研發紀事

前言         在 Android 裡面的藍芽和低功耗藍芽 (Bluetooth Low Energy) 控制方式不一樣，這裡有一篇文章[ 連結 ]說明傳統藍芽與 BLE 有哪些部份不同。此外在 API 方面，很多低功耗藍芽的函式必須在 API level 18 以上才能使用，也就是 Android 4.3平台以上。上一篇介紹的 BluetoothChat 程式是採用傳統的藍芽控制方式，為了讓開發者認識 BLE 如何控制，Android 官方網站提供一個 BLE Gatt 的範例程式，圖一所示是這個範例程式的專案檔，主要的程式檔為 DeviceScanActivity 、 DeviceControlActivity 和 BluetoothLeService。 圖一：BLE範例程式專案檔         圖二所示是這個範例的系統方塊圖，從 AndroidManifest.xml 設定檔可得知操作畫面先呼叫 DeviceScanActivity 類別，它衍生自 ListActivity 類別。這 Activity 畫面的 onCreate( ) 函式裡面依舊執行傳統藍芽的檢查： 檢查本身有無藍芽裝置 (參考前一篇 BluetoothChat 的做法) 檢查有無 BLE service 打開藍芽功能 搜尋 BLE 設備        當 DeviceScanActivity 創建出來後，畫面右上方會出現選單，這對應到類別的 option 操作。這裡有兩種選擇：start scan 或 stop scan，如下圖的左邊所示。當搜尋後的結果會列在畫面上，操作者可以從中選一 BLE 設備進行連線，如下圖的右邊所示。透過 Intent 方式開啟 DeviceControlActivity 類別，生成這類別過程會開啟 BluetoothLeService 這個藍芽服務。這裡使用了一個技巧，就是 bind service 的方法，我們把這個 service 類別想像成提供在背景持續工作的服務，而且能提供訊息給 UI 畫面。 圖二：BLE範例的系統方塊圖 搜尋 BLE 設備         搜尋 BLE 設備的方式與傳統藍芽有些不同，第一步都必須取得藍芽配適器 Bluetooth Adapter，不過

準備工作         第一次寫 Android 藍牙連線程式還不知該如何開始 (新手上路)，於是先找一本 APP 開發的書吧！也許從書中能獲得一些訊息。之前筆者主要使用的程式語言是 C/C++，所以初次看到 APP 的每個範例都不是很面熟。經過幾周的研讀後，給後進初學者的建議是先準備下列的書和開發環境： Java 8.0 程式語言 ，如果對 Java 語法不熟悉，最好有一本工具書能快速查詢。 Android APP 程式設計，學習 UI 如何設計的概念。 開發 IDE 環境 Android Studio 1.4 以上         Android  官方的開發網站提供不少範例程式，由於先前開發藍牙相關的設備，因此我們從網站下載一個 BluetoothChat 程式來研究，藉此熟悉 Android SDK 來了解如何使用藍牙介面。首先了解一下這個範例有什麼功能，它的功能其實很簡單 (範例就是要簡單才夠力)，即透過藍牙通訊在手機或平板上互傳訊息的程式。圖一是範例程式的專案打開後列出相關的檔案，包含設定檔 、java程式檔 、資源檔。然而主要的程式檔為MainActivity 、 BluetoothChatFragment 、 BluetoothChatService 、 DeviceActivity 這四個，另外還有一些程式檔案是 debug log 的用途，方便我們在 debug 模式下顯示於 IDE 的訊息。不過，初學者可以直接從上述的四個檔案來研究，log 以後有興趣再說。 圖一：範例 BluetoothChat 專案         下圖二是範例 BluetoothChat 的流程圖，主要是由上述的四個 java 檔案組成的類別。APP 程式一開始先呼叫 MainActivity，這是初學者必須懂的常識，如果不清楚的話，趕緊找本書K一K。當系統呼叫 MainActivity 類別時，該類別會生成一個新的 BluetoothChatFragment，這是一個 Android Fragment 所衍生的類別，關於 fragment 是甚麼？它跟 UI 畫面有關，請參考官方網站的詳細解說。此外，生成 BluetoothChatFragment 的同時也會新生成 BluetoothChatService 類別，這個類