鸿蒙5.0&next开发【低功耗蓝牙开发】系统开发网络开发实战 ...

概述

蓝牙（Bluetooth）是一种无线通信技术，被广泛应用于各种电子装备之间的短距离数据传输和连接。而低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy，简称 BLE）是一种可以或许在低功耗情况下进行通信的蓝牙技术。与传统蓝牙相比，BLE的功耗更低，适用于需要长时间运行的低功耗装备，如智能手表、康健监测装备、智能家居等。
本文适用于低功耗蓝牙通信相关的开发，主要先容了基于BLE进行蓝牙扫描管理、蓝牙连接状态管理、蓝牙装备特征值同步三个场景，并分别从服务端和客户端描述其相关实现。
实现原理

实现低功耗蓝牙通信的能力主要步骤如下：
首先服务端需要创建实例，乐成创建后，需要添加对应服务，才气开启BLE广播，向客户端通报相关信息。当服务端开启BLE广播后，还需要订阅BLE连接状态，即对连接状态进行监听。当连接状态变化时，如断开连接，则此时需要关闭BLE广播。在服务端接收到客户端发起的连接请求和发起的特征值订阅请求后，才气向客户端通报特征值信息。
而客户端同样需要创建实例，并获取相关服务，才气通过蓝牙扫描到服务端，并发起连接请求和特征值订阅请求。客户端也需要监听连接状态，当断开连接时，关闭对应的监听能力。

关键技术

实现低功耗蓝牙通信能力需要使用[@ohos.bluetooth.ble (蓝牙ble模块)]中提供的API能力，服务端使用的API主要包罗[创建服务器实例]、[发送BLE广播]、[特征值变化关照]等；客户端使用的API主要包罗[蓝牙连接]、[订阅蓝牙低功耗装备的特征值变化]、[订阅蓝牙低功耗装备的连接状态变化事件]等。
开发流程

在需要使用低功耗蓝牙进行通信的场景中：
服务端

• 调用[createGattServer()]接口创建GattServer实例，即创建服务端。
  
• 调用[addService()]接口在服务端添加服务。
  
• 调用[startAdvertising()]接口开始发送BLE广播，向连接的客户端装备提供数据。
  
• 调用[on(‘connectionStateChange’)]方法在服务端订阅BLE连接状态变化事件。
  
• 调用[notifyCharacteristicChanged()]接口，在服务端特征值发生变化时，自动关照已连接的客户端装备。
  

客户端

• 调用[createGattClientDevice()]接口创建GattClientDevice实例，即创建客户端。
  
• 调用[connect()]接口发起连接远端蓝牙低功耗装备。
  
• 调用[setCharacteristicChangeNotification()]接口向服务端发送设置关照此特征值请求。
  
• 调用[on(‘BLECharacteristicChange’)]接口订阅蓝牙低功耗装备的特征值变化事件。需要先调用[setCharacteristicChangeNotification]接口或[setCharacteristicChangeIndication]接口才气接收服务端的关照。
  
• 调用[on(‘BLEConnectionStateChange’)]接口订阅蓝牙低功耗装备的连接状态变化事件。
  

蓝牙扫描管理

场景描述

BLE扫描主要分为被动扫描和自动扫描两种模式。被动扫描是指装备监听周围的广播信息，不自动发起连接请求；而自动扫描则会在接收到广播的同时，向广播装备发送扫描请求，以获取更详尽的装备信息。
蓝牙扫描管理是在自动扫描中，对扫描出的结果进行管理。自动扫描时，不但可以设置扫描参数，还能处理扫描结果。如扫描时设置扫描时间间隔、扫描连续时间等；扫描出结果后，可对装备列表更新，并过滤相关装备信息。
实现原理

蓝牙扫描步骤如下：
首先服务端需要检查蓝牙状态，如未开启蓝牙，则需要向用户申请开启蓝牙；如已开启，则开启广播。然后客户端也需要检查蓝牙状态，如未开启蓝牙，则需要向用户申请开启蓝牙；如已开启，则设置扫描参数，并启动蓝牙扫描。根据扫描结果来处理相关装备信息并展示，然后自动发起蓝牙连接请求，连接远端装备。

关键技术
服务端：

• 调用[access.getState()]接口，查询装备的蓝牙状态。根据返回结果[BluetoothState]的值来判断蓝牙是否开启。
  
• 调用[startAdvertising()]接口，开启广播。只有服务端先开启广播，客户端才气搜索到装备。
  
• 当完成广播时，调用[stopAdvertising()]接口，停止广播。
  

客户端：

• 与服务端步骤1相同。
  
• 调用[startBLEScan]接口，可通过[options]参数传入设置的扫描参数，进行扫描。
  
• 调用[on(‘BLEDeviceFind’)]方法订阅BLE装备发现上报事件，并处理扫描到的结果。
  
• 调用[connect()]接口，连接远端蓝牙低功耗装备。
  
• 当断开连接时，调用[stopBLEScan()]接口，停止蓝牙扫描。
  

实现流程

服务端

• 导入ble、access模块。
  

1. import { ble } from '@kit.ConnectivityKit';
2. import { access } from '@kit.ConnectivityKit';

复制代码

• 开启广播前，需要先查询蓝牙是否可用，根据返回结果[BluetoothState]的值来判断蓝牙是否开启，当取值是STATE_ON 或STATE_TURNING_ON返回true，表示蓝牙已开启。
  

1. isBluetoothEnabled(): boolean {
2.   const state: access.BluetoothState = access.getState();
3.   if (state === access.BluetoothState.STATE_ON || state === access.BluetoothState.STATE_TURNING_ON) {
4.     return true;
5.   }
6.   return false;
7. }

复制代码

• 假如蓝牙未开启，服务端装备需要调用[access.enableBluetooth()]接口开启蓝牙。
  
  1. access.enableBluetooth();

  复制代码
  
  
• 调用[createGattServer()]创建一个Gatt服务的实例，并调用[addservice()]接口，添加服务。服务添加乐成后，调用[startAdvertising()]接口开始广播。
  

1. startAdvertiser(): boolean {
2.   if (!this.isBluetoothEnabled()) {

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