Panoramica di Wi-Fi Direct (peer-to-peer o P2P)

Wi-Fi Direct (P2P) consente ai dispositivi con l'hardware appropriato di connettersi direttamente tra loro tramite Wi-Fi senza un punto di accesso intermedio. Utilizzando queste API, puoi scoprire e connetterti ad altri dispositivi se ognuno supporta il Wi-Fi P2P, quindi comunicare tramite una connessione veloce su distanze molto più lunghe di una connessione Bluetooth. Questo è utile per le applicazioni che condividono dati tra gli utenti, ad esempio un gioco multiplayer o un'applicazione di condivisione di foto.

Le API Wi-Fi P2P sono costituite dalle seguenti parti principali:

• Metodi che consentono di rilevare, richiedere e connettersi ai peer, definiti nella classe WifiP2pManager.
• Listener che ti consentono di ricevere una notifica dell'esito positivo o negativo delle chiamate al metodoWifiP2pManager. Quando chiami i metodi WifiP2pManager, ogni metodo può ricevere un ascoltatore specifico passato come parametro.
• Intent che ti avvisano di eventi specifici rilevati dal framework Wi-Fi P2P, ad esempio una disconnessione o un peer appena scoperto.

Spesso utilizzerai insieme questi tre componenti principali delle API. Ad esempio, puoi fornire un valore WifiP2pManager.ActionListener a una chiamata a discoverPeers() in modo che i metodi ActionListener.onSuccess() e ActionListener.onFailure() possano inviarti una notifica. Un intento WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION viene trasmesso anche se il metodo discoverPeers() rileva che l'elenco di peer è cambiato.

Panoramica dell'API

La classe WifiP2pManager fornisce metodi per consentirti di interagire con l'hardware Wi-Fi sul tuo dispositivo per eseguire operazioni come rilevare e connetterti ai peer. Sono disponibili le seguenti azioni:

Tabella 1. Metodi P2P Wi-Fi

I metodi WifiP2pManager ti consentono di passare un ascoltatore, in modo che il framework Wi-Fi P2P possa notificare la tua attività sullo stato di una chiamata. Le interfacce di listener disponibili e le chiamate ai metodi WifiP2pManager corrispondenti che li utilizzano sono descritte nella tabella 2.

Tabella 2. Listener P2P Wi-Fi

Le API Wi-Fi P2P definiscono intent che vengono trasmessi quando si verificano determinati eventi Wi-Fi P2P, ad esempio quando viene rilevato un nuovo peer o quando cambia lo stato Wi-Fi di un dispositivo. Puoi registrarti per ricevere questi intent nella tua applicazione creando un broadcast receiver che gestisce questi intent:

Tabella 3. Intent P2P Wi-Fi

Crea un'entità BroadcastReceiver per gli intent P2P Wi-Fi

Un'entità BroadcastReceiver ti consente di ricevere intent trasmessi dal sistema Android, in modo che la tua applicazione possa rispondere agli eventi che ti interessano. I passaggi di base per creare un'entità BroadcastReceiver per gestire gli intent P2P Wi-Fi sono i seguenti:

1. Crea una classe che estenda la classe BroadcastReceiver. Per il costruttore della classe, utilizzerai i parametri per WifiP2pManager, WifiP2pManager.Channel e l'attività in cui verrà registrato questo broadcast receiver. In questo modo, il ricevitore di trasmissione può inviare aggiornamenti all'attività, nonché avere accesso all'hardware Wi-Fi e a un canale di comunicazione, se necessario.

2. Nel ricevitore di trasmissione, controlla gli intent che ti interessano nel metodo onReceive(). Esegui le azioni necessarie in base all'intent ricevuto. Ad esempio, se il ricevitore di trasmissione riceve un intento WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, puoi chiamare il metodo requestPeers() per ottenere un elenco dei peer attualmente rilevati.

Il seguente codice mostra come creare un tipico broadcast receiver. Il broadcast receiver prende come argomenti un oggetto WifiP2pManager e un'attività e utilizza queste due classi per eseguire in modo appropriato le azioni necessarie quando riceve un'intent:

/**
* A BroadcastReceiver that notifies of important Wi-Fi p2p events.
*/
class WiFiDirectBroadcastReceiver(
       private val manager: WifiP2pManager,
       private val channel: WifiP2pManager.Channel,
       private val activity: MyWifiActivity
) : BroadcastReceiver() {

   override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
       val action: String = intent.action
       when (action) {
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
               // Check to see if Wi-Fi is enabled and notify appropriate activity
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
               // Call WifiP2pManager.requestPeers() to get a list of current peers
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {
               // Respond to new connection or disconnections
           }
           WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
               // Respond to this device's wifi state changing
           }
       }
   }
}

/**
* A BroadcastReceiver that notifies of important Wi-Fi p2p events.
*/
public class WiFiDirectBroadcastReceiver extends BroadcastReceiver {

   private WifiP2pManager manager;
   private Channel channel;
   private MyWiFiActivity activity;

   public WiFiDirectBroadcastReceiver(WifiP2pManager manager, Channel channel,
           MyWifiActivity activity) {
       super();
       this.manager = manager;
       this.channel = channel;
       this.activity = activity;
   }

   @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
       String action = intent.getAction();

       if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Check to see if Wi-Fi is enabled and notify appropriate activity
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Call WifiP2pManager.requestPeers() to get a list of current peers
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Respond to new connection or disconnections
       } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
           // Respond to this device's wifi state changing
       }
   }
}

Sui dispositivi con Android 10 e versioni successive, i seguenti intent di trasmissione non sono permanenti:

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION

Le applicazioni possono utilizzare requestConnectionInfo(), requestNetworkInfo() o requestGroupInfo() per recuperare le informazioni sulla connessione corrente.

WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION

Le applicazioni possono utilizzare requestDeviceInfo() per recuperare le informazioni sulla connessione corrente.

Creare un'applicazione P2P Wi-Fi

La creazione di un'applicazione P2P Wi-Fi prevede la creazione e la registrazione di un ricevitore di trasmissione per l'applicazione, la scoperta dei peer, la connessione a un peer e il trasferimento di dati a un peer. Le sezioni seguenti descrivono come eseguire questa operazione.

Configurazione iniziale

Prima di utilizzare le API Wi-Fi P2P, devi assicurarti che la tua applicazione possa accedere all'hardware e che il dispositivo supporti il protocollo Wi-Fi P2P. Se il P2P Wi-Fi è supportato, puoi ottenere un'istanza di WifiP2pManager, creare e registrare il tuo ricevitore di trasmissione e iniziare a utilizzare le API P2P Wi-Fi.

1. Richiedi l'autorizzazione per utilizzare l'hardware Wi-Fi sul dispositivo e dichiara che la tua applicazione ha la versione minima dell'SDK corretta nel manifest Android:

   <uses-sdk android:minSdkVersion="14" />
   <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" />
   <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
   <!-- 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" />
   

   Oltre alle autorizzazioni precedenti, le seguenti API richiedono anche l'abilitazione della modalità Posizione:

   • discoverPeers()
   • discoverServices()
   • requestPeers()

2. Controlla se il Wi-Fi P2P è attivo e supportato. Un buon posto per controllare questo è nel tuo broadcast receiver quando riceve l'intent WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION. Avvisa la tua attività dello stato P2P del Wi-Fi e reagisci di conseguenza:

   Kotlin

   override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
   ...
   val action: String = intent.action
   when (action) {
      WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
          val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1)
          when (state) {
              WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED -> {
                  // Wifi P2P is enabled
              }
              else -> {
                  // Wi-Fi P2P is not enabled
              }
          }
      }
   }
   ...
   }

   Java

   @Override
   public void onReceive(Context context, Intent intent) {
   ...
   String action = intent.getAction();
   if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
      int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
      if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
          // Wifi P2P is enabled
      } else {
          // Wi-Fi P2P is not enabled
      }
   }
   ...
   }

3. Nel metodo onCreate() della tua attività, ottieni un'istanza di WifiP2pManager e registra la tua applicazione con il framework Wi-Fi P2P chiamando initialize(). Questo metodo restituisce un WifiP2pManager.Channel, che viene utilizzato per connettere l'applicazione al framework Wi-Fi P2P. Devi anche creare un'istanza del ricevitore di trasmissione con gli oggetti WifiP2pManager e WifiP2pManager.Channel, nonché un riferimento alla tua attività. In questo modo, il tuo broadcast receiver può informare la tua attività di eventi interessanti e aggiornarla di conseguenza. Inoltre, consente di manipolare lo stato del Wi-Fi del dispositivo, se necessario:

   Kotlin

   val manager: WifiP2pManager? by lazy(LazyThreadSafetyMode.NONE) {
      getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager?
   }
   
   var channel: WifiP2pManager.Channel? = null
   var receiver: BroadcastReceiver? = null
   
   override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
      ...
   
      channel = manager?.initialize(this, mainLooper, null)
      channel?.also { channel ->
          receiver = WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this)
      }
   }

   Java

   WifiP2pManager manager;
   Channel channel;
   BroadcastReceiver receiver;
   ...
   @Override
   protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
      ...
      manager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
      channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
      receiver = new WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this);
      ...
   }

4. Crea un filtro intent e aggiungi gli stessi intent controllati dal tuo broadcast receiver:

   Kotlin

   val intentFilter = IntentFilter().apply {
      addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)
      addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)
      addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)
      addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
   }

   Java

   IntentFilter intentFilter;
   ...
   @Override
   protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
      ...
      intentFilter = new IntentFilter();
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);
      intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
      ...
   }

5. Registra il ricevitore di trasmissione nel metodo onResume() della tua attività e annulla la registrazione nel metodo onPause() della tua attività:

   Kotlin

   /* register the broadcast receiver with the intent values to be matched */
   override fun onResume() {
      super.onResume()
      receiver?.also { receiver ->
          registerReceiver(receiver, intentFilter)
      }
   }
   
   /* unregister the broadcast receiver */
   override fun onPause() {
      super.onPause()
      receiver?.also { receiver ->
          unregisterReceiver(receiver)
      }
   }

   Java

   /* register the broadcast receiver with the intent values to be matched */
   @Override
   protected void onResume() {
      super.onResume();
      registerReceiver(receiver, intentFilter);
   }
   /* unregister the broadcast receiver */
   @Override
   protected void onPause() {
      super.onPause();
      unregisterReceiver(receiver);
   }

6. Dopo aver ottenuto un WifiP2pManager.Channel e aver configurato un ricevitore di trasmissione, la tua applicazione può effettuare chiamate al metodo Wi-Fi P2P e ricevere intent Wi-Fi P2P.

7. Implementa l'applicazione utilizzando le funzionalità Wi-Fi P2P chiamando i metodi in WifiP2pManager.

Le sezioni seguenti descrivono come eseguire azioni comuni come la ricerca e la connessione ai peer.

Trovare peer

Chiama discoverPeers() per rilevare i peer disponibili che si trovano nel raggio d'azione e sono disponibili per la connessione. La chiamata a questa funzione è asincrona e un esito positivo o negativo viene comunicato all'applicazione con onSuccess() e onFailure() se hai creato un WifiP2pManager.ActionListener. Il metodo onSuccess() solo ti comunica che la procedura di rilevamento è riuscita e non fornisce alcuna informazione sugli eventuali peer rilevati. Il seguente esempio di codice mostra come eseguire la configurazione.

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

   override fun onSuccess() {
       ...
   }

   override fun onFailure(reasonCode: Int) {
       ...
   }
})

manager.discoverPeers(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
   @Override
   public void onSuccess() {
       ...
   }

   @Override
   public void onFailure(int reasonCode) {
       ...
   }
});

Se la procedura di rilevamento va a buon fine e vengono rilevati i peer, il sistema trasmette l'intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, che puoi ascoltare in un ricevitore di trasmissione per ottenere un elenco di peer. Quando la tua applicazione riceve l'intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, puoi richiedere un elenco dei peer rilevati con requestPeers(). Il codice seguente mostra come eseguire la configurazione.

override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
   val action: String = intent.action
   when (action) {
       ...
       WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {
           manager?.requestPeers(channel) { peers: WifiP2pDeviceList? ->
               // Handle peers list
           }
       }
       ...
   }
}

PeerListListener myPeerListListener;
...
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 (manager != null) {
       manager.requestPeers(channel, myPeerListListener);
   }
}

Il metodo requestPeers() è anche asincrono e può notificare la tua attività quando è disponibile un elenco di peer con onPeersAvailable(), definito nell'interfaccia WifiP2pManager.PeerListListener. Il metodo onPeersAvailable() fornisce un WifiP2pDeviceList, che puoi eseguire per trovare il peer a cui connetterti.

Connettiti ai pari

Dopo aver ottenuto un elenco di possibili peer e aver selezionato un dispositivo a cui connetterti, chiama il metodo connect() per connetterti al dispositivo. Questa chiamata al metodo richiede un oggetto WifiP2pConfig che contiene informazioni sul dispositivo a cui connettersi. WifiP2pManager.ActionListener può inviarti una notifica di esito positivo o negativo della connessione. Il seguente codice mostra come creare una connessione a un dispositivo.

val device: WifiP2pDevice = ...
val config = WifiP2pConfig()
config.deviceAddress = device.deviceAddress
channel?.also { channel ->
   manager?.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {

       override fun onSuccess() {
           //success logic
       }

       override fun onFailure(reason: Int) {
           //failure logic
       }
   }
)}

//obtain a peer from the WifiP2pDeviceList
WifiP2pDevice device;
WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
config.deviceAddress = device.deviceAddress;
manager.connect(channel, config, new ActionListener() {

   @Override
   public void onSuccess() {
       //success logic
   }

   @Override
   public void onFailure(int reason) {
       //failure logic
   }
});

Trasferisci dati

Una volta stabilita la connessione, puoi trasferire i dati tra i dispositivi con le prese. I passaggi di base per il trasferimento dei dati sono i seguenti:

1. Crea un ServerSocket. Questo socket aspetta una connessione da un client su una porta specificata e si blocca finché non si verifica, quindi esegui questa operazione in un thread in background.
2. Crea un client Socket. Il client utilizza l'indirizzo IP e la porta del socket del server per connettersi al dispositivo del server.
3. Invia i dati dal client al server. Quando il socket client si connette correttamente al socket del server, puoi inviare dati dal client al server con stream di byte.
4. Il socket del server attende una connessione del client (con il metodo accept()). Questa chiamata si blocca finché un client non si connette, quindi chiamala in un altro thread. Quando si verifica una connessione, il dispositivo server può ricevere i dati dal client.

L'esempio seguente, modificato dalla demo Wi-Fi P2P, mostra come creare questa comunicazione socket client-server e trasferire immagini JPEG da un client a un server con un servizio. Per un esempio completo e funzionante, compila ed esegui la demo.

class FileServerAsyncTask(
       private val context: Context,
       private var statusText: TextView
) : AsyncTask<Void, Void, String?>() {

   override fun doInBackground(vararg params: Void): String? {
       /**
        * Create a server socket.
        */
       val serverSocket = ServerSocket(8888)
       return serverSocket.use {
           /**
            * Wait for client connections. This call blocks until a
            * connection is accepted from a client.
            */
           val client = serverSocket.accept()
           /**
            * If this code is reached, a client has connected and transferred data
            * Save the input stream from the client as a JPEG file
            */
           val f = File(Environment.getExternalStorageDirectory().absolutePath +
                   "/${context.packageName}/wifip2pshared-${System.currentTimeMillis()}.jpg")
           val dirs = File(f.parent)

           dirs.takeIf { it.doesNotExist() }?.apply {
               mkdirs()
           }
           f.createNewFile()
           val inputstream = client.getInputStream()
           copyFile(inputstream, FileOutputStream(f))
           serverSocket.close()
           f.absolutePath
       }
   }

   private fun File.doesNotExist(): Boolean = !exists()

   /**
    * Start activity that can handle the JPEG image
    */
   override fun onPostExecute(result: String?) {
       result?.run {
           statusText.text = "File copied - $result"
           val intent = Intent(android.content.Intent.ACTION_VIEW).apply {
               setDataAndType(Uri.parse("file://$result"), "image/*")
           }
           context.startActivity(intent)
       }
   }
}

public static class FileServerAsyncTask extends AsyncTask {

   private Context context;
   private TextView statusText;

   public FileServerAsyncTask(Context context, View statusText) {
       this.context = context;
       this.statusText = (TextView) statusText;
   }

   @Override
   protected String doInBackground(Void... params) {
       try {

           /**
            * Create a server socket and wait for client connections. This
            * call blocks until a connection is accepted from a client
            */
           ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
           Socket client = serverSocket.accept();

           /**
            * If this code is reached, a client has connected and transferred data
            * Save the input stream from the client as a JPEG file
            */
           final File f = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/"
                   + context.getPackageName() + "/wifip2pshared-" + System.currentTimeMillis()
                   + ".jpg");

           File dirs = new File(f.getParent());
           if (!dirs.exists())
               dirs.mkdirs();
           f.createNewFile();
           InputStream inputstream = client.getInputStream();
           copyFile(inputstream, new FileOutputStream(f));
           serverSocket.close();
           return f.getAbsolutePath();
       } catch (IOException e) {
           Log.e(WiFiDirectActivity.TAG, e.getMessage());
           return null;
       }
   }

   /**
    * Start activity that can handle the JPEG image
    */
   @Override
   protected void onPostExecute(String result) {
       if (result != null) {
           statusText.setText("File copied - " + result);
           Intent intent = new Intent();
           intent.setAction(android.content.Intent.ACTION_VIEW);
           intent.setDataAndType(Uri.parse("file://" + result), "image/*");
           context.startActivity(intent);
       }
   }
}

Sul client, connettiti al socket del server con un socket client e trasferisci i dati. Questo esempio trasferisce un file JPEG sul file system del dispositivo client.

val context = applicationContext
val host: String
val port: Int
val len: Int
val socket = Socket()
val buf = ByteArray(1024)
...
try {
   /**
    * Create a client socket with the host,
    * port, and timeout information.
    */
   socket.bind(null)
   socket.connect((InetSocketAddress(host, port)), 500)

   /**
    * Create a byte stream from a JPEG file and pipe it to the output stream
    * of the socket. This data is retrieved by the server device.
    */
   val outputStream = socket.getOutputStream()
   val cr = context.contentResolver
   val inputStream: InputStream = cr.openInputStream(Uri.parse("path/to/picture.jpg"))
   while (inputStream.read(buf).also { len = it } != -1) {
       outputStream.write(buf, 0, len)
   }
   outputStream.close()
   inputStream.close()
} catch (e: FileNotFoundException) {
   //catch logic
} catch (e: IOException) {
   //catch logic
} finally {
   /**
    * Clean up any open sockets when done
    * transferring or if an exception occurred.
    */
   socket.takeIf { it.isConnected }?.apply {
       close()
   }
}

Context context = this.getApplicationContext();
String host;
int port;
int len;
Socket socket = new Socket();
byte buf[]  = new byte[1024];
...
try {
   /**
    * Create a client socket with the host,
    * port, and timeout information.
    */
   socket.bind(null);
   socket.connect((new InetSocketAddress(host, port)), 500);

   /**
    * Create a byte stream from a JPEG file and pipe it to the output stream
    * of the socket. This data is retrieved by the server device.
    */
   OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
   ContentResolver cr = context.getContentResolver();
   InputStream inputStream = null;
   inputStream = cr.openInputStream(Uri.parse("path/to/picture.jpg"));
   while ((len = inputStream.read(buf)) != -1) {
       outputStream.write(buf, 0, len);
   }
   outputStream.close();
   inputStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
   //catch logic
} catch (IOException e) {
   //catch logic
}

/**
* Clean up any open sockets when done
* transferring or if an exception occurred.
*/
finally {
   if (socket != null) {
       if (socket.isConnected()) {
           try {
               socket.close();
           } catch (IOException e) {
               //catch logic
           }
       }
   }
}