Wi-Fi Direct (點對點或 P2P) 總覽

Wi-Fi Direct (P2P) 可讓裝置透過 Wi-Fi 直接連線，無須透過中介存取點。只要每部裝置都支援 Wi-Fi P2P，您就能使用這些 API 探索及連線至其他裝置，然後透過快速連線進行通訊，連線距離遠遠超過藍牙連線。這對在使用者之間共用資料的應用程式非常實用，例如多人遊戲或相片分享應用程式。

Wi-Fi P2P API 包含下列主要部分：

  • 可讓您探索、要求及連線至同儕的方法，這些方法已在 WifiP2pManager 類別中定義。
  • 可讓您接收 WifiP2pManager 方法呼叫成功或失敗通知的事件監聽器。呼叫 WifiP2pManager 方法時，每個方法都能接收以參數形式傳入的特定監聽器。
  • 意圖會通知您 Wi-Fi P2P 架構偵測到的特定事件，例如連線中斷或新發現的對等端。

您通常會同時使用這三個 API 的主要元件。舉例來說，您可以為 discoverPeers() 的呼叫提供 WifiP2pManager.ActionListener，讓 ActionListener.onSuccess() 和 ActionListener.onFailure() 方法通知您。如果 discoverPeers() 方法發現同儕清單已變更，系統也會廣播 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 意圖。

API 總覽

WifiP2pManager 類別提供方法，可讓您與裝置上的 Wi-Fi 硬體互動，執行發現和連線至同儕等操作。可執行的動作如下：

表 1. Wi-Fi P2P 方法

方法 說明
initialize() 將應用程式註冊至 Wi-Fi 架構。請先呼叫這個方法，再呼叫任何其他 Wi-Fi P2P 方法。
connect() 與具有指定設定的裝置建立點對點連線。
cancelConnect() 取消任何正在進行的對等群組協商。
requestConnectInfo() 要求裝置的連線資訊。
createGroup() 建立點對點群組，並將目前裝置設為群組擁有者。
removeGroup() 移除目前的對等群組。
requestGroupInfo() 要求點對點群組資訊。
discoverPeers() 啟動對等探索。
requestPeers() 要求目前已發現的對等端清單。

WifiP2pManager 方法可讓您傳入監聽器，以便 Wi-Fi P2P 架構通知您的活動呼叫狀態。表 2 說明可用的事件監聽器介面，以及使用事件監聽器的對應 WifiP2pManager 方法呼叫。

表 2. Wi-Fi P2P 事件監聽器

事件監聽器介面 相關動作
WifiP2pManager.ActionListener connect()、cancelConnect()、createGroup()、removeGroup() 和 discoverPeers()
WifiP2pManager.ChannelListener initialize()
WifiP2pManager.ConnectionInfoListener requestConnectInfo()
WifiP2pManager.GroupInfoListener requestGroupInfo()
WifiP2pManager.PeerListListener requestPeers()

Wi-Fi P2P API 會定義在發生特定 Wi-Fi P2P 事件時要廣播的意圖，例如發現新對等裝置或裝置的 Wi-Fi 狀態變更。您可以建立廣播接收器，在應用程式中註冊接收這些意圖，以便處理這些意圖：

表 3. Wi-Fi P2P Intent

意圖 說明
WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION 當裝置的 Wi-Fi 連線狀態有所變更時，系統會發送此廣播。
WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 在呼叫 discoverPeers() 時進行廣播。如果您在應用程式中處理這項意圖，通常會呼叫 requestPeers() 來取得更新的對等端清單。
WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 在裝置上啟用或停用 Wi-Fi P2P 時發布廣播。
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION 當裝置詳細資料 (例如裝置名稱) 發生變更時，發布廣播。

為 Wi-Fi P2P 意圖建立廣播接收器

廣播接收器可讓您接收 Android 系統廣播的意圖，讓應用程式能夠回應您感興趣的事件。建立廣播接收器以處理 Wi-Fi P2P 意圖的基本步驟如下：

  1. 建立可擴充 BroadcastReceiver 類別的類別。針對類別的建構函式，您會使用 WifiP2pManager、WifiP2pManager.Channel 和這個廣播接收器將註冊的活動的參數。這麼做可讓廣播接收器將更新內容傳送至活動，並在需要時存取 Wi-Fi 硬體和通訊管道。

  2. 在廣播接收器中，檢查您在 onReceive() 方法中感興趣的意圖。視收到的意圖而執行任何必要動作。舉例來說，如果廣播接收器收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 意圖，您可以呼叫 requestPeers() 方法，取得目前已發現的對等端清單。

以下程式碼說明如何建立一般廣播接收器。廣播接收器會將 WifiP2pManager 物件和活動做為引數，並在廣播接收器收到意圖時，使用這兩個類別適當執行必要的動作：

Kotlin

/**
* 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
           }
       }
   }
}

Java

/**
* 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
       }
   }
}

在搭載 Android 10 以上版本的裝置上，下列廣播意圖為非黏性：

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION
應用程式可以使用 requestConnectionInfo()、requestNetworkInfo() 或 requestGroupInfo() 擷取目前的連線資訊。
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
應用程式可以使用 requestDeviceInfo() 擷取目前的連線資訊。

建立 Wi-Fi P2P 應用程式

建立 Wi-Fi P2P 應用程式時，您需要為應用程式建立及註冊廣播接收器、探索同端裝置、連線至同端裝置，以及將資料傳輸至同端裝置。下列章節將說明如何執行這項操作。

初始設定

使用 Wi-Fi P2P API 前，請務必確認應用程式可存取硬體，且裝置支援 Wi-Fi P2P 通訊協定。如果支援 Wi-Fi P2P，您可以取得 WifiP2pManager 的例項、建立並註冊廣播接收器，然後開始使用 Wi-Fi P2P API。

  1. 請求使用裝置上 Wi-Fi 硬體的權限，並在 Android 資訊清單中宣告應用程式具有正確的 SDK 最低版本：

    <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" />

    除了上述權限之外，下列 API 也需要啟用位置模式：

  2. 檢查 Wi-Fi P2P 是否已開啟且支援。檢查這項資訊的最佳位置，是在廣播接收器收到 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION 意圖時。通知活動的 Wi-Fi P2P 狀態，並做出適當回應：

    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. 在活動的 onCreate() 方法中，取得 WifiP2pManager 的例項，並呼叫 initialize()，將應用程式註冊至 Wi-Fi P2P 架構。這個方法會傳回 WifiP2pManager.Channel，用於將應用程式連線至 Wi-Fi P2P 架構。您還應使用 WifiP2pManager 和 WifiP2pManager.Channel 物件，以及活動的參照，建立廣播接收器的例項。這樣一來，廣播接收器就能通知活動有哪些有趣的事件，並據此更新活動。您也可以視需要操控裝置的 Wi-Fi 狀態：

    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. 建立意圖篩選器，並新增廣播接收器檢查的相同意圖：

    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. 請在活動的 onResume() 方法中註冊廣播接收器，並在活動的 onPause() 方法中取消註冊：

    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. 取得 WifiP2pManager.Channel 並設定廣播接收器後，應用程式就能發出 Wi-Fi P2P 方法呼叫，並接收 Wi-Fi P2P 意圖。

  7. 呼叫 WifiP2pManager 中的函式，使用 Wi-Fi P2P 功能實作應用程式。

接下來的章節將說明如何執行常見的動作，例如發現和連線至同儕。

探索同類應用程式

呼叫 discoverPeers() 可偵測在範圍內且可連線的裝置。對此函式的呼叫為非同步，如果您建立了 WifiP2pManager.ActionListener，則成功或失敗會透過 onSuccess() 和 onFailure() 傳送至應用程式。onSuccess() 方法只會通知您探索程序成功，不會提供任何有關實際同儕 (如有) 的資訊。以下程式碼範例說明如何設定這項功能。

Kotlin

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

   override fun onSuccess() {
       ...
   }

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

Java

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

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

如果探索程序成功並偵測到同儕，系統會廣播 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 意圖，您可以在廣播接收器中聆聽該意圖，取得同儕清單。當應用程式收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION 意圖時，您可以使用 requestPeers() 要求所發現對等端的清單。以下程式碼說明如何設定這項功能。

Kotlin

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
           }
       }
       ...
   }
}

Java

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);
   }
}

requestPeers() 方法也是非同步的，可在 WifiP2pManager.PeerListListener 介面中定義的 onPeersAvailable() 可用時通知您的活動。onPeersAvailable() 方法會提供 WifiP2pDeviceList，您可以透過迴圈尋找要連線的對等端。

連線至同儕

取得可能的對等端清單並選取要連線的裝置後，請呼叫 connect() 方法來連線至裝置。這個方法呼叫需要 WifiP2pConfig 物件，其中包含要連線裝置的相關資訊。WifiP2pManager.ActionListener 可通知您連線成功或失敗。以下程式碼說明如何建立與裝置的連線。

Kotlin

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
       }
   }
)}

Java

//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
   }
});

轉移資料

連線完成後，您就可以使用套接字在裝置之間傳輸資料。資料移轉的基本步驟如下：

  1. 建立 ServerSocket。這個 Socket 會等待特定通訊埠上的用戶端連線，並在連線建立前阻斷，因此請在背景執行緒中執行此操作。
  2. 建立用戶端 Socket。用戶端會使用伺服器通訊端的 IP 位址和通訊埠，連線至伺服器裝置。
  3. 將資料從用戶端傳送至伺服器。當用戶端 Socket 成功連線至伺服器 Socket 後，您就可以透過位元組串流，將資料從用戶端傳送至伺服器。
  4. 伺服器通訊端會等待用戶端連線 (使用 accept() 方法)。此呼叫會在用戶端連線前阻斷，因此請在其他執行緒中呼叫此方法。連線完成後，伺服器裝置就能接收來自用戶端的資料。

以下範例是從 Wi-Fi P2P 示範修改而來，說明如何建立用戶端-伺服器 Socket 通訊，以及如何將 JPEG 圖片從用戶端傳輸至含有服務的伺服器。如需完整的工作範例，請編譯並執行示範。

Kotlin

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)
       }
   }
}

Java

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);
       }
   }
}

在用戶端上，使用用戶端 Socket 連線至伺服器 Socket 並傳輸資料。本範例會在用戶端裝置的檔案系統上傳輸 JPEG 檔案。

Kotlin

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()
   }
}

Java

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
           }
       }
   }
}