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 rilevare e connetterti ad altri dispositivi quando ogni dispositivo supporta 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, come un gioco multiplayer o un'applicazione di condivisione di foto.

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

• Metodi che ti consentono di rilevare, richiedere e connetterti ai peer, definiti nella classe WifiP2pManager.
• Listener che ti consentono di ricevere notifiche sull'esito positivo o negativo delle chiamate al metodo WifiP2pManager. Quando chiami i metodi WifiP2pManager, ogni metodo può ricevere un listener specifico passato come parametro.
• Intent che ti informano di eventi specifici rilevati dal framework Wi-Fi P2P, ad esempio una connessione interrotta o un peer appena rilevato.

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

Panoramica dell'API

La classe WifiP2pManager fornisce metodi per interagire con l'hardware Wi-Fi del tuo dispositivo per eseguire operazioni come il rilevamento e la connessione ai peer. Sono disponibili le seguenti azioni:

Tabella 1. Metodi Wi-Fi P2P

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

Tabella 2. Listener Wi-Fi P2P

Le API Wi-Fi P2P definiscono gli 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 del Wi-Fi di un dispositivo. Puoi registrarti per ricevere questi intent nella tua applicazione creando un broadcast receiver che gestisce i seguenti intent:

Tabella 3. Intent Wi-Fi P2P

Crea un broadcast receiver per gli intent Wi-Fi P2P

Un broadcast receiver 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 broadcast receiver per gestire gli intent Wi-Fi P2P sono i seguenti:

1. Crea una classe che estende 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 broadcast receiver può inviare aggiornamenti all'attività, nonché accedere all'hardware Wi-Fi e a un canale di comunicazione, se necessario.

2. Nel broadcast receiver, controlla gli intent che ti interessano nel metodo onReceive(). Esegui le azioni necessarie in base all'intent ricevuto. Ad esempio, se il broadcast receiver riceve un intent 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 broadcast receiver tipico. Il broadcast receiver accetta un oggetto WifiP2pManager e un'attività come argomenti 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 sticky:

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.

Crea un'applicazione Wi-Fi P2P

La creazione di un'applicazione Wi-Fi P2P prevede la creazione e la registrazione di un broadcast receiver per l'applicazione, il rilevamento dei peer, la connessione a un peer e il trasferimento dei 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 Wi-Fi P2P è supportato, puoi ottenere un'istanza di WifiP2pManager, creare e registrare il tuo broadcast receiver e iniziare a utilizzare le API Wi-Fi P2P.

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

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

2. Controlla se il Wi-Fi P2P è attivo e supportato. Un buon punto per controllare questo aspetto è nel broadcast receiver quando riceve l'intent WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION. Invia una notifica alla tua attività sullo stato del Wi-Fi P2P 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 oggetto WifiP2pManager.Channel, che viene utilizzato per connettere l'applicazione al framework Wi-Fi P2P. Devi anche creare un'istanza del tuo broadcast receiver con gli oggetti WifiP2pManager e WifiP2pManager.Channel, insieme a un riferimento alla tua attività. In questo modo, il broadcast receiver può notificare alla tua attività gli eventi interessanti e aggiornarla di conseguenza. Inoltre, ti 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 per intent e aggiungi gli stessi intent controllati dal 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 broadcast receiver 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 configurato un broadcast receiver, la tua applicazione può effettuare chiamate ai metodi Wi-Fi P2P e ricevere intent Wi-Fi P2P.

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

Le sezioni successive descrivono come eseguire azioni comuni, come il rilevamento e la connessione ai peer.

Scopri i 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 l'esito positivo o negativo viene comunicato alla tua applicazione con onSuccess() e onFailure() se hai creato un WifiP2pManager.ActionListener. Il metodo onSuccess() ti informa solo che il processo di rilevamento è andato a buon fine e non fornisce informazioni sugli effettivi peer rilevati, se presenti. Il seguente esempio di codice mostra come configurare questa opzione.

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 il processo di rilevamento ha esito positivo e rileva i peer, il sistema trasmette l'intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, che puoi ascoltare in un broadcast receiver 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 seguente codice mostra come configurare questa impostazione.

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);
   }
}

Anche il metodo requestPeers() è asincrono e può inviare una notifica alla tua attività quando è disponibile un elenco di peer con onPeersAvailable(), definito nell'interfaccia WifiP2pManager.PeerListListener. Il metodo onPeersAvailable() fornisce un oggetto WifiP2pDeviceList, su cui puoi eseguire l'iterazione per trovare il peer a cui connetterti.

Connettiti con i colleghi

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 informarti dell'esito positivo o negativo di una connessione. Il codice seguente 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
   }
});

Trasferimento dei dati

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

1. Crea un ServerSocket. Questo socket attende una connessione da un client su una porta specificata e si blocca finché non avviene, 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 server per connettersi al dispositivo server.
3. Invia i dati dal client al server. Quando il socket client si connette correttamente al socket server, puoi inviare dati dal client al server con stream di byte.
4. Il socket server attende una connessione client (con il metodo accept()). Questa chiamata si blocca finché un client non si connette, quindi chiamala in un altro thread. Quando viene stabilita una connessione, il dispositivo server può ricevere i dati dal client.

L'esempio seguente, modificato dalla demo di 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 funzionante completo, 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 server con un socket client e trasferisci i dati. Questo esempio trasferisce un file JPEG nel 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
           }
       }
   }
}