Visão geral do Wi-Fi Direct (ponto a ponto ou P2P)

O Wi-Fi Direct (P2P) permite que dispositivos com o hardware adequado se conectem diretamente entre si via Wi-Fi sem um ponto de acesso intermediário. Com essas APIs, é possível descobrir e se conectar a outros dispositivos quando cada um deles é compatível com Wi-Fi P2P e se comunicar por uma conexão rápida em distâncias muito maiores do que uma conexão Bluetooth. Isso é útil para aplicativos que compartilham dados entre usuários, como um jogo multiplayer ou um app de compartilhamento de fotos.

As APIs de Wi-Fi P2P são constituídas das seguintes partes principais:

• Métodos que permitem descobrir, solicitar e se conectar a pares, definidos na classe WifiP2pManager.
• Listeners que permitem receber notificações sobre o sucesso ou a falha das chamadas de método WifiP2pManager. Ao chamar métodos WifiP2pManager, cada um pode receber um listener específico transmitido como um parâmetro.
• Intents que notificam você sobre eventos específicos detectados pela estrutura Wi-Fi P2P, como uma conexão interrompida ou um novo dispositivo descoberto.

Muitas vezes, você usará esses três componentes principais das APIs juntos. Por exemplo, é possível fornecer um WifiP2pManager.ActionListener para uma chamada de discoverPeers() para que os métodos ActionListener.onSuccess() e ActionListener.onFailure() possam notificar você. Uma intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION também é transmitida se o método discoverPeers() descobrir que a lista de apps semelhantes mudou.

Visão geral da API

A classe WifiP2pManager oferece métodos para interagir com o hardware Wi-Fi do dispositivo e fazer coisas como descobrir e se conectar a dispositivos semelhantes. As seguintes ações estão disponíveis:

Tabela 1. Métodos de Wi-Fi P2P

Os métodos WifiP2pManager permitem transmitir um listener para que o framework Wi-Fi P2P possa notificar sua atividade sobre o status de uma chamada. As interfaces de listener disponíveis e as chamadas de método WifiP2pManager correspondentes que usam os listeners estão descritas na tabela 2.

Tabela 2. Listeners de Wi-Fi P2P

As APIs Wi-Fi P2P definem intents que são transmitidos quando determinados eventos Wi-Fi P2P acontecem, como quando um novo peer é descoberto ou quando o estado do Wi-Fi de um dispositivo muda. Para receber esses intents no seu aplicativo, crie um broadcast receiver que os processe:

Tabela 3. Intents do Wi-Fi P2P

Criar um broadcast receiver para intents de Wi-Fi P2P

Um broadcast receiver permite receber intents transmitidas pelo sistema Android para que seu aplicativo possa responder a eventos de seu interesse. Estas são as etapas básicas para criar um broadcast receiver que processe intents Wi-Fi P2P:

1. Crie uma classe que estenda a BroadcastReceiver. Para o construtor da classe, você vai usar parâmetros para WifiP2pManager, WifiP2pManager.Channel e a atividade em que esse broadcast receiver será registrado. Isso permite que o broadcast receiver envie atualizações para a atividade e tenha acesso ao hardware Wi-Fi e a um canal de comunicação, se necessário.

2. No broadcast receiver, verifique as intents que interessam a você no método onReceive(). Realize as ações necessárias dependendo da intent recebida. Por exemplo, se o broadcast receiver receber uma intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, você poderá chamar o método requestPeers() para receber uma lista dos dispositivos pareados descobertos no momento.

O código a seguir mostra como criar um broadcast receiver típico. O broadcast receiver usa um objeto WifiP2pManager e uma atividade como argumentos e usa essas duas classes para realizar adequadamente as ações necessárias quando o broadcast receiver recebe uma 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
       }
   }
}

Em dispositivos com Android 10 e versões mais recentes, estas intents de transmissão não são fixas:

WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION

Os aplicativos podem usar requestConnectionInfo(), requestNetworkInfo() ou requestGroupInfo() para extrair as informações de conexão atuais.

WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION

Os aplicativos

podem usar requestDeviceInfo() para extrair as informações de conexão atuais.

Criar um aplicativo Wi-Fi P2P

Para criar um aplicativo Wi-Fi P2P, é necessário criar e registrar um receptor de transmissão para o aplicativo, descobrir pares, se conectar a um par e transferir dados para um par. As seções a seguir descrevem como fazer isso.

Configuração inicial

Antes de usar as APIs Wi-Fi P2P, verifique se o aplicativo pode acessar o hardware e se o dispositivo é compatível com o protocolo Wi-Fi P2P. Se o Wi-Fi P2P for compatível, você poderá receber uma instância de WifiP2pManager, criar e registrar seu broadcast receiver e começar a usar as APIs Wi-Fi P2P.

1. Solicite permissão para usar o hardware Wi-Fi no dispositivo e declare que seu aplicativo tem a versão mínima correta do SDK no manifesto do 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" />
   

   Além das permissões anteriores, as seguintes APIs também exigem que o Modo de localização esteja ativado:

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

2. Verifique se o Wi-Fi P2P está ativado e é compatível. Um bom lugar para verificar isso é no receptor de transmissão quando ele recebe o intent WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION. Notifique sua atividade sobre o estado do Wi-Fi P2P e reaja de acordo:

   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. No método onCreate() da sua atividade, receba uma instância de WifiP2pManager e registre seu aplicativo com a estrutura Wi-Fi P2P chamando initialize(). Esse método retorna um WifiP2pManager.Channel, que é usado para conectar seu aplicativo ao framework do Wi-Fi P2P. Você também precisa criar uma instância do receptor de transmissão com os objetos WifiP2pManager e WifiP2pManager.Channel, além de uma referência à sua atividade. Isso permite que o broadcast receiver notifique sua atividade sobre eventos interessantes e a atualize de acordo. Ele também permite manipular o estado do Wi-Fi do dispositivo, se necessário:

   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. Crie um filtro de intent e adicione as mesmas intents que seu broadcast receiver verifica:

   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. Registre o broadcast receiver no método onResume() da sua atividade e cancele o registro no método onPause() da sua atividade:

   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. Depois de receber um WifiP2pManager.Channel e configurar um broadcast receiver, seu aplicativo poderá fazer chamadas de método Wi-Fi P2P e receber intents Wi-Fi P2P.

7. Implemente seu aplicativo usando os recursos do Wi-Fi P2P chamando os métodos em WifiP2pManager.

As próximas seções descrevem como realizar ações comuns, como descobrir e conectar-se a peers.

Descobrir pontos

Chame discoverPeers() para detectar peers disponíveis que estão no alcance e disponíveis para conexão. A chamada para essa função é assíncrona, e o sucesso ou falha é comunicado ao seu aplicativo com onSuccess() e onFailure() se você criou um WifiP2pManager.ActionListener. O método onSuccess() apenas notifica que o processo de descoberta foi concluído e não fornece informações sobre os pontos reais que ele descobriu, se houver. O exemplo de código a seguir mostra como configurar isso.

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 o processo de descoberta for bem-sucedido e detectar dispositivos semelhantes, o sistema vai transmitir a intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, que pode ser ouvida em um receptor de transmissão para receber uma lista de dispositivos semelhantes. Quando o aplicativo receber o intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, você poderá solicitar uma lista dos peers descobertos com requestPeers(). O código a seguir mostra como fazer isso.

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);
   }
}

O método requestPeers() também é assíncrono e pode notificar sua atividade quando uma lista de participantes estiver disponível com onPeersAvailable(), que é definido na interface WifiP2pManager.PeerListListener. O método onPeersAvailable() fornece um WifiP2pDeviceList, que pode ser iterado para encontrar o peer a ser conectado.

Conectar pontos

Depois de receber uma lista de possíveis dispositivos e selecionar um para se conectar, chame o método connect() para se conectar ao dispositivo. Essa chamada de método requer um objeto WifiP2pConfig que contenha informações sobre o dispositivo a ser conectado. O WifiP2pManager.ActionListener pode notificar você sobre o sucesso ou a falha de uma conexão. O código a seguir mostra como criar uma conexão com um 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
   }
});

Transferir dados

Depois que uma conexão é estabelecida, é possível transferir dados entre os dispositivos com sockets. Veja as etapas básicas da transferência de dados:

1. Crie um ServerSocket. Esse soquete aguarda uma conexão de um cliente em uma porta especificada e bloqueia até que isso aconteça. Portanto, faça isso em uma linha de execução em segundo plano.
2. Crie um cliente Socket. O cliente usa o endereço IP e a porta do soquete do servidor para se conectar ao dispositivo do servidor.
3. Envie os dados do cliente para o servidor. Quando o soquete do cliente se conecta ao soquete do servidor, é possível enviar dados do cliente para o servidor com fluxos de bytes.
4. O soquete do servidor aguarda uma conexão de cliente (com o método accept()). Essa chamada bloqueia até que um cliente se conecte. Portanto, chame-a em outra linha de execução. Quando uma conexão é estabelecida, o dispositivo servidor pode receber os dados do cliente.

O exemplo a seguir, modificado da Demonstração do Wi-Fi P2P, mostra como criar essa comunicação de soquete cliente-servidor e transferir imagens JPEG de um cliente para um servidor com um serviço. Para um exemplo completo de trabalho, compile e execute a demonstração.

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);
       }
   }
}

No cliente, conecte-se ao soquete do servidor com um soquete do cliente e transfira dados. Este exemplo transfere um arquivo JPEG no sistema de arquivos do dispositivo cliente.

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
           }
       }
   }
}