《Android-编程实战》12-远程设备其余通信方式

Posted by Suzeyu on 2016-10-08

阅读《Android 编程实战》一书的抄书笔记 –> 对应书籍第18章

Android中的连接技术

大多数Android设备都支持多种连接技术. 通常, 例如USB, 蓝牙, Wi-Fi.

  • USB 使用API通过USB进行原始串行通信, 或者使用谷歌专门为访问Android设备硬件配件定义的Android开放配件协议(Android Open Accessory Protocol, AOAP). AOAP是通过配件开发套件(Accessory Development Kit, ADK)支持的.
  • Bluetooth Android设备都支持经典蓝牙配置文件(Classic Bluetooth Protocol), 它适合更耗电的操作, 比如视频流. Android 4.3开始支持蓝牙低功耗以及蓝牙智能(Bluetooth Smart)技术, 它能够和支持GATT配置的设备进行通信(如心脏检测器,计步器以及其他低功率配件)
  • Wi-Fi 比如需要更多数据密集型通信的场景, Android支持三种Wi-Fi操作模式: infrastructure(连接到一个接入点的的标准wifi), 网络共享(android设备充当其他设备wifi的接入点), WiFi-Direct这个模式比较有趣, 在一些新的设备可以和infrastructure模式进行并行工作. 允许应用程序建立对等的wifi网络, 而不需要专门的访问点.

Android USB

Android中USB相关的API位于android.hardware.usb包. 如果需要usb外设的了解可以查看官网文档的usb/accessory相关介绍.

USB的设计中, 会有一个设备充当主机. 除了其他功能, 主机还可以给所连接的设备供电, 这就是不需要给USB鼠标添加额外的电池, 以及可以使用笔记本上的USB端口给智能手机充电的原因.

Android设备也可以作为USB主机为外部设备充电, 这意味着可以把例如读卡器,指纹扫描,以及其他usb外设连接到手机设备上.

了解一下就好了如果需要更多, 参考资料

蓝牙低功耗

Android 4.3开始支持蓝牙智能, 包括心率监视器, 活动跟踪器等蓝牙低功耗BLE设备的支持.

如果需要蓝牙低功耗比较感兴趣, 可以查看博客的android蓝牙系列

Android Wi-Fi

Wi-Fi是Wi-Fi联盟管理的各种技术的统称. Wi-Fi Direct是运行在802.11n标准之上的额外技术. 使用该技术的设备不需要专门的连接点, 这点和蓝牙很相似, 不过Wi-Fi Direct使用高速的Wi-Fi进行通信.

但是, 即使设备都不再同一个Wi-Fi, 为了建立连接仍然需要发现它们. 发现意味着找到运行服务的设备的ip地址. Android已经内置了网络发现API, 支持标准的Wi-Fi(infrastructure)和Wi-Fi Direct, 可以让设备发现使用DNS-SD协议声明的服务.

服务发现

Android提供了标准的发现机制, 允许开发者宣布自己的服务以及发现本地网络上的服务. 该实现包括两个标准: mDNS和DNS-SD. mDNS是一个多播协议, 使用UDP组播协议宣布和发现主机. DNS-SD是一个服务发现协议, 用于宣布和发现运行在远程主机(通常限于本地网络)的服务. 可以通过android.net.nsd包以及NsdManager使用这些功能.

以下代码可以来声明一个设备中的服务:

/**
* 声明设备中标准Wi-Fi的服务
*/
private void announceService(){
NsdManager nsdManager = (NsdManager) getSystemService(NSD_SERVICE);
NsdServiceInfo nsdServiceInfo = new NsdServiceInfo();
nsdServiceInfo.setPort(8081);
nsdServiceInfo.setServiceName("wifi服务哦");
nsdServiceInfo.setServiceType("_http._tcp.");
nsdManager.registerService(nsdServiceInfo, NsdManager.PROTOCOL_DNS_SD, new NsdManager.RegistrationListener() {
@Override
public void onRegistrationFailed(NsdServiceInfo serviceInfo, int errorCode) {
Log.e(TAG, "onRegistrationFailed: " );
}
@Override
public void onUnregistrationFailed(NsdServiceInfo serviceInfo, int errorCode) {
Log.e(TAG, "onUnregistrationFailed: ");
}
@Override
public void onServiceRegistered(NsdServiceInfo serviceInfo) {
Log.e(TAG, "onServiceRegistered: " );
}
@Override
public void onServiceUnregistered(NsdServiceInfo serviceInfo) {
Log.e(TAG, "onServiceUnregistered: " );
}
});
}

Note: 如果不给设置服务名, 那么会使用wifi网络中的设备IP地址. mDNS的服务类型必须是一个有效的类型. 再调用了注册方法后, NsdManager开始宣布在本地Wi-Fi上的服务, 当注册状态发生变化后会触发监听回调.

如果要发现一个服务, 使用同样的API实例:

/**
* 发现一个服务
*/
private void discoverService(){
NsdManager nsdManager = (NsdManager) getSystemService(NSD_SERVICE);
nsdManager.discoverServices("_http._tcp.", NsdManager.PROTOCOL_DNS_SD, new NsdManager.DiscoveryListener() {
@Override
public void onStartDiscoveryFailed(String serviceType, int errorCode) {
Log.d(TAG, "onStartDiscoveryFailed: ");
}
@Override
public void onStopDiscoveryFailed(String serviceType, int errorCode) {
Log.d(TAG, "onStopDiscoveryFailed: ");
}
@Override
public void onDiscoveryStarted(String serviceType) {
Log.d(TAG, "onDiscoveryStarted: ");
}
@Override
public void onDiscoveryStopped(String serviceType) {
Log.d(TAG, "onDiscoveryStopped: ");
}
@Override
public void onServiceFound(NsdServiceInfo serviceInfo) {
Log.d(TAG, "onServiceFound");
NsdManager nsdManager = (NsdManager) getSystemService(NSD_SERVICE);
nsdManager.resolveService(serviceInfo, new NsdManager.ResolveListener() {
@Override
public void onResolveFailed(NsdServiceInfo serviceInfo, int errorCode) {
}
@Override
public void onServiceResolved(NsdServiceInfo serviceInfo) {
Log.w(TAG, "主机: "+serviceInfo.getHost() +" 端口:"+serviceInfo.getPort() );
}
});
}
@Override
public void onServiceLost(NsdServiceInfo serviceInfo) {
Log.d(TAG, "onServiceLost: ");
}
});
}

注意, 需要使用服务类型来搜索服务, 一旦服务的状态发生变化(发现和丢失某些东西, 启动和停止发现服务)都会收到回调. 如果需要解析更详细的信息, 通过NsdManager#resolverService()方法来解析. 解析成功会回调函数.

通过NsdManager使用网络发现服务可以在不强制用户手动输入IP地址的情况下和本地设备进行通信. 当要创建共享数据的应用或者建立一个本地多人游戏时, 这是一个选择项.

Wi-Fi Direct

Wi-Fi Direct是Wi-Fi联盟802.11标准的一部分, 允许在设备间进行高速的Wi-Fi通信, 而不需要专门的接入点. 它基本上是一个采用Wi-Fi技术的对等协议. 所有运行2.3及后续版本的设备都支持Wi-Fi Direct, 但是知道Android 4.1以及网络服务发现API的引入, 开发人员才真正对Wi-Fi Direct变得感兴趣.

在运行Android 4.0或更高的版本的设备上, 通常可以并行地运行Wi-Fi Direct, 这意味着设备可以同时支持Wi-Fi Direct以及普通的Wi-Fi.

主要APIWifiP2pManager 来在一端设备创建并发布服务并监听变化, 另一端通过监听对等的设备并使用WifiP2pServiceRequest来搜索, 当搜索到可用符合的设备进行连接. 当两个设备建立连接, 服务端的注册的广播就会接收到通知. 并进行后续操作处理.

使用WiFi Direct最主要的原因是不需要现有的WIFI基础设施. 同时, 由于建立过程不需要额外的PIN码或者密码, 使用这种方式连接设备会很容易.