Wi-Fi 感知概览

Wi-Fi 感知功能使搭载 Android 8.0(API 级别 26)和 用户彼此之间不需要任何其他类型的 相互连接。Wi-Fi 感知也称为邻居感知 网络 (NAN)。

Wi-Fi 感知网络的工作原理是与邻近设备形成集群,或者 创建新的集群,前提是设备是某个区域中的第一个。这个 集群行为适用于整个设备,并由 Wi-Fi 网络进行管理 感知系统服务;应用无法控制聚类行为。应用使用情况 Wi-Fi Aware API 与 Wi-Fi Aware 系统服务通信,后者负责管理 设备上的 Wi-Fi 感知硬件。

应用可通过 WLAN 感知 API 执行以下操作:

  • 发现其他设备:该 API 具有发现其他设备 附近的设备。当一台设备发布一部设备时,整个流程就开始了 或更多可发现的服务然后,当设备订阅一个或多个 服务并进入发布商的 Wi-Fi 范围后,订阅者会收到一个 系统会通知您,系统已发现匹配的发布商。在 订阅者发现发布商,则他们可以发送一个简短的 消息或与被发现的设备建立网络连接。 设备可以既是发布者又是订阅者。

  • 创建网络连接:在两台设备发现每台设备后创建网络连接 也可以创建一个 无需接入点即可建立双向 Wi-Fi 感知网络连接。

Wi-Fi 感知网络连接支持更长的吞吐量, 相较于蓝牙的距离 连接。这些类型的连接对于共享大型 用户之间的数据量,例如照片分享应用。

Android 13(API 级别 33)增强功能

在搭载 Android 13(API 级别 33)及更高版本且支持免安装体验的设备上 通信模式,那么应用可以使用 PublishConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled()SubscribeConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled() 方法 为发布者或订阅者启用或停用即时通信模式 探索会话。即时通信模式可加快信息交流, 服务发现,以及作为发布者或订阅者的一部分设置的任何数据路径 探索会话。确定设备是否支持即时通信 请使用 isInstantCommunicationModeSupported() 方法。

Android 12(API 级别 31)增强功能

Android 12(API 级别 31)针对 WLAN 感知功能添加了一些增强功能:

  • 在搭载 Android 12(API 级别 31)或更高版本的设备上,您可以使用 onServiceLost() 回调,以便在您的应用因 或服务中断。
  • Wi-Fi 感知数据路径的设置已简化。早期版本 使用 L2 消息传递提供发起程序的 MAC 地址, 导致出现延迟。在搭载 Android 12 及更高版本的设备上,响应程序 (服务器)可以配置为接受任何对等方,也就是说, 以便预先知道发起者的 MAC 地址。这样可以加快数据路径的速度 并仅通过一个网络启用多个点对点链路 请求。
  • 在 Android 12 或更高版本上运行的应用可以使用 WifiAwareManager.getAvailableAwareResources() 方法获取当前可用数据路径的数量、发布会话、 以及订阅会话这有助于应用确定是否存在 有足够的可用资源来执行所需功能。

初始设置

要将您的应用设置为使用 Wi-Fi 感知发现和网络,请执行 操作步骤:

  1. 在应用的清单中请求以下权限:

    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
    <!-- If your app targets Android 13 (API level 33)
         or higher, you must declare the NEARBY_WIFI_DEVICES permission. -->
    <uses-permission android:name="android.permission.NEARBY_WIFI_DEVICES"
                     <!-- If your app derives location information from
                          Wi-Fi APIs, don't include the "usesPermissionFlags"
                          attribute. -->
                     android:usesPermissionFlags="neverForLocation" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"
                     <!-- If any feature in your app relies on precise location
                          information, don't include the "maxSdkVersion"
                          attribute. -->
                     android:maxSdkVersion="32" />
    
  2. 检查设备是否支持 Wi-Fi 感知 PackageManager API 进行集成,如下所示:

    Kotlin

    context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE)
    

    Java

    context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE);
    
  3. 检查 WLAN 感知功能当前是否可用。以下设备可能支持 WLAN 感知功能: 但当前可能不可用,因为用户已停用 Wi-Fi 或位置信息服务。根据设备的硬件和固件功能, 如果已启用 Wi-Fi 直连、SoftAP 或网络共享,则可能不支持 Wi-Fi 感知 。要检查 WLAN 感知功能当前是否可用,请调用 isAvailable()

    WLAN 感知功能的可用性随时都可能发生变化。您的应用应 注册 BroadcastReceiver 以接收 ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED, 每当库存状况发生变化时发送。当您的应用收到 广播 intent,则应舍弃所有现有会话(假设 Wi-Fi 感知服务中断),请查看 可用性的当前状态,并相应地调整其行为。 例如:

    Kotlin

    val wifiAwareManager = context.getSystemService(Context.WIFI_AWARE_SERVICE) as WifiAwareManager?
    val filter = IntentFilter(WifiAwareManager.ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED)
    val myReceiver = object : BroadcastReceiver() {
    
        override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
            // discard current sessions
            if (wifiAwareManager?.isAvailable) {
                ...
            } else {
                ...
            }
        }
    }
    context.registerReceiver(myReceiver, filter)
    

    Java

    WifiAwareManager wifiAwareManager = 
            (WifiAwareManager)context.getSystemService(Context.WIFI_AWARE_SERVICE)
    IntentFilter filter =
            new IntentFilter(WifiAwareManager.ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED);
    BroadcastReceiver myReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // discard current sessions
            if (wifiAwareManager.isAvailable()) {
                ...
            } else {
                ...
            }
        }
    };
    context.registerReceiver(myReceiver, filter);
    

如需了解详情,请参阅广播

获取会话

要开始使用 Wi-Fi 感知,您的应用必须获得 通过调用 WifiAwareSession attach()。此方法 执行以下操作:

  • 开启 WLAN 感知硬件。
  • 加入或组建 WLAN 感知集群。
  • 创建具有唯一命名空间的 Wi-Fi 感知会话,该命名空间充当 容器内创建的所有发现会话。

如果应用成功附加,系统将执行 onAttached() 回调。 此回调提供了一个 WifiAwareSession 对象 您的应用应该用于所有后续会话操作的值。应用可以使用 以发布服务,或者 订阅某项服务

您的应用应调用 attach() 仅 1 次。如果 您的应用调用 attach() 多次调用时,应用会收到每次调用的不同会话,每次调用 自己的命名空间这在复杂的场景中可能会很有用, 通常应尽量避免

发布服务

要将服务设为可检测到,请调用 publish() 方法, 采用以下参数:

  • PublishConfig 用于指定 服务和其他配置属性,例如匹配过滤器。
  • DiscoverySessionCallback 用于指定 事件发生时要执行的操作,如订阅者收到 消息。

示例如下:

Kotlin

val config: PublishConfig = PublishConfig.Builder()
        .setServiceName(AWARE_FILE_SHARE_SERVICE_NAME)
        .build()
awareSession.publish(config, object : DiscoverySessionCallback() {

    override fun onPublishStarted(session: PublishDiscoverySession) {
        ...
    }

    override fun onMessageReceived(peerHandle: PeerHandle, message: ByteArray) {
        ...
    }
})

Java

PublishConfig config = new PublishConfig.Builder()
    .setServiceName(Aware_File_Share_Service_Name)
    .build();

awareSession.publish(config, new DiscoverySessionCallback() {
    @Override
    public void onPublishStarted(PublishDiscoverySession session) {
        ...
    }
    @Override
    public void onMessageReceived(PeerHandle peerHandle, byte[] message) {
        ...
    }
}, null);

如果发布成功, onPublishStarted() 回调方法。

发布后,当运行匹配的订阅者应用的设备进入 发布设备的 Wi-Fi 范围,订阅者发现服务。时间 订阅者发现发布者,但发布者不会收到 通知;但是,如果订阅者向发布者发送消息 发布商会收到通知出现这种情况时, onMessageReceived() 回调方法。您可以使用 PeerHandle 参数从此方法更改为 向订阅者发送消息,或者 创建与它的连接

要停止发布服务,请调用 DiscoverySession.close()。 发现会话与其父级相关联 WifiAwareSession。如果父会话是 与其关联的发现会话也会随之关闭。舍弃时 对象也会关闭,系统无法保证何时超出范围 因此,我们建议您明确调用 close() 方法。

订阅服务

要订阅服务,请调用 subscribe() 方法、 该参数采用以下参数:

示例如下:

Kotlin

val config: SubscribeConfig = SubscribeConfig.Builder()
        .setServiceName(AWARE_FILE_SHARE_SERVICE_NAME)
        .build()
awareSession.subscribe(config, object : DiscoverySessionCallback() {

    override fun onSubscribeStarted(session: SubscribeDiscoverySession) {
        ...
    }

    override fun onServiceDiscovered(
            peerHandle: PeerHandle,
            serviceSpecificInfo: ByteArray,
            matchFilter: List<ByteArray>
    ) {
        ...
    }
}, null)

Java

SubscribeConfig config = new SubscribeConfig.Builder()
    .setServiceName("Aware_File_Share_Service_Name")
    .build();

awareSession.subscribe(config, new DiscoverySessionCallback() {
    @Override
    public void onSubscribeStarted(SubscribeDiscoverySession session) {
        ...
    }

    @Override
    public void onServiceDiscovered(PeerHandle peerHandle,
            byte[] serviceSpecificInfo, List<byte[]> matchFilter) {
        ...
    }
}, null);

如果订阅操作成功,系统会调用 onSubscribeStarted() 回调。因为您可以使用 SubscribeDiscoverySession 参数, 回调,以便在您的应用发现发布商后与其沟通,您只需 应保存此引用。您可以随时更新订阅会话,方法是 呼叫 updateSubscribe() 发现会话

此时,您的订阅会等待匹配的发布商 Wi-Fi 覆盖范围。出现这种情况时,系统会执行 onServiceDiscovered() 回调方法。您可以使用 PeerHandle 参数来发送消息,或者 创建与该发布商的关联

要停止订阅某项服务,请调用 DiscoverySession.close()。 发现会话与其父级相关联 WifiAwareSession。如果父会话是 与其关联的发现会话也会随之关闭。舍弃时 对象也会关闭,系统无法保证何时超出范围 因此,我们建议您明确调用 close() 方法。

发送消息

要向另一台设备发送消息,您需要以下对象:

要发送消息,请致电 sendMessage()。通过 之后可能会发生以下回调:

虽然需要 PeerHandle 才能与对等方通信,但您不应 必须将其用作对等设备的永久标识符更高级别的标识符 (内嵌在发现服务本身或 后续消息。您可以使用以下代码在发现服务中嵌入标识符: 该 setMatchFilter()setServiceSpecificInfo() PublishConfig 方法或 SubscribeConfig。通过 setMatchFilter() 方法会影响发现,而 setServiceSpecificInfo() 方法不会影响发现。

在消息中嵌入标识符意味着修改消息字节数组, 包含标识符(例如,作为前几个字节)。

创建连接

WLAN 感知功能支持两个 WLAN 感知设备之间的客户端-服务器网络连接。

要设置客户端-服务器连接,请执行以下操作:

  1. 使用 WLAN 感知发现功能发布服务(在 并订阅服务(在 客户端)。

  2. 订阅者发现该发布者后 从订阅者向发布者发送消息

  3. 针对发布商启动ServerSocket 并设置或获取其端口:

    Kotlin

    val ss = ServerSocket(0)
    val port = ss.localPort
    

    Java

    ServerSocket ss = new ServerSocket(0);
    int port = ss.getLocalPort();
    
  4. 使用ConnectivityManager执行以下操作: 使用 WifiAwareNetworkSpecifier, 并指定发现会话和 PeerHandle 的订阅者, 这是您从订阅者传输的消息中获取的:

    Kotlin

    val networkSpecifier = WifiAwareNetworkSpecifier.Builder(discoverySession, peerHandle)
        .setPskPassphrase("somePassword")
        .setPort(port)
        .build()
    val myNetworkRequest = NetworkRequest.Builder()
        .addTransportType(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI_AWARE)
        .setNetworkSpecifier(networkSpecifier)
        .build()
    val callback = object : ConnectivityManager.NetworkCallback() {
        override fun onAvailable(network: Network) {
            ...
        }
    
        override fun onCapabilitiesChanged(network: Network, networkCapabilities: NetworkCapabilities) {
            ...
        }
    
        override fun onLost(network: Network) {
            ...
        }
    }
    
    connMgr.requestNetwork(myNetworkRequest, callback);
    

    Java

    NetworkSpecifier networkSpecifier = new WifiAwareNetworkSpecifier.Builder(discoverySession, peerHandle)
        .setPskPassphrase("somePassword")
        .setPort(port)
        .build();
    NetworkRequest myNetworkRequest = new NetworkRequest.Builder()
        .addTransportType(NetworkCapabilities.TRANSPORT_WIFI_AWARE)
        .setNetworkSpecifier(networkSpecifier)
        .build();
    ConnectivityManager.NetworkCallback callback = new ConnectivityManager.NetworkCallback() {
        @Override
        public void onAvailable(Network network) {
            ...
        }
    
        @Override
        public void onCapabilitiesChanged(Network network, NetworkCapabilities networkCapabilities) {
            ...
        }
    
        @Override
        public void onLost(Network network) {
            ...
        }
    };
    
    ConnectivityManager connMgr.requestNetwork(myNetworkRequest, callback);
    
  5. 发布商请求广告联盟后 向订阅者发送消息

  6. 订阅者收到来自发布者的消息后,请求 Wi-Fi 订阅者的感知网络使用与发布者相同的方法。正确做法 未指定端口 NetworkSpecifier。通过 并在连接到网络时调用相应的回调方法, 可用、已更改或丢失。

  7. 对订阅者调用 onAvailable() 方法后, Network 对象适用于 您可以打开SocketServerSocket相关联,但您需要知道 ServerSocket 的 IPv6 地址和端口。您可以从 NetworkCapabilities 对象 在 onCapabilitiesChanged() 回调中提供:

    Kotlin

    val peerAwareInfo = networkCapabilities.transportInfo as WifiAwareNetworkInfo
    val peerIpv6 = peerAwareInfo.peerIpv6Addr
    val peerPort = peerAwareInfo.port
    ...
    val socket = network.getSocketFactory().createSocket(peerIpv6, peerPort)
    

    Java

    WifiAwareNetworkInfo peerAwareInfo = (WifiAwareNetworkInfo) networkCapabilities.getTransportInfo();
    Inet6Address peerIpv6 = peerAwareInfo.getPeerIpv6Addr();
    int peerPort = peerAwareInfo.getPort();
    ...
    Socket socket = network.getSocketFactory().createSocket(peerIpv6, peerPort);
    
  8. 完成网络连接后,请调用 unregisterNetworkCallback()

对等设备测距和位置感知发现

具有 Wi-Fi RTT 位置信息的设备 功能可以直接测量与同伴的距离,并使用这些信息 限制 Wi-Fi 感知服务发现。

Wi-Fi RTT API 允许使用其 MAC 地址或其 PeerHandle

Wi-Fi 感知发现功能可以限制为仅发现 特定地理围栏例如,您可以设置一个地理围栏, 如果设备发布 "Aware_File_Share_Service_Name" 服务,但该服务没有 3 米(以 3,000 毫米)为单位,10 米以内 (指定为 10,000 毫米)。

要启用地理围栏,发布者和订阅者都必须采取操作:

  • 发布者必须使用 setRangingEnabled(true)

    如果发布商未启用测距,则任何地理围栏限制 将忽略并执行正常发现, 从而忽略距离

  • 订户必须使用 setMinDistanceMmsetMaxDistanceMm

    对于任一值,未指定的距离表示没有限制。仅指定 最大距离意味着最小距离为 0。仅指定 最小距离表示没有最大值。

在地理围栏内发现对等服务时, onServiceDiscoveredWithinRange 回调,从而提供到对等设备的测量距离。通过 然后,可根据需要调用直接 Wi-Fi RTT API,以测量距离 。