bị ngang hàng và sử dụng thông tin này để hạn chế việc khám phá dịch vụ Wi-Fi Aware.

Wi-Fi RTT API cho phép đo khoảng cách trực tiếp đến một thiết bị ngang hàng Wi-Fi Aware bằng cách sử dụng địa chỉ MAC hoặc PeerHandle.

Bạn có thể giới hạn tính năng khám phá Wi-Fi Aware để chỉ khám phá các dịch vụ trong một hàng rào địa lý cụ thể. Ví dụ: bạn có thể thiết lập một hàng rào địa lý cho phép khám phá một thiết bị đang xuất bản dịch vụ "Aware_File_Share_Service_Name" không gần hơn 3 mét (được chỉ định là 3.000 mm) và không xa hơn 10 mét (được chỉ định là 10.000 mm).

Để bật tính năng hàng rào địa lý, cả nhà xuất bản và người đăng ký đều phải thực hiện hành động:

  • Nhà xuất bản phải bật tính năng đo khoảng cách trên dịch vụ đã xuất bản bằng cách sử dụng setRangingEnabled(true).

    Nếu nhà xuất bản không bật tính năng đo khoảng cách, thì mọi ràng buộc về hàng rào địa lý do người đăng ký chỉ định sẽ bị bỏ qua và quá trình khám phá thông thường sẽ được thực hiện, bỏ qua khoảng cách.

  • Người đăng ký phải chỉ định một hàng rào địa lý bằng cách kết hợp setMinDistanceMmsetMaxDistanceMm.

    Đối với cả hai giá trị, khoảng cách không xác định ngụ ý không có giới hạn. Chỉ định khoảng cách tối đa ngụ ý khoảng cách tối thiểu là 0. Việc chỉ định khoảng cách tối thiểu ngụ ý rằng không có khoảng cách tối đa.

Khi một dịch vụ ngang hàng được phát hiện trong một khoanh vùng địa lý, lệnh gọi lại onServiceDiscoveredWithinRange sẽ được kích hoạt, cung cấp khoảng cách đo được đến thiết bị ngang hàng. Sau đó, bạn có thể gọi trực tiếp Wi-Fi RTT API khi cần để đo khoảng cách vào những thời điểm sau này.