第六讲 Android WiFi与Bluetooth编程基础

1、第六讲 Android WiFi与Bluetooth 编程基础王伟 一、Android简介 Android是开源的移动设备操作系统。支持智能手机、平板电脑、电视等设备。人脸识别功能，用户可以使用自拍照片设置屏幕锁。基于NFC的Android Beam功能，可以让两部手机在接近4厘米后交换信息。 一、Android简介 Android的特征在内存和进程管理方面，Android具有自己的运行时和虚拟机。提供了丰富的界面控件。提供轻量级的进程间通讯机制Intent，使用跨进程组件通信和发送系统级广播成为可能。提供了Service作为无用户界面、长时间后台运行的组件。支持高效、快速的数据存储方式。 一

2、、Android简介 Android的特征提供了通用的共享数据接口ContentProvider。支持位置服务和地图应用。支持Widget插件。Android NDK支持使用本地代码（C或C+）开发应用程序的部分核心模块。 一、Android简介 Android 体系结构 二、Android应用程序 工程目录和文件 二、Android应用程序 AndroidManifest.xml 二、Android应用程序 AndroidManifest.xmlAndroid程序声明文件，包含了Android系统运行Android程序前所必须掌握的重要信息，这些信息包括应用程序名称、图标、包名称、模块组成、

3、授权和SDK最低版本等。manifest元素仅能包含一个application元素，application元素中能够声明Android程序中最重要的四个组成部分，包括Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider。 二、Android应用程序 AndroidManifest.xmlactivity元素是对Activity子类的声明，不在AndroidManifest.xml文件中声明的Activity将不能够在用户界面中显示。 intent-filter中声明了两个子元素action和category，intent-filter使该程序在启

4、动时将MainActivity作为默认启动模块。 二、Android应用程序 activity_main.xml是界面布局文件。 res目录是资源目录，Android程序所有的图像、颜色、风格、主题、界面布局和字符串等资源都保存在子目录中。 R.java包含对drawable、layout和values目录内的资源的引用指针，Android程序能够直接通过R类引用目录中的资源。 二、Android应用程序 MainActivity.java是Android工程向导根据Activity名称创建的java文件。完全可以手工修改。为了在Android系统上显示图形界面，需要使用代码继承Activit

5、y类。并在onCreate()函数中声明需要显示的内容。三位一体：描述文件（AndroidManifest.xml），Java源代码，资源文件。描述文件负责宏观框架，Java负责逻辑，资源文件负责外观。 三、Android生命周期 Android组件ActivityAndroid程序的呈现层，显示可视化的用户界面，并接收与用户交互所产生的界面事件。Android应用程序可以包含一个或多个Activity，一般需要指定一个程序启动时显示的Activity。ServiceService一般用于没有用户界面，但需要长时间在后台运行的应用。可公开Service的程序接口，供其它进程调用。 三、Andr

6、oid生命周期BroadcaseReceiver用来接收广播消息的组件，不包含任何用户界面。可以启动Activity或者Notification通知用户接收到重要信息。ContentProvider是Android系统提供的一种标准的共享数据的机制，其他程序通过ContentProvider访问程序的私有数据。Android系统内部提供一些内置的ContentProvider，能够为应用程序提供重要的数据信息。 三、Android生命周期 程序生命周期Android进程从启动到终止的所有阶段，也就是Android程序启动到停止的全过程。尽可能地不主动终止应用程序，即使生命周期结束的程序也会保存

7、在内存中，以便再次快速启动。Android系统的进程优先级 三、Android生命周期 Activity生命周期指Activity从启动到销毁的过程。Activity表现为四种状态活动状态暂停状态停止状态非活动状态 三、Android生命周期Activity栈 三、Android生命周期Activity生命周期的事件回调函数函数是否可终止说明onCreate()否Activity启动后第一个被调用的函数，常用来进行Activity的初始化，例如创建View、绑定数据或恢复信息等。onStart()否当Activity显示在屏幕上时，该函数被调用。onRestart()否当Activity从停止

8、状态进入活动状态前，调用该函数。onResume()否当Activity可以接受用户输入时，该函数被调用。onPause()否当Activity进入暂停状态时，该函数被调用。主要用来保存持久数据、关闭动画、释放CPU资源等。该函数中的代码必须简短，因为另一个Activity必须等待该函数执行完毕后才能显示在界面上。onStop()是当Activity不对用户可见后，该函数被调用，Activity进入停止状态。onDestroy()是在Activity被终止前，即进入非活动状态前，该函数被调用。有两种情况该函数会被调用：(1)当程序主动调用finish()函数；(2)程序被Android系统终结

9、。 三、Android生命周期Activity事件回调函数的调用顺序 三、Android生命周期onRestoreInstanceState()onSaveInstanceState()函数说明onSaveInstanceState()暂停或停止Activity前调用该函数，用以保存Activity的临时状态信息。onRestoreInstanceState()恢复onSaveInstanceState()保存的Activity状态信息。 三、Android 生命周期 Fragment生命周期在Activity中嵌入小Activity，然后每个小Activity又可以拥有自己的布局。 三、An

10、droid生命周期当一个fragment被创建的时候，它会经历以下状态：onAttach()onCreate()onCreateView()onActivityCreated()当这个fragment对用户可见的时候，它会经历以下状态：onStart()onResume() 三、Android生命周期当这个fragment对用户不可见的时候，它会经历以下状态：onPause()onStop()当这个fragment被销毁了（或者持有它的activity被销毁了），它会经历以下状态：onPause()onStop()onDestroyView()onDestroy() onDetach() 三、

11、Android生命周期fragments的大部分状态都和activitie很相似，但fragment有一些新的状态。onAttached()，当fragment被加入到activity时调用（在这个方法中可以获得所在的activity）。onCreateView()，当activity要得到fragment的layout时，调用此方法，fragment在其中创建自己的layout。onActivityCreated()，当activity的onCreated()方法返回后调用此方法onDestroyView()，当fragment中的布局被移除的时候，调用这个方法。onDetach()，当fr

12、agment和activity分离的时候，调用这个方法。 四、WiFi程序设计 Android的WiFi架构Client调用方式WiFi的内核驱动程序wpa_supplicant程序WPA适配层WiFi的JNIa.wifi包Settings、WifiSwitcher等应用内核空间C框架层Java框架层Java应用层 四、WiFi程序设计wpa_supplicantWPA（WiFi Protected Access），是一种基于标准的可互操作的WLAN安全性增强解决方案。wpa_supplicant是WPA的应用层认证客户端，负责完成认证相关的登录、加密等工作。wpa_supplicant适配层

13、对wpa_supplicant进行封装，在android中作为WiFi部分的硬件抽象层使用。主要用于封装与wpa_supplicant守护进程的通信，以提供给android框架使用，它实现了加载、控制和消息监控等功能。 四、WiFi程序设计 WiFi的Java和JNIJNI是Java Native Interface的缩写，它提供了若干的API实现了和Java和其他语言的通信（主要是C & C+）。API通过调用wpa_supplicant适配层的接口实现。WiFi系统Java部分的核心是根据IWifiManager接口创建的Binder服务器端和客户端，服务器端是WifiService，客户

14、端是WifiManager。 四、WiFi程序设计 .wifi包中的主要类WifiManager，提供主要的API来管理WiFi连接的的各个方面。主要完成的功能有：(1) 处理已配置好的WiFi网络连接列表，可以查看和修改这个列表，列表中项的属性也可以修改；(2) 处理当前激活的WiFi网络连接，包括建立连接，关闭连接，查询网络状态等；(3) 获得AP扫描结果，这个结果包括了足够的信息，依据这些信息可以决定要接入的AP；(4) 定义了一系列Intent action，用于广播WiFi状态的改变。 四、WiFi程序设计ScanResult描述扫描到的AP信息，包括AP的地址、SSID、身份认证、

15、频率和信号强度等。WifiConfiguration表示已配置好的WiFi网络连接，包括安全配置信息。WifiInfo描述已激活的或者正在建立的WiFi连接状态。 四、WiFi程序设计 WiFi连接流程begin if (设备（手机）的WiFi功能未打开) 打开WiFi; 扫描AP; 输出扫描结果; /* 扫描结果是一个AP列表 */ /* 连接指定的AP */ if (ssid1 已配置好的WiFi网络连接列表) /* ssid1是指定AP的SSID */ 在已配置好的WiFi网络连接列表中查询ssid1的网络ID; 用查询到的ssid1的网络ID连接ssid1; else 将ssid1的信

16、息添加进已配置好的WiFi网络连接列表，同时得到ssid1的网络ID; 用ssid1的网络ID连接ssid1; 输出当前WiFi连接信息; 断开连接;end 五、Bluetooth程序设计 Android的蓝牙架构蓝牙驱动(UART、USB等)蓝牙协议层bluezbluez适配层android.bluetooth包蓝牙Settings内核空间C框架层Java框架层Java应用层Headset/Handsfree电话相关用户空间D-BUSSCO, Rfcomm SocketHCI等socket 五、Bluetooth程序设计 蓝牙用户空间库bluezLinux平台上一套完整的蓝牙协议栈开源实现。

17、bluez底层协议实现在kernel代码中，不属于用户空间。bluez通过D-BUS IPC机制来提供应用层接口。D-BUS是一套应用广泛的IPC机制，支持更系统化的服务名、函数名等，同时也能对众多的服务进程和客户端进行管理，调度通信消息的传递。 五、Bluetooth程序设计 bluez适配层封装了蓝牙的开关功能及射频开关。 蓝牙的JNI及Java部分蓝牙设备的发现、配对和服务查找等基础功能。Android.bluetooth包：服务器端BluetoothDeviceService，客户端BluetoothDevice。 五、Bluetooth程序设计Android蓝牙Java部分和底层的关

18、系bluezBluetoothDevicebluez适配层BluetoothDeviceService.JNID-BUSBluetoothDeviceService.JNIBluetoothEventLoopBluetoothDeviceServiceD-BUSandroid.bluetoothIBluetoothDevice 五、Bluetooth程序设计Android.bluetooth包类说明BluetoothAdapter蓝牙适配器（本地蓝牙适配器）BluetoothClass蓝牙类（主要包括服务和设备）BluetoothClass.Device蓝牙设备类BluetoothClass.

19、Device.Major蓝牙设备管理BluetoothClass.Service蓝牙服务类BluetoothDevice蓝牙设备（主要指远程蓝牙设备）BluetoothServerSocket监听蓝牙连接的类BluetoothSocket蓝牙连接类 五、Bluetooth程序设计 蓝牙程序设计步骤取得蓝牙适配器BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();if (mBluetoothAdapter = null) / Device does not support Bluetooth打开蓝牙i

20、f (!mBluetoothAdapter.isEnabled() Intent enableBtIntent = new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE); startActivityForResult(enableBtIntent, REQUEST_ENABLE_BT); 五、Bluetooth程序设计使蓝牙可发现Intent discoverableIntent = newIntent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_DISCOVERABLE);discoverableIntent.putExtr

21、a(BluetoothAdapter.EXTRA_DISCOVERABLE_DURATION, 300);startActivity(discoverableIntent);搜索周边蓝牙设备查询已配对的蓝牙设备Set pairedDevices = mBluetoothAdapter.getBondedDevices();/ If there are paired devicesif (pairedDevices.size() 0) / Loop through paired devices for (BluetoothDevice device : pairedDevices) / Add

22、the name and address to an array adapter to show in a ListView mArrayAdapter.add(device.getName() + n + device.getAddress(); 五、Bluetooth程序设计搜索其它蓝牙设备mBluetoothAdapter.startDiscovery();/ Create a BroadcastReceiver for ACTION_FOUNDprivate final BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() publ

23、ic 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();