저전력 블루투스 기기와 상호 작용하는 첫 번째 단계는 저전력 블루투스 장치에 연결하는 것입니다. 더 구체적으로는 기기의 GATT 서버에 연결하는 것입니다. BLE 기기의 GATT 서버에 연결하려면 connectGatt() 메서드를 사용합니다. 이 메서드는 Context 객체, autoConnect (BLE 기기에 사용 가능해지는 즉시 자동으로 연결할지 여부를 나타내는 불리언 값), BluetoothGattCallback 참조, 이렇게 세 가지 매개변수를 사용합니다.
Kotlin
var bluetoothGatt: BluetoothGatt? = null ... bluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, gattCallback)
Java
bluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, gattCallback);
그러면 BLE 기기에서 호스팅되는 GATT 서버에 연결되고 BluetoothGatt 인스턴스가 반환됩니다. 그런 다음 이 인스턴스를 사용하여 GATT 클라이언트 작업을 실행할 수 있습니다. 호출자 (Android 앱)는 GATT 클라이언트입니다. BluetoothGattCallback는 연결 상태 및 추가 GATT 클라이언트 작업과 같은 결과를 클라이언트에 제공하는 데 사용됩니다.
바인드된 서비스 설정
다음 예에서 BLE 앱은 블루투스 기기에 연결하고 기기 데이터를 표시하며 기기에서 지원하는 GATT 서비스 및 특성을 표시하는 활동(DeviceControlActivity)을 제공합니다. 사용자 입력에 따라 이 활동은 BLE API를 통해 BLE 기기와 상호작용하는 BluetoothLeService라는 Service와 통신합니다. 통신은 활동을 BluetoothLeService에 연결하고 함수를 호출하여 기기에 연결하도록 허용하는 바인드된 서비스를 사용하여 실행됩니다. BluetoothLeService에는 활동에 서비스 액세스를 제공하는 Binder 구현이 필요합니다.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
private val binder = LocalBinder()
override fun onBind(intent: Intent): IBinder? {
return binder
}
inner class LocalBinder : Binder() {
fun getService() : BluetoothLeService {
return this@BluetoothLeService
}
}
}
Java
class BluetoothLeService extends Service {
private Binder binder = new LocalBinder();
@Nullable
@Override
public IBinder onBind(Intent intent) {
return binder;
}
class LocalBinder extends Binder {
public BluetoothLeService getService() {
return BluetoothLeService.this;
}
}
}
활동은 bindService()를 사용하여 서비스를 시작하고, Intent를 전달하여 서비스를 시작하고, ServiceConnection 구현을 수신하여 연결 및 연결 해제 이벤트를 수신 대기하고, 추가 연결 옵션을 지정하는 플래그를 전달할 수 있습니다.
Kotlin
class DeviceControlActivity : AppCompatActivity() {
private var bluetoothService : BluetoothLeService? = null
// Code to manage Service lifecycle.
private val serviceConnection: ServiceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(
componentName: ComponentName,
service: IBinder
) {
bluetoothService = (service as LocalBinder).getService()
bluetoothService?.let { bluetooth ->
// call functions on service to check connection and connect to devices
}
}
override fun onServiceDisconnected(componentName: ComponentName) {
bluetoothService = null
}
}
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.gatt_services_characteristics)
val gattServiceIntent = Intent(this, BluetoothLeService::class.java)
bindService(gattServiceIntent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE)
}
}
Java
class DeviceControlActivity extends AppCompatActivity {
private BluetoothLeService bluetoothService;
private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
bluetoothService = ((LocalBinder) service).getService();
if (bluetoothService != null) {
// call functions on service to check connection and connect to devices
}
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
bluetoothService = null;
}
};
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.gatt_services_characteristics);
Intent gattServiceIntent = new Intent(this, BluetoothLeService.class);
bindService(gattServiceIntent, serviceConnection, Context.BIND_AUTO_CREATE);
}
}
BluetoothAdapter 설정
서비스가 결합되면 BluetoothAdapter에 액세스해야 합니다. 기기에서 어댑터를 사용할 수 있는지 확인해야 합니다. BluetoothAdapter에 관한 자세한 내용은 블루투스 설정을 참고하세요. 다음 예에서는 성공을 나타내는 Boolean 값을 반환하는 initialize() 함수에 이 설정 코드를 래핑합니다.
Kotlin
private const val TAG = "BluetoothLeService"
class BluetoothLeService : Service() {
private var bluetoothAdapter: BluetoothAdapter? = null
fun initialize(): Boolean {
bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter()
if (bluetoothAdapter == null) {
Log.e(TAG, "Unable to obtain a BluetoothAdapter.")
return false
}
return true
}
...
}
Java
class BluetoothLeService extends Service {
public static final String TAG = "BluetoothLeService";
private BluetoothAdapter bluetoothAdapter;
public boolean initialize() {
bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
if (bluetoothAdapter == null) {
Log.e(TAG, "Unable to obtain a BluetoothAdapter.");
return false;
}
return true;
}
...
}
활동은 ServiceConnection 구현 내에서 이 함수를 호출합니다.
initialize() 함수에서 false 반환 값을 처리하는 방법은 애플리케이션에 따라 다릅니다. 현재 기기가 블루투스 작업을 지원하지 않거나 블루투스가 작동해야 하는 기능을 사용 중지할 수 있음을 나타내는 오류 메시지를 사용자에게 표시할 수 있습니다. 다음 예에서는 finish()가 활동에서 호출되어 사용자를 이전 화면으로 다시 보냅니다.
Kotlin
class DeviceControlActivity : AppCompatActivity() {
// Code to manage Service lifecycle.
private val serviceConnection: ServiceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(
componentName: ComponentName,
service: IBinder
) {
bluetoothService = (service as LocalBinder).getService()
bluetoothService?.let { bluetooth ->
if (!bluetooth.initialize()) {
Log.e(TAG, "Unable to initialize Bluetooth")
finish()
}
// perform device connection
}
}
override fun onServiceDisconnected(componentName: ComponentName) {
bluetoothService = null
}
}
...
}
Java
class DeviceControlsActivity extends AppCompatActivity {
private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
bluetoothService = ((LocalBinder) service).getService();
if (bluetoothService != null) {
if (!bluetoothService.initialize()) {
Log.e(TAG, "Unable to initialize Bluetooth");
finish();
}
// perform device connection
}
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
bluetoothService = null;
}
};
...
}
기기에 연결
BluetoothService가 초기화되면 BLE 기기에 연결할 수 있습니다.
활동은 연결을 시작할 수 있도록 기기 주소를 서비스로 보내야 합니다. 서비스는 먼저 BluetoothAdapter에서 getRemoteDevice()를 호출하여 기기에 액세스합니다. 어댑터가 이 주소로 기기를 찾을 수 없으면 getRemoteDevice()에서 IllegalArgumentException이 발생합니다.
Kotlin
fun connect(address: String): Boolean {
bluetoothAdapter?.let { adapter ->
try {
val device = adapter.getRemoteDevice(address)
} catch (exception: IllegalArgumentException) {
Log.w(TAG, "Device not found with provided address.")
return false
}
// connect to the GATT server on the device
} ?: run {
Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized")
return false
}
}
Java
public boolean connect(final String address) {
if (bluetoothAdapter == null || address == null) {
Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized or unspecified address.");
return false;
}
try {
final BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
} catch (IllegalArgumentException exception) {
Log.w(TAG, "Device not found with provided address.");
return false;
}
// connect to the GATT server on the device
}
서비스가 초기화되면 DeviceControlActivity는 이 connect() 함수를 호출합니다. 활동은 저전력 블루투스 기기의 주소를 전달해야 합니다. 다음 예에서는 기기 주소가 인텐트 추가 항목으로 활동에 전달됩니다.
Kotlin
// Code to manage Service lifecycle.
private val serviceConnection: ServiceConnection = object : ServiceConnection {
override fun onServiceConnected(
componentName: ComponentName,
service: IBinder
) {
bluetoothService = (service as LocalBinder).getService()
bluetoothService?.let { bluetooth ->
if (!bluetooth.initialize()) {
Log.e(TAG, "Unable to initialize Bluetooth")
finish()
}
// perform device connection
bluetooth.connect(deviceAddress)
}
}
override fun onServiceDisconnected(componentName: ComponentName) {
bluetoothService = null
}
}
Java
private ServiceConnection serviceConnection = new ServiceConnection() {
@Override
public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
bluetoothService = ((LocalBinder) service).getService();
if (bluetoothService != null) {
if (!bluetoothService.initialize()) {
Log.e(TAG, "Unable to initialize Bluetooth");
finish();
}
// perform device connection
bluetoothService.connect(deviceAddress);
}
}
@Override
public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
bluetoothService = null;
}
};
GATT 콜백 선언
활동이 연결할 기기를 서비스에 알려주고 서비스가 기기에 연결되면, 서비스는 BLE 기기의 GATT 서버에 연결해야 합니다. 이 연결을 위해서는 BluetoothGattCallback가 연결 상태, 서비스 검색, 특성 읽기, 특성 알림에 관한 알림을 수신해야 합니다.
이 주제에서는 연결 상태 알림에 중점을 둡니다. 서비스 검색, 특성 읽기, 특성 알림 요청 방법은 BLE 데이터 전송을 참고하세요.
onConnectionStateChange() 함수는 기기의 GATT 서버 연결이 변경될 때 트리거됩니다.
다음 예에서 콜백은 Service 클래스에서 정의되므로 서비스가 연결되면 BluetoothDevice와 함께 사용할 수 있습니다.
Kotlin
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
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
}
}
}
Java
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
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
}
}
};
GATT 서비스에 연결
BluetoothGattCallback가 선언되면 서비스는 connect() 함수의 BluetoothDevice 객체를 사용하여 기기의 GATT 서비스에 연결할 수 있습니다.
connectGatt() 함수가 사용됩니다. 여기에는 Context 객체, autoConnect 불리언 플래그, BluetoothGattCallback가 필요합니다. 이 예에서는 앱이 저전력 블루투스 기기에 직접 연결되므로 autoConnect에 false가 전달됩니다.
BluetoothGatt 속성도 추가됩니다. 이렇게 하면 서비스가 더 이상 필요하지 않을 때 연결을 종료할 수 있습니다.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
private var bluetoothGatt: BluetoothGatt? = null
...
fun connect(address: String): Boolean {
bluetoothAdapter?.let { adapter ->
try {
val device = adapter.getRemoteDevice(address)
// connect to the GATT server on the device
bluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, bluetoothGattCallback)
return true
} catch (exception: IllegalArgumentException) {
Log.w(TAG, "Device not found with provided address. Unable to connect.")
return false
}
} ?: run {
Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized")
return false
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
private BluetoothGatt bluetoothGatt;
...
public boolean connect(final String address) {
if (bluetoothAdapter == null || address == null) {
Log.w(TAG, "BluetoothAdapter not initialized or unspecified address.");
return false;
}
try {
final BluetoothDevice device = bluetoothAdapter.getRemoteDevice(address);
// connect to the GATT server on the device
bluetoothGatt = device.connectGatt(this, false, bluetoothGattCallback);
return true;
} catch (IllegalArgumentException exception) {
Log.w(TAG, "Device not found with provided address. Unable to connect.");
return false;
}
}
}
업데이트 방송
서버는 GATT 서버에 연결하거나 연결 해제할 때 새 상태를 활동에 알려야 합니다. 이를 달성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 다음 예에서는 브로드캐스트를 사용하여 서비스에서 활동으로 정보를 전송합니다.
서비스가 새 상태를 브로드캐스트하는 함수를 선언합니다. 이 함수는 시스템에 브로드캐스트되기 전에 Intent 객체에 전달되는 작업 문자열을 사용합니다.
Kotlin
private fun broadcastUpdate(action: String) {
val intent = Intent(action)
sendBroadcast(intent)
}
Java
private void broadcastUpdate(final String action) {
final Intent intent = new Intent(action);
sendBroadcast(intent);
}
브로드캐스트 함수가 준비되면 BluetoothGattCallback 내에서 GATT 서버와 연결 상태에 관한 정보를 전송하는 데 사용됩니다. 상수와 서비스의 현재 연결 상태는 Intent 작업을 나타내는 서비스에서 선언됩니다.
Kotlin
class BluetoothService : Service() {
private var connectionState = STATE_DISCONNECTED
private val bluetoothGattCallback: BluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
override fun onConnectionStateChange(gatt: BluetoothGatt, status: Int, newState: Int) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
// successfully connected to the GATT Server
connectionState = STATE_CONNECTED
broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED)
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
connectionState = STATE_DISCONNECTED
broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED)
}
}
}
...
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"
private const val STATE_DISCONNECTED = 0
private const val STATE_CONNECTED = 2
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
public final static String ACTION_GATT_CONNECTED =
"com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_CONNECTED";
public final static String ACTION_GATT_DISCONNECTED =
"com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_DISCONNECTED";
private static final int STATE_DISCONNECTED = 0;
private static final int STATE_CONNECTED = 2;
private int connectionState;
...
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);
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
connectionState = STATE_DISCONNECTED;
broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED);
}
}
};
…
}
활동에서 업데이트 리슨
서비스가 연결 업데이트를 브로드캐스트하면 활동은 BroadcastReceiver를 구현해야 합니다.
활동을 설정할 때 이 broadcast receiver를 등록하고 활동이 화면을 벗어날 때는 등록 취소합니다. 서비스의 이벤트를 수신 대기하면 활동은 BLE 기기와의 현재 연결 상태에 따라 사용자 인터페이스를 업데이트할 수 있습니다.
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)
}
}
}
}
override fun onResume() {
super.onResume()
registerReceiver(gattUpdateReceiver, makeGattUpdateIntentFilter())
if (bluetoothService != null) {
val result = bluetoothService!!.connect(deviceAddress)
Log.d(DeviceControlsActivity.TAG, "Connect request result=$result")
}
}
override fun onPause() {
super.onPause()
unregisterReceiver(gattUpdateReceiver)
}
private fun makeGattUpdateIntentFilter(): IntentFilter? {
return IntentFilter().apply {
addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED)
addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED)
}
}
}
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);
}
}
};
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
registerReceiver(gattUpdateReceiver, makeGattUpdateIntentFilter());
if (bluetoothService != null) {
final boolean result = bluetoothService.connect(deviceAddress);
Log.d(TAG, "Connect request result=" + result);
}
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
unregisterReceiver(gattUpdateReceiver);
}
private static IntentFilter makeGattUpdateIntentFilter() {
final IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
intentFilter.addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED);
intentFilter.addAction(BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED);
return intentFilter;
}
}
BLE 데이터 전송에서 BroadcastReceiver는 서비스 검색뿐만 아니라 기기의 특성 데이터를 전달하는 데도 사용됩니다.
GATT 연결 닫기
블루투스 연결을 처리할 때 중요한 한 가지 단계는 작업이 끝나면 연결을 닫는 것입니다. 이렇게 하려면 BluetoothGatt 객체에서 close() 함수를 호출합니다. 다음 예에서 서비스는 BluetoothGatt 참조를 보유합니다. 활동이 서비스에서 바인딩을 해제하면 기기 배터리가 소모되지 않도록 연결이 닫힙니다.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
override fun onUnbind(intent: Intent?): Boolean {
close()
return super.onUnbind(intent)
}
private fun close() {
bluetoothGatt?.let { gatt ->
gatt.close()
bluetoothGatt = null
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
@Override
public boolean onUnbind(Intent intent) {
close();
return super.onUnbind(intent);
}
private void close() {
if (bluetoothGatt == null) {
Return;
}
bluetoothGatt.close();
bluetoothGatt = null;
}
}