序言：
Android平台支援了藍芽連線stack，允許裝置無線地和其他藍芽裝置交換資料。
app的框架透過Android Bluetooth APIs提供藍芽存取的機能，
這些這些API讓app能使用藍芽裝置來開啟點對點或多點間的無線功能。
使用藍芽的API，app可以做到下面幾件事：
a. 藍芽裝置掃描
b. 跟本地藍芽對接器要求尋找藍芽配對
c. 建立RFCOMM的頻道
d. 透過服務探索(service discovery)來連接其他裝置
e. 上/下傳輸資料至其他裝置
f. 管理多重的連線
註: RFCOMM通訊協定是基於L2CAP通訊協定上提供序列埠(RS-232)的模擬功能。
L2CAP -> Logical Link Control and Adaptation Protocol
The Basics：
這篇會描述Android Bluetooth APIs提供四個主要的必要工作，用來溝通藍芽連線：
a. 設定藍芽
b. 尋找當地的可用或已配對的裝置
c. 連結裝置
d. 裝置之前的資料傳送/接收
所有的藍芽API都在android.bluetooth的package裡提供。
底下是對於做藍芽連線所需的一些物件(classes)和介面(interfaces)。
BluetoothAdapter
代表本地的藍芽配對器，可以當作給藍芽交流的進入點。
透過它可以探索其他的藍芽裝置並尋求配對、
和已知MAC位址的裝置連線(實例化BluetoothDevice)，
或開BluetoothServerSocket來監聽和其他裝置的溝通。
BluetoothDevice
代表遠端的藍芽裝置，用它來取得和遠端裝置的連線(透過BluetoothSocket)，
或者要求取得裝置的資訊(名稱、位址、class、和連結狀態)
BluetoothSocket
代表類似TCP Socket的一個藍芽socket介面。這是連線的接點，
允許app和別的藍芽裝置交換資料(透過 InputStream 和 OutputStream)
BluetoothServerSocket
代表類似TCP的ServerSocket，在Android devices的連接中，
其中一個必須要當server(並在自己的class中開server socket)。
遠端的藍芽裝置發出連線要求時，如果連線被接受(accepted)，
BluetoothServerSocket會回傳一個連線成功的BluetoothSocket。
BluetoothClass
描述了一個藍芽裝置整體的特性和機能。
這是一組定義裝置的主要和非主要的classes和services屬性(properties)，
這並不是完全可靠地描述全部的藍芽裝置所能支援的服務，
但可以當作裝置種類的有用提示。
BluetoothProfile
代表藍芽資料(profile)的介面，可以定義裝置間藍芽連線的規範設定。
BluetoothHeadset
對手機的耳機支援。
BluetoothA2dp
高音質的藍芽連線，A2dp表"Advanced Audio Distribution Profile"
(這四個就別管它了......)
BluetoothHealth
代表一個操縱藍芽服務的Health Device(例如血壓計嗎? 我不知道= =)Profile的proxy。
BluetoothHealthCallback
抽象的class，用來實作前面的BluetoothHealth的callback。
BluetoothHealthAppConfiguration
對前面相應的app設定，第三方支援等。
BluetoothProfile.ServiceListener
和IPC clients相應的連/斷線相關
Bluetooth Permissions：
要使用藍芽功能，必須要最少開放這兩個權限:BLUETOOTH和BLUETOOTH_ADMIN。
BLUETOOTH權限用來執行藍芽溝通(要求/接受連線，以及傳輸資料)。
BLUETOOTH_ADMIN權限用來執行裝置探索或操作藍芽設定。因為一般來說，
藍芽裝置都需要去搜尋到當地(local)藍芽的裝置(阿不然怎麼用= =)
除了power manager當使用者請求時，會修改到藍芽需求。
定義藍芽的許可需求要在app中的manifest增加<uses-permission>。
例:
<manifest ... > <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" /> ...
</manifest>
Setting Up Bluetooth：
開始之前要確認藍芽在裝置上是否支援且打開。
不支援的話當然你可以優雅地(XDDDD)關掉所有藍芽功能囉!但如果支援卻是關閉的話，
app會在要用到藍芽功能時對使用者進行request(不會離開程式)。
設定上是使用BluetoothAdapter。
1. 取得匹配器
對每個藍芽的activity來說，BluetoothAdapter都是必要的。
使用static的getDefaultAdapter()來拿到裝置自己的匹配器，
接下來就將它當成一個物件來互動就可以了。
如果回傳是null表示這台裝置不支援藍芽，那你的故事就到此為止Game Over了喵!
舉例來說：
BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); if (mBluetoothAdapter == null) { // Device does not support Bluetooth }
2. 打開藍芽
接著我們要確保藍芽是打開的，透過isEnabled()來確認現況，若是false的話我們就得打開它。
使用startActivityForResult()並將ACTION_REQUEST_ENABLE的action Intent丟進去。
在app的表現就是會出現一個request要求使用者在app中授權打開藍芽(而不會跳出程式)
舉例來說：
if (!mBluetoothAdapter.isEnabled()) { Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT); }
對話框會像上面那張圖一樣出現要求授權。
REQUEST_ENABLE_BT常數是本地定義的大於0的integer，也就是，
系統在你onActivityResult()的實作中回傳的requestCode參數。
成功的話我們會得到一個RESULT_OK的result code，否則會得到RESULT_CANCELED。
接下來這邊是可做可不做的，你的app也可以監聽ACTION_STATE_CHANGED的廣播Intent，
因為系統在藍芽狀態改變時會發出廣播。當中會包含extra fields EXTRA_STATE和
EXTRA_PREVIOUS_STATE，分別包含新舊兩個藍芽的狀態。
可能的值有:
STATE_TURNING_ON、STATE_ON、STATE_TURNING_OFF、STATE_OFF。
當app在執行時監聽這個廣播有助於偵測藍芽狀態的變動。
Querying paired devices：
在裝置探索前先去query那些配對的(paired)裝置會是一個挺值得的選擇。
我們可以使用getBondedDevices()來達成。
這函式會回傳一組代表配對的BluetoothDevices，
舉例來說，我們可以用ArrayAdapter來顯示出每個裝置的名稱：
Set<BluetoothDevice> pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices(); // If there are paired devices if (pairedDevices.size() > 0) { // Loop through paired devices for (BluetoothDevice device : pairedDevices) { // Add the name and address to an array adapter to show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress()); } }
所有從BluetoothDevice的Object所需用來開始一個連線的就只有MAC address而已。
上面範例中這項資訊和裝置名稱被一起存到mArrayAdapter。
之後MAC address可以被分離出來用作開始連線。
Discovering devices：
開始探索 -> startDiscovery()
它會回傳一個boolean來表探索是否成功開始，探索一般約12秒，
並回傳一頁找到的裝置及取得的藍芽名稱。
你的app必須註冊一個BroadcastReceiver給ACTION_FOUND Intent，
來接收每個被發現的裝置的資訊。
對每個(被發現的)裝置來說系統會廣播ACTION_FOUND的Intent，
Intent中帶了extra fields: EXTRA_DEVICE和EXTRA_CLASS，
分別包含了一個BluetoothDevice和一個BluetoothClass。
舉例來說：
// Create a BroadcastReceiver for ACTION_FOUND private final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() { public void onReceive(Context context, Intent intent) { String action = intent.getAction(); // When discovery finds a device if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) { // Get the BluetoothDevice object from the Intent BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); // Add the name and address to an array adapter to show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + "\n" + device.getAddress()); } } }; // Register the BroadcastReceiver IntentFilter filter = new IntentFilter(BluetoothDevice.ACTION_FOUND); registerReceiver(mReceiver, filter); // Don't forget to unregister during onDestroy
同樣的，所有從BluetoothDevice的Object所需用來開始一個連線的就只有MAC address而已。
上面範例中這項資訊和裝置名稱被一起存到mArrayAdapter。
之後MAC address可以被分離出來用作開始連線。
(這點完全跟上一個小標題重複)
值得注意的是裝置探索對藍芽匹配器是很吃重的工作，且會吃掉很大量的資源。
如果要關掉可以使用cancelDiscovery()。
注意在連線的時候因為探索會大量降低頻寬，所以這時別開著探索。
Eabling discoverability：
如果想讓本地裝置能被探索到->startActivityForResult(Intent, int)，用ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE的action Intent。
這也會像前面的模式一樣，要求開啟權限來進行接下來的能被探索的功能。
預設為120秒，可以用extra加進EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION。
最常是3600秒，0的話表設定成一直可被探索不關掉。
下面的範例設定為300秒：
Intent discoverableIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE); discoverableIntent.putExtra(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300); startActivity(discoverableIntent);
同樣如果使用者不同意的話onActivityResult()會回傳RESULT_CANCELLED。
我們也可以監聽ACTION_SCAN_MODE_CHANGED的Intent來偵測目前的狀況。
得到的狀態會有三種，分別表可見可連結、可連結、不可見，
就不再贅述。
Connecting Devices：
為了在你的app中連結兩個裝置，server和client都得要實作，
因為必然要是一邊server一邊client。client是拿server的MAC位址來開始連線。
當兩個間有一個BluetoothSocket在同一個RFCOMM頻道上時，
我們將兩者視為是彼此連結的。
當兩邊都擁有server機制的時候，兩邊都可以開始連線並且作為client(另一邊則作為server)。
Connecting as a server：
Server必須要拿著一個開放的BluetoothServerSocket，
監聽進來的連線請求。當其中有被接受的時候，提供一個連線的BluetoothSocket。
(用來跟Client溝通的管道)
接著Server就可以丟掉了，除非你要接受更多的連線。
對藍芽來說，是使用listenUsingRfcommWithServiceRecord(String, UUID)來取得BluetoothServerSocket的。(UUID是一個128-bit format的string ID)
大致上：
拿到ServerSocket->開始嘗試accept->接到socket後就透過其開始溝通client。
除了拿到ServerSocket方式不一樣以外，
其他基本上和Java TCP的連線作法如出一轍。
範例：
private class AcceptThread extends Thread { private final BluetoothServerSocket mmServerSocket; public AcceptThread() { // Use a temporary object that is later assigned to mmServerSocket, // because mmServerSocket is final BluetoothServerSocket tmp = null; try { // MY_UUID is the app's UUID string, also used by the client code tmp = mBluetoothAdapter.listenUsingRfcommWithServiceRecord(NAME, MY_UUID); } catch (IOException e) { } mmServerSocket = tmp; } public void run() { BluetoothSocket socket = null; // Keep listening until exception occurs or a socket is returned while (true) { try { socket = mmServerSocket.accept(); } catch (IOException e) { break; } // If a connection was accepted if (socket != null) { // Do work to manage the connection (in a separate thread) manageConnectedSocket(socket); mmServerSocket.close(); break; } } } /** Will cancel the listening socket, and cause the thread to finish */ public void cancel() { try { mmServerSocket.close(); } catch (IOException e) { } } }
值得注意的是manageConnectedSocket()是一個fictional method，
它會開一個thread來做資料傳輸。
然後最後當然不要忘記關掉連線。
Connecting as a client：
client取得socket的方式是使用BluetoothDevice的createRfcommSocketToServiceRecord(UUID)，
來得到一個回傳的BluetoothSocket。
然後接著要藉由connet()來連線，一般而言如果過12秒的話就會視為time out並丟出例外。
範例如下：
private class ConnectThread extends Thread { private final BluetoothSocket mmSocket; private final BluetoothDevice mmDevice; public ConnectThread(BluetoothDevice device) { // Use a temporary object that is later assigned to mmSocket, // because mmSocket is final BluetoothSocket tmp = null; mmDevice = device; // Get a BluetoothSocket to connect with the given BluetoothDevice try { // MY_UUID is the app's UUID string, also used by the server code tmp = device.createRfcommSocketToServiceRecord(MY_UUID); } catch (IOException e) { } mmSocket = tmp; } public void run() { // Cancel discovery because it will slow down the connection mBluetoothAdapter.cancelDiscovery(); try { // Connect the device through the socket. This will block // until it succeeds or throws an exception mmSocket.connect(); } catch (IOException connectException) { // Unable to connect; close the socket and get out try { mmSocket.close(); } catch (IOException closeException) { } return; } // Do work to manage the connection (in a separate thread) manageConnectedSocket(mmSocket); } /** Will cancel an in-progress connection, and close the socket */ public void cancel() { try { mmSocket.close(); } catch (IOException e) { } } }
注意在cancelDiscovery()是在連線前叫的，就如上面講過的相關問題，
在確保有連線要開始的時候就該先關掉探索。
而且這個函式不論原本有沒有關探索都可以安全的呼叫。
manageConnectedSocket()和close()和在server裡的用意是一樣的。
Managing a Connection：
這裡同樣跟Java TCP非常相似，我們透過InputStream和OutputStream來進行資料傳輸，
然後一般是使用read(byte[])和write(byte[])來取得串流。
(如果真的需要的話也可以再外加上BufferedReader和BufferedWriter)
範例：
private class ConnectedThread extends Thread { private final BluetoothSocket mmSocket; private final InputStream mmInStream; private final OutputStream mmOutStream; public ConnectedThread(BluetoothSocket socket) { mmSocket = socket; InputStream tmpIn = null; OutputStream tmpOut = null; // Get the input and output streams, using temp objects because // member streams are final try { tmpIn = socket.getInputStream(); tmpOut = socket.getOutputStream(); } catch (IOException e) { } mmInStream = tmpIn; mmOutStream = tmpOut; } public void run() { byte[] buffer = new byte[1024]; // buffer store for the stream int bytes; // bytes returned from read() // Keep listening to the InputStream until an exception occurs while (true) { try { // Read from the InputStream bytes = mmInStream.read(buffer); // Send the obtained bytes to the UI activity mHandler.obtainMessage(MESSAGE_READ, bytes, -1, buffer) .sendToTarget(); } catch (IOException e) { break; } } } /* Call this from the main activity to send data to the remote device */ public void write(byte[] bytes) { try { mmOutStream.write(bytes); } catch (IOException e) { } } /* Call this from the main activity to shutdown the connection */ public void cancel() { try { mmSocket.close(); } catch (IOException e) { } } }
建構子(constructor)會去要求必要的串流，且一旦執行，
thread就會開始等資料從InputStream進來。(並且read)
往外送的資料則是write()的method(並且write)。
同樣不要忘記要在cancel()的地方將socket做關閉。
Working with Profiles：
從Android 3.0版本開始Bluetooth API包含了支援使用Bluetooth profiles的做法。
Bluetooth profile就是一個無線的介面用來定位裝置間基於藍芽的溝通。
比如免持的(Hands-Free)profile。對於手機連線無線耳機來說，
兩個裝置都必須要支援Hands-Free profile。
如同最上面介紹的，Android Bluetooth API提供了實作介面給下面的Bluetooth profiles：
Headset(耳機、免持)、A2DP(無線高音質的藍芽串流)、
Heath Device(API leve 14，即4.0以上支援，可以連接心跳、血液、熱感等等的偵測器)
使用profile的基礎的步驟：
1. 拿預設的匹配器
2. 用getProfileProxy()來建立連線並關聯profile(下面的例子是跟Headset)
3. 設置好一個BluetoothProfile.ServiceListener。當連結或斷線時，
這監聽器會發出通知給BluetoothProfile IPC clients。
4. 在onServiceConnected()裡，處理profile proxy object。
5. 一旦拿到了profile proxy object，你可以用它來監控連線的狀況，
並且執行其他的相關於該profile的操作。
下面範例介紹連線到一個Bluetooth proxy object以控制Headset profile的方法：
BluetoothHeadset mBluetoothHeadset; // Get the default adapter BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); // Establish connection to the proxy. mBluetoothAdapter.getProfileProxy(context, mProfileListener, BluetoothProfile.HEADSET); private BluetoothProfile.ServiceListener mProfileListener = new BluetoothProfile.ServiceListener() { public void onServiceConnected(int profile, BluetoothProfile proxy) { if (profile == BluetoothProfile.HEADSET) { mBluetoothHeadset = (BluetoothHeadset) proxy; } } public void onServiceDisconnected(int profile) { if (profile == BluetoothProfile.HEADSET) { mBluetoothHeadset = null; } } }; // ... call functions on mBluetoothHeadset // Close proxy connection after use. mBluetoothAdapter.closeProfileProxy(mBluetoothHeadset);
Vendor-specific AT commands：
從Android 3.0版本開始，app可以註冊接收先由耳機傳送，
廠商定義的AT commands的系統廣播。
接收ACTION_VENDOR_SPECIFIC_HEADSET_EVENT intent的廣播可以處理之。
Health Device Profile：
Android 4.0版本引入了對於藍芽健康Profile(HDP)的支援。
這可以讓你做出可以連線溝通Health Device並支援藍芽的app。
對於其API的概念，可以參照如下表格：
| Concept | Description |
|---|---|
| Source | A role defined in HDP. A source is a health device that transmits medical data (weight scale, glucose meter, thermometer, etc.) to a smart device such as an Android phone or tablet. |
| Sink | A role defined in HDP. In HDP, a sink is the smart device that receives the medical data. In an Android HDP application, the sink is represented by a BluetoothHealthAppConfiguration object. |
| Registration | Refers to registering a sink for a particular health device. |
| Connection | Refers to opening a channel between a health device and a smart device such as an Android phone or tablet. |
如果要做一個HDP的app：
1. 取得BluetoothHealth proxy object的參照(reference)
2. 新開一個BluetoothHealthCallback，
並註冊app configuration(BluetoothHealthAppConfiguration)作為health sink。
3. 和HD做連線，一些裝置會初始連線，對那些裝置而言這步就不需要執行了。
4. 當成功連結了HD，使用file descriptor來讀寫資料。
取得的資料必須要使用以IEEE 11073-xxxxx規範來實作的health manager來轉譯。
5. 當結束時，關掉health channel並反註冊app。當沒額外活動時，channel也會被關掉。
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