Flutter中BLE蓝牙通讯的实现

配景：
之前用java写过安卓端的BLE蓝牙通讯测试的demo，最近学习了Flutter干系知识，准备以BLE蓝牙测试为例，写一个flutte的BLE蓝牙测试demo。之前的demo请参考：安卓BLE蓝牙通讯
实现：

• 权限
  

① 在android下的AndroidManifest.xml文件中添加安卓设备所需权限。

1.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
2.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
3.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_CONNECT" />
4.     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
5.     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
6.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_SCAN" />
7.     <uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADVERTISE" />

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② 在ios下的Info.plist文件中添加ios设备所需权限。

1.         <key>NSBluetoothAlwaysUsageDescription</key>
2.     <string>需要使用蓝牙来连接设备</string>
3.     <key>NSBluetoothPeripheralUsageDescription</key>
4.     <string>需要使用蓝牙来连接设备</string>
6.     <key>NSLocationWhenInUseUsageDescription</key>
7.     <string>需要使用位置权限来搜索附近的蓝牙设备</string>
8.     <key>NSLocationAlwaysAndWhenInUseUsageDescription</key>
9.     <string>需要使用位置权限来搜索附近的蓝牙设备</string>

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• 动态权限申请
  

① 创建一个PermissionUtil来管理权限获取。

1. import 'package:permission_handler/permission_handler.dart';
3. class PermissionUtil {
4.   /// 请求蓝牙和位置信息权限
5.   static Future<bool> requestBluetoothConnectPermission() async {
6.     Map<Permission, PermissionStatus> permission = await [
7.       Permission.bluetoothConnect,
8.       Permission.bluetoothScan,
9.       Permission.bluetoothAdvertise,
10.       Permission.location,
11.     ].request();
13.     if (await Permission.bluetoothConnect.isGranted) {
14.       print("蓝牙连接权限申请通过");
15.     } else {
16.       print("蓝牙连接权限申请失败");
17.       return false;
18.     }
20.     if (await Permission.bluetoothScan.isGranted) {
21.       print("蓝牙扫描权限申请通过");
22.     } else {
23.       print("蓝牙扫描权限申请失败");
24.       return false;
25.     }
27.     if (await Permission.bluetoothAdvertise.isGranted) {
28.       print("蓝牙广播权限申请通过");
29.     } else {
30.       print("蓝牙广播权限申请失败");
31.       return false;
32.     }
34.     if (await Permission.location.isGranted) {
35.       print("位置权限申请通过");
36.     } else {
37.       print("位置权限申请失败");
38.       return false;
39.     }
41.     return true;
42.   }
43. }

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② 在主页面中调用动态权限获取

1. PermissionUtil.requestBluetoothConnectPermission();

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③ 在蓝牙扫描时调用权限检测。

1.   // 扫描蓝牙
2.   void scanDevices() {
3.     PermissionUtil.requestBluetoothConnectPermission().then((hasPermission) {
4.       if(hasPermission) {
5.         // 权限获取成功
6.         devices.clear();
7.         BleManager.getInstance().setCallback(this);
8.         BleManager.getInstance().startScan(
9.           timeout: Duration(seconds: 10),
10.         );
11.       } else {
12.         // 权限获取失败
13.         SnackBarManager.instance.showSnackBar("权限获取失败", "请先授予权限");
14.       }
15.     });
16.   }

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④ ios设备无需进举措态权限获取。
3. 创建一个蓝牙管理类
① 创建一个蓝牙管理类来管理毗连的扫描、毗连、通讯等。

1. import 'package:bluetooth/util/constants/ble_config.dart';
2. import 'package:bluetooth/util/snack_bar_manager.dart';
3. import 'package:flutter_blue_plus/flutter_blue_plus.dart';
5. import '../inter/ble_callback.dart';
7. class BleManager {
8.   static BleManager? _instance;
10.   BluetoothDevice? _device;
11.   BluetoothCharacteristic? _writeCharacteristic;
12.   BluetoothCharacteristic? _notifyCharacteristic;
14.   // 回调接口
15.   BleCallback? _callback;
17.   // 设置回调
18.   void setCallback(BleCallback callback) {
19.     _callback = callback;
20.   }
22.   // 私有构造函数
23.   BleManager._();
25.   // 单例模式
26.   static BleManager getInstance() {
27.     _instance ??= BleManager._();
28.     return _instance!;
29.   }
31.   // 检查蓝牙是否可用
32.   Future<bool> isAvailable() async {
33.     return await FlutterBluePlus.isAvailable;
34.   }
36.   // 检查蓝牙是否开启
37.   Future<bool> isOn() async {
38.     return await FlutterBluePlus.isOn;
39.   }
41.   // 开始扫描
42.   Future<void> startScan({
43.     Duration? timeout,
44.     List<Guid>? withServices,
45.   }) async {
46.     if (!(await isOn())) {
47.       SnackBarManager.instance.showSnackBar("蓝牙未开启", "请打开蓝牙");
48.     }
50.     // 停止之前的扫描
51.     await stopScan();
53.     // 监听扫描结果
54.     FlutterBluePlus.scanResults.listen((results) {
55.       for (ScanResult result in results) {
56.         // print("扫描结果: ${result.device.name} - ${result.device.remoteId}");
57.         if (_callback != null) {
58.           _callback!.onScanResult(result.device);
59.         }
60.       }
61.     });
63.     // 开始扫描
64.     print("开始扫描");
65.     await FlutterBluePlus.startScan(
66.       timeout: timeout ?? const Duration(seconds: 4),
67.       withServices: withServices ?? [],
68.     );
69.   }
71.   // 停止扫描
72.   Future<void> stopScan() async {
73.     await FlutterBluePlus.stopScan();
74.   }
76.   BluetoothDevice? getDeviceFromAddress(String address) {
77.     try {
78.       BluetoothDevice device = BluetoothDevice.fromId(address);
79.       return device;
80.     } catch (e) {
81.       print('获取设备失败: $e');
82.       return null;
83.     }
84.   }
86.   // 连接设备
87.   Future<bool> connect(BluetoothDevice device) async {
88.     try {
89.       await device.connect(
90.         timeout: const Duration(seconds: 4),
91.         autoConnect: false,
92.       );
94.       _device = device;
96.       // 添加断开连接监听
97.       device.connectionState.listen((BluetoothConnectionState state) {
98.         if (state == BluetoothConnectionState.disconnected) {
99.           // 设备断开连接
100.           if (_callback != null) {
101.             _callback!.onDisconnected();
102.           }
103.           _device = null;
104.           _writeCharacteristic = null;
105.           _notifyCharacteristic = null;
106.         }
107.       });
109.       // 发现服务
110.       List<BluetoothService> services = await device.discoverServices();
111.       for (BluetoothService service in services) {
112.         if (service.uuid.toString() == BleConfig.SERVICE_UUID) {
113.           for (BluetoothCharacteristic characteristic in service.characteristics) {
114.             if (characteristic.uuid.toString() == BleConfig.WRITE_CHARACTERISTIC_UUID) {
115.               _writeCharacteristic = characteristic;
116.             }
118.             if (characteristic.uuid.toString() == BleConfig.NOTIFY_CHARACTERISTIC_UUID) {
119.               _notifyCharacteristic = characteristic;
120.             }
121.           }
122.         }
123.       }
125.       if (_notifyCharacteristic != null) {
126.         // 设置通知
127.         await enableNotification();
128.         if (_callback != null) {
129.           _callback!.onConnectSuccess();
130.         }
131.         return true;
132.       } else {
133.         print("未找到指定特征值");
134.         return false;
135.       }
136.     } catch (e) {
137.       if (_callback != null) {
138.         _callback!.onConnectFailed(e.toString());
139.       }
140.       disconnect();
141.       return false;
142.     }
143.   }
145.   // 断开连接
146.   Future<void> disconnect() async {
147.     if (_device != null) {
148.       await _device!.disconnect();
149.       _device = null;
150.       _notifyCharacteristic = null;
151.       _writeCharacteristic = null;
152.     }
153.   }
155.   // 发送数据
156.   Future<bool> sendData(List<int> data) async {
157.     if (_writeCharacteristic != null) {
158.       await _writeCharacteristic!.write(data);
159.       return true;
160.     } else {
161.       print("未持有WRITE_UUID");
162.       return false;
163.     }
164.   }
166.   // 启用通知
167.   Future<void> enableNotification() async {
168.     if (_notifyCharacteristic != null) {
169.       await _notifyCharacteristic!.setNotifyValue(true);
170.       _notifyCharacteristic!.value.listen((value) {
171.         if (_callback != null) {
172.           _callback!.onDataReceived(value);
173.         }
174.       });
175.     } else {
176.       print("未持有NOTIFY_UUID");
177.     }
178.   }
180.   // 获取连接状态
181.   bool isConnected() {
182.     return _device != null && _notifyCharacteristic != null;
183.   }
184. }

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② 创建BleCallback来处置惩罚毗连回调。

1. import 'package:flutter_blue_plus/flutter_blue_plus.dart';
3. mixin BleCallback {
4.   // 扫描结果回调
5.   void onScanResult(BluetoothDevice device);
7.   // 连接成功回调
8.   void onConnectSuccess();
10.   // 断开连接回调
11.   void onDisconnected();
13.   // 连接失败回调
14.   void onConnectFailed(String error);
16.   // 数据接收回调
17.   void onDataReceived(List<int> data);
18. }

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③ 统一管理蓝牙的UUID。

1. class BleConfig {
2.   // 服务和特征值 UUID
3.   static const String SERVICE_UUID = "0783b03e-8535-b5a0-7140-a304d2495cb7";
5.   static const String WRITE_CHARACTERISTIC_UUID = "0783b03e-8535-b5a0-7140-a304d2495cba";
7.   static const String NOTIFY_CHARACTERISTIC_UUID = "0783b03e-8535-b5a0-7140-a304d2495cb8";
8. }

复制代码

• 创建页面来展示蓝牙通讯
  

① 创建一个页面来展示蓝牙的毗连和通讯状况。

1. import 'package:flutter/material.dart';
2. import 'package:get/get.dart';
4. import '../home/home_contolller.dart';
6. class BluetoothInfoPage extends StatelessWidget {
7.   const BluetoothInfoPage({super.key});
9.   @override
10.   Widget build(BuildContext context) {
11.     return GetBuilder<HomeController>(builder: (controller) {
12.       return Scaffold(
13.         appBar: AppBar(
14.           title: Text('蓝牙信息'),
15.         ),
16.         body: Padding(
17.           padding: const EdgeInsets.all(16.0),
18.           child: Column(
19.             crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.start,
20.             children: [
21.               Obx(() =>
22.                   Text("连接状态: ${controller.bluetoothInfo.value
23.                       .isConnected ? "已连接" : "未连接"}")),
24.               SizedBox(height: 8),
25.               Obx(() =>
26.                   Text("蓝牙名称: ${controller.bluetoothInfo.value
27.                       .name}")),
28.               SizedBox(height: 8),
29.               Obx(() =>
30.                   Text("蓝牙地址: ${controller.bluetoothInfo.value
31.                       .address}")),
32.               SizedBox(height: 16),
33.               Row(
34.                 children: [
35.                   Expanded(
36.                     child: TextField(
37.                       onChanged: (value) {
38.                         controller.sentMessage.value = value; // 更新发送的消息
39.                       },
40.                       decoration: InputDecoration(
41.                         labelText: '发送的报文',
42.                       ),
43.                     ),
44.                   ),
45.                   IconButton(
46.                     icon: Icon(Icons.send),
47.                     onPressed: () {
48.                       controller.sendMessage();
49.                     },
50.                     tooltip: '发送消息',
51.                   ),
52.                 ],
53.               ),
54.               SizedBox(height: 16),
55.               const Text("接收的报文:", style: TextStyle(fontSize: 16, fontWeight: FontWeight.bold)),
56.               const SizedBox(height: 8),
58.               // 接收报文内容区域和按钮
59.               Row(
60.                 crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.start,
61.                 children: [
62.                   // 接收报文内容
63.                   Expanded(
64.                     child: Container(
65.                       height: 200, // 固定高度
66.                       decoration: BoxDecoration(
67.                         border: Border.all(color: Colors.grey),
68.                         borderRadius: BorderRadius.circular(4),
69.                       ),
70.                       child: Obx(() => SingleChildScrollView(
71.                         child: Padding(
72.                           padding: const EdgeInsets.all(8.0),
73.                           child: Text(controller.receivedMessage.value),
74.                         ),
75.                       )),
76.                     ),
77.                   ),
79.                   // 右侧按钮
80.                   SizedBox(
81.                     height: 200,  // 与内容区域等高
82.                     child: Center(  // 使用 Center 包裹按钮
83.                       child: IconButton(
84.                         icon: Icon(Icons.delete),
85.                         onPressed: () {
86.                           controller.clearMessage();
87.                         },
88.                         tooltip: '清空接收内容',
89.                       ),
90.                     ),
91.                   ),
92.                 ],
93.               ),
94.             ],
95.           ),
96.         ),
97.       );
98.     });
99.   }
100. }

复制代码

② 创建一个页面来实现蓝牙的扫描和毗连。

1. import 'package:flutter/cupertino.dart';
2. import 'package:flutter/material.dart';
3. import 'package:get/get_state_manager/src/rx_flutter/rx_obx_widget.dart';
4. import 'package:get/get_state_manager/src/simple/get_state.dart';
6. import '../home/home_contolller.dart';
8. class BluetoothListPage extends StatelessWidget {
9.   const BluetoothListPage({super.key});
11.   @override
12.   Widget build(BuildContext context) {
13.     return GetBuilder<HomeController>(builder: (controller)
14.     {
15.       return Scaffold(
16.         appBar: AppBar(
17.           title: Text('蓝牙设备列表'),
18.         ),
19.         body: Obx(() {
20.           return RefreshIndicator(
21.             onRefresh: () async {
22.               controller.scanDevices(); // 下拉刷新时重新扫描
23.             },
24.             child: ListView.builder(
25.               itemCount: controller.devices.length,
26.               itemBuilder: (context, index) {
27.                 final device = controller.devices[index];
28.                 return Card(
29.                   margin: EdgeInsets.symmetric(horizontal: 12, vertical: 6),
30.                   elevation: 2,
31.                   child: ListTile(
32.                     contentPadding: EdgeInsets.symmetric(horizontal: 16, vertical: 8),
33.                     title: Text(
34.                       device.name,
35.                       style: TextStyle(
36.                           fontWeight: FontWeight.bold,
37.                           fontSize: 16
38.                       ),
39.                     ),
40.                     subtitle: Column(
41.                       crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.start,
42.                       children: [
43.                         SizedBox(height: 4),
44.                         Text(
45.                             device.address,
46.                             style: TextStyle(fontSize: 14)
47.                         ),
48.                       ],
49.                     ),
50.                     trailing: Container(
51.                       padding: EdgeInsets.symmetric(horizontal: 12, vertical: 6),
52.                       decoration: BoxDecoration(
53.                           color: device.isConnected ? Colors.green[100] : Colors.grey[200],
54.                           borderRadius: BorderRadius.circular(12)
55.                       ),
56.                       child: Text(
57.                         device.isConnected ? "已连接" : "未连接",
58.                         style: TextStyle(
59.                             color: device.isConnected ? Colors.green[700] : Colors.grey[700],
60.                             fontSize: 14
61.                         ),
62.                       ),
63.                     ),
64.                     onTap: () {
65.                       controller.connectToDevice(context, device);
66.                     },
67.                   ),
68.                 );
69.               },
70.             )
71.           );
72.         }),
73.       );
74.     });
75.   }
76. }

复制代码

• 创建一个Controller来管理页面的数据。
  

① 创建一个HomeController来管理页面数据以及蓝牙的现实毗连、通讯等。

1. import 'package:bluetooth/util/ble_manager.dart';import 'package:bluetooth/util/permission_util.dart';import 'package:bluetooth/util/ua200_receiver.dart';import 'package:flutter/material.dart';import 'package:flutter_blue_plus/flutter_blue_plus.dart';import 'package:get/get.dart';import '../../data/bluetooth_device_info.dart';import '../../inter/ble_callback.dart';import '../../util/snack_bar_manager.dart';import '../../widget/loading_dialog.dart';import '../ble/bluetooth_info_page.dart';import '../ble/bluetooth_list_page.dart';class HomeController extends GetxController with BleCallback {  final List<Widget> pageList = [    const BluetoothInfoPage(),    const BluetoothListPage(),  ];  /// 当前界面的索引值  int currentIndex = 0;  var bluetoothInfo = BluetoothDeviceInfo(    name: "",    address: "",    isConnected: false,  ).obs;  var sentMessage = "".obs;  var receivedMessage = "".obs;  var devices = <BluetoothDeviceInfo>[].obs;  changeIndex(int index) {    currentIndex = index;    update();    if (devices.isEmpty && currentIndex == 1) {      scanDevices();    }  }  @override  void onInit() {    super.onInit();    PermissionUtil.requestBluetoothConnectPermission();
2.   }  @override  void onReady() {    super.onReady();  }  // 扫描蓝牙
3.   void scanDevices() {
4.     PermissionUtil.requestBluetoothConnectPermission().then((hasPermission) {
5.       if(hasPermission) {
6.         // 权限获取成功
7.         devices.clear();
8.         BleManager.getInstance().setCallback(this);
9.         BleManager.getInstance().startScan(
10.           timeout: Duration(seconds: 10),
11.         );
12.       } else {
13.         // 权限获取失败
14.         SnackBarManager.instance.showSnackBar("权限获取失败", "请先授予权限");
15.       }
16.     });
17.   }
18.   Future<void> connectToDevice(BuildContext context, BluetoothDeviceInfo device) async {    if (device.isConnected) {      // 假如设备已毗连，则断开毗连      device.isConnected = false; // 断开毗连      BleManager.getInstance().disconnect();      bluetoothInfo.value = device;      devices.refresh();      return;    }    for (var dev in devices) {      dev.isConnected = false; // 先将所有设备的毗连状态设为 false    }    // 显示毗连中的状态框    // showDialog(    //   context: context,    //   barrierDismissible: false,    //   builder: (context) {    //     return const LoadingDialog();    //   },    // );    LoadingDialog.show("毗连中...");    // 这里可以判断毗连是否成功    var dev = BleManager.getInstance().getDeviceFromAddress(device.address);    if (dev != null) {      BleManager.getInstance().connect(dev).then((success) {        if (success) {          // 毗连成功          LoadingDialog.hide(); // 关闭毗连中的状态框          device.isConnected = true; // 将选中的设备毗连状态设为 true          devices.remove(device); // 移除该设备          devices.insert(0, device); // 将设备插入到列表顶部          bluetoothInfo.value = device;        } else {          LoadingDialog.hide(); // 关闭毗连中的状态框          SnackBarManager.instance.showSnackBar("毗连失败", "无法毗连到 ${device.name}，请重试。");        }      });    } else {      LoadingDialog.hide(); // 关闭毗连中的状态框      SnackBarManager.instance.showSnackBar("毗连非常", "");    }  }  void sendMessage() {    // 发送消息的逻辑    print("发送消息: ${sentMessage.value}");    var data = sentMessage.value.codeUnits;    BleManager.getInstance().sendData(data).then((result) {      if (result) {        print("消息发送成功");      } else {        print("消息发送失败");        SnackBarManager.instance.showSnackBar("消息发送失败", "请检查蓝牙毗连状态");      }    });  }  void clearMessage() {    receivedMessage.value = "";  }  @override  void onClose() {    super.onClose();  }  @override  void onScanResult(BluetoothDevice device) {    if (device.name.isEmpty) {      return;    }    if (devices.any((dev) => dev.address == device.remoteId.toString())) {      return;    }    print('扫描到设备: ${device.name}, 地点: ${device.remoteId}');    var dev = BluetoothDeviceInfo(name: device.name, address: device.remoteId.toString());    devices.add(dev);  }  @override  void onConnectSuccess() {    print('毗连成功');  }  @override  void onDisconnected() {    print('断开毗连');    SnackBarManager.instance.showSnackBar("蓝牙断开毗连", "");    bluetoothInfo.value.isConnected = false;    for (var device in devices) {      device.isConnected = false;    }    bluetoothInfo.refresh();    devices.refresh();  }  @override  void onConnectFailed(String error) {    print('毗连失败: $error');  }  @override  void onDataReceived(List<int> data) {    print('收到数据: $data');    var receivedData = Ua200Receiver.getBleData(data);    if (receivedData != "") {      print('收到数据: $receivedData');      receivedMessage.value = '$receivedData\n${receivedMessage.value}';    }  }}

复制代码

onDataReceived接收的数据为byte数组，可根据自己BLE蓝牙协议进行剖析，此demo收发皆使用string转byte后进行通讯。

• 实现效果
  
  
  
  
• demo地点：https://gitee.com/hfyangi/bluetooth
  

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