יצירת חיבורי P2P באמצעות Wi-Fi ישיר

Wi-Fi ישיר (שנקרא גם 'מקצה לקצה' או P2P) מאפשר לאפליקציה למצוא בקרבת מקום וליצור איתם אינטראקציה במהירות במכשירים אחרים, בטווח שחורג מהיכולות של Bluetooth.

ממשקי ה-API של Wi-Fi ישיר (P2P) מאפשרים לאפליקציות להתחבר למכשירים בקרבת מקום ללא צריכים להתחבר לרשת או לנקודה לשיתוף אינטרנט. אם האפליקציה מיועדת לרשת Wi-Fi מאובטחת וקרובה לטווח האפשרות 'ישיר' מתאימה יותר מאשר ה-Wi-Fi המסורתי בד-הוק רישות מהסיבות הבאות:

  • Wi-Fi ישיר תומך בהצפנת WPA2. (רשתות אד-הוק מסוימות תומכות רק הצפנת WEP).
  • מכשירים יכולים לשדר את השירותים שהם מספקים, וכך עוזרים לאחרים מכשירים לזהות בקלות רבה יותר אפליקציות מתאימות.
  • כדי לקבוע איזה מכשיר יהיה הבעלים של הקבוצה של הרשת, Wi-Fi ישיר בודק את ניהול צריכת החשמל, ממשק המשתמש והשירות של כל מכשיר יכולות ולהשתמש במידע הזה כדי לבחור את המכשיר שיכול לטפל את האחריות על השרת בצורה היעילה ביותר.
  • ב-Android אין תמיכה במצב אד-הוק ב-Wi-Fi.

בשיעור הזה מוסבר איך למצוא מכשירים בקרבת מקום ולהתחבר אליהם באמצעות Wi-Fi P2P.

הגדרת הרשאות לאפליקציות

כדי להשתמש ב-Wi-Fi ישיר, הוסף את ACCESS_FINE_LOCATION, CHANGE_WIFI_STATE, ACCESS_WIFI_STATE, וגם INTERNET הרשאות למניפסט. אם האפליקציה מטרגטת את Android 13 (רמת API 33) ואילך, צריך להוסיף גם את הקוד NEARBY_WIFI_DEVICES למניפסט. Wi-Fi ישיר לא דורש חיבור לאינטרנט, אבל הוא משתמש ב-Java רגיל sockets, שדרושים ל-INTERNET הרשאה. כדי להשתמש ב-Wi-Fi ישיר, נדרשות ההרשאות הבאות:

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.nsdchat"
    ...
    <!-- 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:required="true"
        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" />
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/>
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.INTERNET"/>
    ...

מלבד ההרשאות הקודמות, ממשקי ה-API הבאים מחייבים גם להפעיל את מצב המיקום:

הגדרת מקלט שידורים ומנהל מקצה לקצה

כדי להשתמש ב-Wi-Fi ישיר, עליך להקשיב לכוונות שידור שאומרות כאשר התרחשו אירועים מסוימים. באפליקציה שלכם, יוצרים IntentFilter ולהגדיר אותו להאזין לדברים הבאים:

WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION
מציין אם Wi-Fi ישיר מופעל
WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION
מציין שרשימת האפליקציות הזמינות להשוואה השתנתה.
WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION
מציין שמצב הקישוריות של Wi-Fi ישיר השתנה. מתחיל ב- Android 10, לא במיקום קבוע. אם האפליקציה שלך הסתמכה על קבלת הודעות אלה שידורים בזמן ההרשמה כי הם היו במיקום קבוע, צריך להשתמש ברכיב get המתאים באתחול לקבלת המידע.
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
מעיד על שינוי בפרטים של המכשיר הזה. מתחיל ב- Android 10, לא במיקום קבוע. אם האפליקציה שלך הסתמכה על קבלת הודעות כאלה שידורים בזמן ההרשמה כי הם היו במיקום קבוע, צריך להשתמש ברכיב get המתאים באתחול לקבלת המידע.

Kotlin

private val intentFilter = IntentFilter()
...
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.main)

    // Indicates a change in the Wi-Fi Direct status.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)

    // Indicates a change in the list of available peers.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)

    // Indicates the state of Wi-Fi Direct connectivity has changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)

    // Indicates this device's details have changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
    ...
}

Java

private final IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
...
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);

    // Indicates a change in the Wi-Fi Direct status.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);

    // Indicates a change in the list of available peers.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);

    // Indicates the state of Wi-Fi Direct connectivity has changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);

    // Indicates this device's details have changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
    ...
}

בסוף השיטה onCreate(), מקבלים מופע של WifiP2pManager וקוראים לו initialize() . השיטה הזו מחזירה אובייקט WifiP2pManager.Channel, ולהשתמש בו בהמשך כדי לחבר את האפליקציה למסגרת Wi-Fi Direct.

Kotlin

private lateinit var channel: WifiP2pManager.Channel
private lateinit var manager: WifiP2pManager

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    ...
    manager = getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
    channel = manager.initialize(this, mainLooper, null)
}

Java

Channel channel;
WifiP2pManager manager;

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    ...
    manager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
    channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
}

עכשיו אפשר ליצור כיתה חדשה בBroadcastReceiver ולהשתמש בה כדי להאזין לשינויים למצב ה-Wi-Fi של המערכת. בתוך onReceive() method, מוסיפים תנאי כדי לטפל בכל שינוי מצב שמופיע למעלה.

Kotlin

override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
    when(intent.action) {
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
            // Determine if Wi-Fi Direct mode is enabled or not, alert
            // the Activity.
            val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1)
            activity.isWifiP2pEnabled = state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED
        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {

            // The peer list has changed! We should probably do something about
            // that.

        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {

            // Connection state changed! We should probably do something about
            // that.

        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
            (activity.supportFragmentManager.findFragmentById(R.id.frag_list) as DeviceListFragment)
                    .apply {
                        updateThisDevice(
                                intent.getParcelableExtra(
                                        WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE) as WifiP2pDevice
                        )
                    }
        }
    }
}

Java

@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String action = intent.getAction();
    if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
        // Determine if Wi-Fi Direct mode is enabled or not, alert
        // the Activity.
        int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
        if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
            activity.setIsWifiP2pEnabled(true);
        } else {
            activity.setIsWifiP2pEnabled(false);
        }
    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // The peer list has changed! We should probably do something about
        // that.

    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // Connection state changed! We should probably do something about
        // that.

    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
        DeviceListFragment fragment = (DeviceListFragment) activity.getFragmentManager()
                .findFragmentById(R.id.frag_list);
        fragment.updateThisDevice((WifiP2pDevice) intent.getParcelableExtra(
                WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE));

    }
}

לסיום, מוסיפים קוד שירשום את מסנן Intent ואת מקלט השידורים הפעילות העיקרית שלך פעילה, וביטול הרישום שלה כאשר הפעילות מושהית. המקום הטוב ביותר לעשות זאת הוא onResume() onPause() אמצעי תשלום.

Kotlin

/** register the BroadcastReceiver with the intent values to be matched  */
public override fun onResume() {
    super.onResume()
    receiver = WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this)
    registerReceiver(receiver, intentFilter)
}

public override fun onPause() {
    super.onPause()
    unregisterReceiver(receiver)
}

Java

/** register the BroadcastReceiver with the intent values to be matched */
@Override
public void onResume() {
    super.onResume();
    receiver = new WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this);
    registerReceiver(receiver, intentFilter);
}

@Override
public void onPause() {
    super.onPause();
    unregisterReceiver(receiver);
}

התחלת חיפוש של אפליקציות להשוואה

כדי להתחיל לחפש מכשירים בקרבת מקום עם חיבור Wi-Fi P2P, צריך להתקשר אל discoverPeers(). השיטה הזו לוקחת את הארגומנטים הבאים:

Kotlin

manager.discoverPeers(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {

    override fun onSuccess() {
        // Code for when the discovery initiation is successful goes here.
        // No services have actually been discovered yet, so this method
        // can often be left blank. Code for peer discovery goes in the
        // onReceive method, detailed below.
    }

    override fun onFailure(reasonCode: Int) {
        // Code for when the discovery initiation fails goes here.
        // Alert the user that something went wrong.
    }
})

Java

manager.discoverPeers(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {

    @Override
    public void onSuccess() {
        // Code for when the discovery initiation is successful goes here.
        // No services have actually been discovered yet, so this method
        // can often be left blank. Code for peer discovery goes in the
        // onReceive method, detailed below.
    }

    @Override
    public void onFailure(int reasonCode) {
        // Code for when the discovery initiation fails goes here.
        // Alert the user that something went wrong.
    }
});

חשוב לזכור שהפעולה הזו רק מתחילה גילוי של אפליקציות להשוואה. השיטה discoverPeers() מתחילה את תהליך הגילוי ולאחר מכן מוחזרת באופן מיידי. המערכת תודיע לכם אם תהליך הגילוי של אפליקציות להשוואה הופעל בהצלחה על ידי קריאה ל-methods ב-TalkBack שסופק. כמו כן, הגילוי נשאר פעיל עד שמתחילים חיבור או עד שקבוצת P2P מופעלת נוצרה.

אחזור הרשימה של האפליקציות להשוואה

עכשיו כותבים את הקוד שמאחזר ומעבד את רשימת האפליקציות להשוואה. לדף הראשון להטמיע את WifiP2pManager.PeerListListener ממשק שמספק מידע על האפליקציות להשוואה שיש ל-Wi-Fi Direct זוהה. המידע הזה גם מאפשר לאפליקציה שלך לדעת מתי אפליקציות להשוואה מצטרפים או לצאת מהרשת. קטע הקוד הבא מדגים את הפעולות האלה שקשורים לאפליקציות להשוואה:

Kotlin

private val peers = mutableListOf<WifiP2pDevice>()
...

private val peerListListener = WifiP2pManager.PeerListListener { peerList ->
    val refreshedPeers = peerList.deviceList
    if (refreshedPeers != peers) {
        peers.clear()
        peers.addAll(refreshedPeers)

        // If an AdapterView is backed by this data, notify it
        // of the change. For instance, if you have a ListView of
        // available peers, trigger an update.
        (listAdapter as WiFiPeerListAdapter).notifyDataSetChanged()

        // Perform any other updates needed based on the new list of
        // peers connected to the Wi-Fi P2P network.
    }

    if (peers.isEmpty()) {
        Log.d(TAG, "No devices found")
        return@PeerListListener
    }
}

Java

private List<WifiP2pDevice> peers = new ArrayList<WifiP2pDevice>();
...

private PeerListListener peerListListener = new PeerListListener() {
    @Override
    public void onPeersAvailable(WifiP2pDeviceList peerList) {

        List<WifiP2pDevice> refreshedPeers = peerList.getDeviceList();
        if (!refreshedPeers.equals(peers)) {
            peers.clear();
            peers.addAll(refreshedPeers);

            // If an AdapterView is backed by this data, notify it
            // of the change. For instance, if you have a ListView of
            // available peers, trigger an update.
            ((WiFiPeerListAdapter) getListAdapter()).notifyDataSetChanged();

            // Perform any other updates needed based on the new list of
            // peers connected to the Wi-Fi P2P network.
        }

        if (peers.size() == 0) {
            Log.d(WiFiDirectActivity.TAG, "No devices found");
            return;
        }
    }
}

עכשיו צריך לשנות את onReceive() של מקלט השידורים להפעיל את requestPeers() כשמתקבלת Intent עם הפעולה WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION. שלך צריך להעביר את המאזינים האלה למקלט בצורה כלשהי. אחת הדרכים היא לשלוח כארגומנט לבונה של מקלט השידור.

Kotlin

fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
    when (intent.action) {
        ...
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {

            // Request available peers from the wifi p2p manager. This is an
            // asynchronous call and the calling activity is notified with a
            // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
            mManager?.requestPeers(channel, peerListListener)
            Log.d(TAG, "P2P peers changed")


        }
        ...
    }
}

Java

public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    ...
    else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // Request available peers from the wifi p2p manager. This is an
        // asynchronous call and the calling activity is notified with a
        // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
        if (mManager != null) {
            mManager.requestPeers(channel, peerListListener);
        }
        Log.d(WiFiDirectActivity.TAG, "P2P peers changed");
    }...
}

עכשיו, כוונה עם ה-Intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION מפעיל בקשה לרשימה מעודכנת של אפליקציות להשוואה.

התחברות לעמיתים

כדי להתחבר לעמית, צריך ליצור אובייקט WifiP2pConfig חדש ולהעתיק אליו נתונים מ WifiP2pDevice מייצג את המכשיר שרוצים להתחבר אליו. לאחר מכן קוראים לconnect() .

Kotlin

override fun connect() {
    // Picking the first device found on the network.
    val device = peers[0]

    val config = WifiP2pConfig().apply {
        deviceAddress = device.deviceAddress
        wps.setup = WpsInfo.PBC
    }

    manager.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {

        override fun onSuccess() {
            // WiFiDirectBroadcastReceiver notifies us. Ignore for now.
        }

        override fun onFailure(reason: Int) {
            Toast.makeText(
                    this@WiFiDirectActivity,
                    "Connect failed. Retry.",
                    Toast.LENGTH_SHORT
            ).show()
        }
    })
}

Java

@Override
public void connect() {
    // Picking the first device found on the network.
    WifiP2pDevice device = peers.get(0);

    WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
    config.deviceAddress = device.deviceAddress;
    config.wps.setup = WpsInfo.PBC;

    manager.connect(channel, config, new ActionListener() {

        @Override
        public void onSuccess() {
            // WiFiDirectBroadcastReceiver notifies us. Ignore for now.
        }

        @Override
        public void onFailure(int reason) {
            Toast.makeText(WiFiDirectActivity.this, "Connect failed. Retry.",
                    Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    });
}

אם כל אחד מהמכשירים בקבוצה שלך תומך ב-Wi-Fi ישיר, אין צורך כדי לבקש במפורש את הסיסמה של הקבוצה בעת ההתחברות. כדי לאשר מכשיר שלא תומך ב-Wi-Fi ישיר כדי להצטרף לקבוצה, אבל צריך אחזור הסיסמה הזו על ידי התקשרות requestGroupInfo(), בתור מוצגת בקטע הקוד הבא:

Kotlin

manager.requestGroupInfo(channel) { group ->
    val groupPassword = group.passphrase
}

Java

manager.requestGroupInfo(channel, new GroupInfoListener() {
  @Override
  public void onGroupInfoAvailable(WifiP2pGroup group) {
      String groupPassword = group.getPassphrase();
  }
});

לתשומת ליבך, המדיניות WifiP2pManager.ActionListener שהוטמעה השיטה connect() שולחת התראה רק כאשר ההתחלה מצליח או נכשל. כדי לזהות שינויים במצב החיבור, צריך להטמיע את ממשק WifiP2pManager.ConnectionInfoListener. הקריאה החוזרת של האפליקציה onConnectionInfoAvailable() מודיעה לך כשמצב שינויים בחיבור. במקרים שבהם מספר מכשירים יחוברו מכשיר אחד (כמו משחק עם שלושה שחקנים או יותר, או אפליקציית צ'אט), מכשיר אחד מוגדר כ"בעלי הקבוצה". אפשר להגדיר מכשיר ספציפי בתור בעלי הקבוצה של הרשת, על ידי ביצוע השלבים המפורטים קטע בנושא יצירת קבוצה.

Kotlin

private val connectionListener = WifiP2pManager.ConnectionInfoListener { info ->

    // String from WifiP2pInfo struct
    val groupOwnerAddress: String = info.groupOwnerAddress.hostAddress

    // After the group negotiation, we can determine the group owner
    // (server).
    if (info.groupFormed && info.isGroupOwner) {
        // Do whatever tasks are specific to the group owner.
        // One common case is creating a group owner thread and accepting
        // incoming connections.
    } else if (info.groupFormed) {
        // The other device acts as the peer (client). In this case,
        // you'll want to create a peer thread that connects
        // to the group owner.
    }
}

Java

@Override
public void onConnectionInfoAvailable(final WifiP2pInfo info) {

    // String from WifiP2pInfo struct
    String groupOwnerAddress = info.groupOwnerAddress.getHostAddress();

    // After the group negotiation, we can determine the group owner
    // (server).
    if (info.groupFormed && info.isGroupOwner) {
        // Do whatever tasks are specific to the group owner.
        // One common case is creating a group owner thread and accepting
        // incoming connections.
    } else if (info.groupFormed) {
        // The other device acts as the peer (client). In this case,
        // you'll want to create a peer thread that connects
        // to the group owner.
    }
}

עכשיו חוזרים לשיטה onReceive() של מקלט השידור ומשנים את הקטע שמאזינים ל-Intent של WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION. כש-Intent זה מתקבל, יש להתקשר אל requestConnectionInfo(). זוהי קריאה אסינכרונית, כך שהתוצאות יתקבלו על ידי מאזין פרטי החיבור שתספק הפרמטר.

Kotlin

when (intent.action) {
    ...
    WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {

        // Connection state changed! We should probably do something about
        // that.

        mManager?.let { manager ->

            val networkInfo: NetworkInfo? = intent
                    .getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO) as NetworkInfo

            if (networkInfo?.isConnected == true) {

                // We are connected with the other device, request connection
                // info to find group owner IP

                manager.requestConnectionInfo(channel, connectionListener)
            }
        }
    }
    ...
}

Java

    ...
    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        if (manager == null) {
            return;
        }

        NetworkInfo networkInfo = (NetworkInfo) intent
                .getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);

        if (networkInfo.isConnected()) {

            // We are connected with the other device, request connection
            // info to find group owner IP

            manager.requestConnectionInfo(channel, connectionListener);
        }
        ...

איך יוצרים קבוצה

אם רוצים שהמכשיר שמפעיל את האפליקציה ישמש כבעלים של הקבוצה רשת שכוללת מכשירים מדור קודם - כלומר, מכשירים שלא תומכים Wi-Fi ישיר — מתבצע אותו רצף של שלבים כמו מתחברים לקטע עמית, אלא אם יוצרים קטע חדש WifiP2pManager.ActionListener באמצעות createGroup() במקום connect(). אופן הטיפול ב-callback בתוך WifiP2pManager.ActionListener זהה, כפי שמוצג בקטע הקוד הבא:

Kotlin

manager.createGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
    override fun onSuccess() {
        // Device is ready to accept incoming connections from peers.
    }

    override fun onFailure(reason: Int) {
        Toast.makeText(
                this@WiFiDirectActivity,
                "P2P group creation failed. Retry.",
                Toast.LENGTH_SHORT
        ).show()
    }
})

Java

manager.createGroup(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
    @Override
    public void onSuccess() {
        // Device is ready to accept incoming connections from peers.
    }

    @Override
    public void onFailure(int reason) {
        Toast.makeText(WiFiDirectActivity.this, "P2P group creation failed. Retry.",
                Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
});

הערה: אם כל המכשירים ברשת תומכים ב-Wi-Fi. במצב ישיר, אפשר להשתמש בשיטה connect() בכל מכשיר כי אחר כך יוצר את הקבוצה ובוחר את בעלי הקבוצה באופן אוטומטי.

אחרי שיוצרים קבוצה, אפשר להתקשר requestGroupInfo() כדי לאחזר פרטים על האפליקציות להשוואה הרשת, כולל שמות המכשירים וסטטוסי החיבור.