Omówienie Wi-Fi Aware

Funkcje Wi-Fi Aware umożliwiają urządzeniom z Androidem w wersji 8.0 (poziom interfejsu API 26) i wyższych wykrywanie i łączenie się bezpośrednio ze sobą bez korzystania z innych typów połączeń. Wi-Fi Aware jest też nazywany Neighbor Awareness Networking (NAN).

Sieć Wi-Fi Aware tworzy klastry z sąsiadującymi urządzeniami. przez utworzenie nowego klastra, jeśli urządzenie jest pierwsze w danym obszarze. Ten zachowanie grupowania dotyczy całego urządzenia i jest zarządzane przez Wi-Fi usługa systemowa Aware; aplikacje nie mają kontroli nad zachowaniem grupowania. Aplikacje używają interfejsów API Wi-Fi Aware, by komunikować się z usługą systemową Wi-Fi Aware, która zarządza sprzęt Wi-Fi Aware na urządzeniu.

Interfejsy API Wi-Fi Aware umożliwiają aplikacjom wykonywanie tych operacji:

• Wykrywanie innych urządzeń: interfejs API ma mechanizm znajdowania innych urządzeń. urządzenia w pobliżu. Proces rozpoczyna się, gdy jedno urządzenie opublikuje nowe lub bardziej wykrywalne usługi. Następnie, gdy urządzenie zasubskrybuje co najmniej i połączenia się z siecią Wi-Fi wydawcy, subskrybent otrzymuje powiadomienie o znalezieniu pasującego wydawcy. Gdy subskrybent wykryje wydawcę, może wysłać krótką wiadomość lub nawiązać połączenie sieciowe z wykrytym urządzeniem. Urządzenia mogą jednocześnie pełnić rolę wydawców i subskrybentów.

• Tworzenie połączenia sieciowego: po wykryciu siebie nawzajem przez 2 urządzenia mogą one utworzyć dwukierunkowe połączenie sieciowe Wi-Fi Aware bez punktu dostępu.

Połączenia sieciowe Wi-Fi Aware obsługują większą przepustowość w dłuższym okresie odległości niż Bluetooth połączeń. Tego typu połączenia są przydatne w aplikacjach, które dzielą się dużą ilością danych ilości danych przesyłanych między użytkownikami, np. w aplikacjach do udostępniania zdjęć.

Ulepszenia Androida 13 (poziom interfejsu API 33)

Na urządzeniach z Androidem 13 (poziom interfejsu API 33) lub nowszym, które obsługują tryb komunikacji natychmiastowej, aplikacje mogą używać metod PublishConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled() i SubscribeConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled(), aby włączyć lub wyłączyć tryb komunikacji natychmiastowej w sesji odkrywania dla wydawcy lub subskrybenta. Tryb błyskawicznej komunikacji przyspiesza wymianę wiadomości, wykrywanie usług oraz wszelkie ścieżki danych skonfigurowane dla wydawcy lub subskrybenta i odkrywania. Aby sprawdzić, czy urządzenie obsługuje tryb komunikacji natychmiastowej, użyj metody isInstantCommunicationModeSupported().

Uwaga: tryb komunikacji błyskawicznej zużywa dodatkowe energię, dlatego ten tryb jest dostępny tylko pozostaje włączona przez 30 sekund od momentu, gdy wydawca lub subskrybent rozpoczęto sesję.

Ulepszenia w Androidzie 12 (poziom 31 interfejsu API)

Android 12 (poziom interfejsu API 31) wprowadza kilka ulepszeń w Wi-Fi Aware:

• Na urządzeniach z Androidem 12 (poziom interfejsu API 31) lub nowszym możesz używać funkcji onServiceLost() wywołanie zwrotne, aby otrzymywać alerty, gdy aplikacja utraci wykrytą usługę z powodu usługa zatrzymuje się lub znajduje się poza zasięgiem.
• Uproszczona została konfiguracja ścieżek danych Wi-Fi Aware. Wcześniejsze wersje wykorzystała wiadomości L2 do dostarczenia adresu MAC inicjatora, związane z opóźnieniem. Na urządzeniach z Androidem 12 lub nowszym (serwer) można skonfigurować tak, aby akceptował dowolny peer, co oznacza, że nie jest wymagany adres MAC inicjatora. Przyspiesza to konfigurowanie ścieżki danych i umożliwia tworzenie wielu połączeń punkt-punkt za pomocą tylko jednego żądania sieciowego.
• Aplikacje działające na Androidzie 12 lub nowszym mogą używać metody WifiAwareManager.getAvailableAwareResources() do uzyskiwania liczby obecnie dostępnych ścieżek danych, publikowania sesji i subskrybowania sesji. Dzięki temu aplikacja może określić, czy ma wystarczająco dużo dostępnych zasobów do wykonania żądanej funkcji.

Konfiguracja początkowa

Aby skonfigurować aplikację do korzystania z usług wykrywania i tworzenia sieci Wi-Fi Aware, wykonaj te czynności:

1. W pliku manifestu aplikacji poproś o te uprawnienia:

   <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. Sprawdź, czy urządzenie obsługuje Wi-Fi Aware za pomocą PackageManager API, jak pokazano poniżej:

   Kotlin

   context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE)
   

   Java

   context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE);
   

3. Sprawdź, czy funkcja Wi-Fi Aware jest obecnie dostępna. Włączono Wi-Fi Aware tego urządzenia, ale mogą być niedostępne, ponieważ użytkownik wyłączył Wi-Fi lub Lokalizacja. W zależności od możliwości sprzętowych i oprogramowania niektóre urządzenia mogą nie obsługiwać Wi-Fi Aware, jeśli są używane w trybie Wi-Fi Direct, SoftAP lub tetheringu. Aby sprawdzić, czy funkcja Wi-Fi Aware jest obecnie dostępna, zadzwoń pod numerisAvailable().

   Dostępność Wi-Fi Aware może się zmieniać w dowolnym momencie. Aplikacja powinna zarejestrować BroadcastReceiver, aby otrzymywać ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED, które jest wysyłane, gdy zmienia się dostępność. Gdy aplikacja otrzyma intencję rozgłoszenia, powinna odrzucić wszystkie istniejące sesje (zakładając, że usługa Wi-Fi Aware została przerwana), a następnie sprawdzić aktualny stan dostępności i odpowiednio dostosować swoje działanie. Na przykład:

   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);
   

Więcej informacji znajdziesz w artykule Transmisje.

Uwaga: przed sprawdzeniem dostępności odbiornika transmisji radiowej należy go zarejestrować. W przeciwnym razie może się zdarzyć, że aplikacja wykryje, że usługa Wi-Fi Aware jest dostępna, ale nie otrzyma powiadomienia o dostępności zmian.

Uzyskiwanie sesji

Aby zacząć korzystać z Wi-Fi Aware, aplikacja musi uzyskać WifiAwareSession przez połączenie attach() Ta metoda wykonuje te działania:

• Włącza sprzęt Wi-Fi Aware.
• Dołącza do klastra Wi-Fi Aware lub tworzy taki klaster.
• Tworzy sesję Wi-Fi Aware z unikalnym przestrzenią nazw, która działa jako kontener dla wszystkich sesji wyszukiwania utworzonych w jej ramach.

Jeśli aplikacja się przyłączy, system wykona polecenie onAttached() oddzwonienie. Ten wywołanie zwrotne udostępnia obiekt WifiAwareSession, którego aplikacja powinna używać do wszystkich dalszych operacji dotyczących sesji. Aplikacja może używać funkcji sesja opublikowania usługi lub zasubskrybować usługę.

Aplikacja powinna zadzwonić attach() tylko raz. Jeśli aplikacja wywołuje attach() aplikacji wiele razy, dla każdego połączenia jest odbierana inna sesja, z której każda ma własną przestrzeń nazw. Może to być przydatne w złożonych scenariuszach, ale powinno których zasadniczo można uniknąć.

Uwaga: dopóki istnieją aktywne sesje, system utrzymuje synchronizację z klasterem Wi-Fi Aware. Takie grupowanie zużywa zasoby i energię z baterii. Do oszczędzanie zasobów, wywołanie WifiAwareSession.close() gdy sesja nie jest już potrzebna.

Publikowanie usługi

Aby ustawić usługę jako wykrywalną, wywołaj metodę publish(), która przyjmuje następujące parametry:

• PublishConfig określa nazwę usługi oraz inne właściwości konfiguracji, takie jak filtr dopasowania.
• DiscoverySessionCallback określa działania, które mają być wykonywane po wystąpieniu zdarzeń, np. gdy subskrybent otrzyma wiadomość.

Oto przykład:

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);

Jeśli publikowanie się uda, onPublishStarted() metoda wywołania zwrotnego.

Po opublikowaniu, gdy urządzenia z odpowiednimi aplikacjami subskrybentów znajdą się w zakresie sieci Wi-Fi urządzenia publikującego, subskrybenci mogą odkryć usługę. Kiedy gdy subskrybent znajduje wydawcę, wydawca nie otrzymuje powiadomienia; jeśli subskrybent wyśle wiadomość do wydawcy, to wydawca otrzyma powiadomienie. Wtedy wywoływana jest metoda wywołania zwrotnego onMessageReceived(). Za pomocą PeerHandle argument z tej metody do Odeślij wiadomość do subskrybenta lub utworzyć z nim połączenie.

Aby zakończyć publikowanie usługi, wywołaj połączenie DiscoverySession.close() Sesje wyszukiwania są powiązane z elementem nadrzędnym WifiAwareSession. Jeśli sesja nadrzędna to powiązane z nim sesje odkrywania również zostaną zamknięte. Porzucone nawet zamknięte obiekty, system nie gwarantuje, że są poza zakresem są zamknięte, dlatego zalecamy wywołanie metody close() .

Subskrybowanie usługi

Aby zasubskrybować usługę, wywołaj metodę subscribe(), , który przyjmuje następujące parametry:

• SubscribeConfig określa nazwę usługi, którą chcesz subskrybować, oraz innych właściwości konfiguracji, takich jak dopasowanie filtr.
• DiscoverySessionCallback określa działania, które mają być wykonywane w razie wystąpienia zdarzeń, np. po wykryciu wydawcy.

Oto przykład:

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);

Jeśli operacja subskrypcji się powiedzie, system wywoła w aplikacji funkcję onSubscribeStarted(). Ponieważ w funkcjach wywołania możesz używać argumentu SubscribeDiscoverySession do komunikacji z wydawcą po wykryciu przez aplikację wydawcy, zaoszczędź to odwołanie. W każdej chwili możesz zaktualizować sesję subskrypcji, wywołując funkcję updateSubscribe() w sesji odkrywania.

W tym momencie Twoja subskrypcja czeka na to, aż pasujący wydawca znajdzie się w zasięgu sieci Wi-Fi. W takim przypadku system wykonuje metodę wywołania zwrotnego onServiceDiscovered(). Za pomocą usługi PeerHandle argumentu z tym wywołaniem zwrotnym na send a message lub utworzyć połączenie z tym wydawcą.

Aby zrezygnować z subskrypcji usługi, zadzwoń pod numer DiscoverySession.close(). Sesje wyszukiwania są powiązane z elementem nadrzędnym WifiAwareSession. Jeśli sesja nadrzędna zostanie zamknięta, powiązane z nią sesje odkrywania również zostaną zamknięte. Porzucone obiekty są zamknięte, ale system nie gwarantuje, że sesje poza zakresem są zamknięte, dlatego zalecamy wywołanie metody close().

Wyślij wiadomość

Aby wysłać wiadomość na inne urządzenie, musisz mieć:

• DiscoverySession. Ten obiekt umożliwia wywołanie funkcji sendMessage(). Aplikacja otrzymuje DiscoverySession, gdy publikuje usługę lub subskrybuje usługę.

• PeerHandle drugiego urządzenia, aby kierować . Aplikacja uzyskuje dostęp do danych z innego urządzenia PeerHandle w jeden z 2 sposobów:

  • Twoja aplikacja publikuje usługę i otrzymuje wiadomość od subskrybenta. Aplikacja uzyskuje wartość PeerHandle subskrybenta z wywołania zwrotnego onMessageReceived().
  • Twoja aplikacja subskrybuje usługę. Po wykryciu dopasowania wydawca, aplikacja uzyskuje PeerHandle w onServiceDiscovered(). oddzwanianie.

Aby wysłać wiadomość, zadzwoń do sendMessage(). W tym przypadku mogą wystąpić następujące wywołania zwrotne:

• Po pomyślnym odebraniu komunikatu przez peera system wywołuje metodę onMessageSendSucceeded() wywołanie zwrotne w aplikacji wysyłanie.
• Gdy peer otrzyma wiadomość, system wywoła funkcję onMessageReceived() callback w aplikacji odbiorcy.

Uwaga: wiadomości są zwykle używane do przesyłania lekkich danych, ponieważ mogą nie zostać dostarczone (lub mogą zostać dostarczone w nieprawidłowym porządku lub więcej niż raz) i mają ograniczoną długość do około 255 bajtów. Aby określić dokładny limit długości, wywołaj getMaxServiceSpecificInfoLength() Aby zapewnić szybką dwukierunkową komunikację, aplikacja powinna utworzyć połączenie.

Chociaż PeerHandle jest wymagany do komunikacji z urządzeniami peer-to-peer, nie należy polegać na nim jako trwałym identyfikatorze urządzeń peer-to-peer. Identyfikatory wyższego poziomu mogą być używane przez aplikację – osadzone w samej usłudze wykrywania lub w kolejne wiadomości. Identyfikator możesz umieścić w usłudze wykrywania za pomocą setMatchFilter() lub setServiceSpecificInfo() metoda PublishConfig lub SubscribeConfig. Metoda setMatchFilter() wpływa na wykrywanie, a metoda Metoda setServiceSpecificInfo() nie wpływa na wykrywanie.

Umieszczenie identyfikatora w wiadomości wymaga modyfikacji tablicy bajtów wiadomości dołączyć identyfikator (np. jako pierwsze kilka bajtów).

Tworzenie połączenia

Wi-Fi Aware obsługuje sieć klient-serwer między dwoma urządzeniami z tą technologią.

Aby skonfigurować połączenie klienta z serwerem:

1. Użyj wykrywania Wi-Fi Aware, aby opublikować usługę (na serwerze) i zasubskrybować usługę (na kliencie).

2. Gdy subskrybent znajdzie wydawcę, wyślij wiadomość od subskrybenta do wydawcy.

3. Uruchom ServerSocket na urządzeniu wydawcy i ustaw lub uzyskaj jego port:

   Kotlin

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

   Java

   ServerSocket ss = new ServerSocket(0);
   int port = ss.getLocalPort();
   

4. Skorzystaj z narzędzia ConnectivityManager, aby: żądania sieci Wi-Fi Aware u wydawcy za pomocą WifiAwareNetworkSpecifier, określając sesję wykrywania i PeerHandle subskrybenta, uzyskane z wiadomości przesłanej przez subskrybenta:

   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. Gdy wydawca poprosi sieć, ta wyśle wiadomość do subskrybenta.

6. Gdy subskrybent otrzyma wiadomość od wydawcy, poproś o utworzenie sieci Wi-Fi Aware u subskrybenta, używając tej samej metody co w przypadku wydawcy. Tak nie określaj portu podczas tworzenia NetworkSpecifier Odpowiednie metody wywołania są wywoływane, gdy połączenie z siecią jest dostępne, zmienione lub utracone.

7. Po wywołaniu metody onAvailable() przez subskrybenta Obiekt Network jest dostępny w: otwórz Socket, aby się z nim skontaktować z ServerSocket na poziomie wydawcy. Adres IPv6 i port serwera ServerSocket. Dane te pochodzą z NetworkCapabilities obiekt podane w wywołaniu zwrotnym onCapabilitiesChanged():

   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. Po zakończeniu konfigurowania połączenia z siecią zadzwoń na numer unregisterNetworkCallback().

   Uwaga: tworzenie żądania sieci i określanie wymaganych funkcji sieci nie jest specyficzne dla interfejsu Wi-Fi Aware API. Więcej informacji na temat: obsługi żądań sieciowych, zobacz ConnectivityManager.

Różne grupy rówieśników i odkrywanie z uwzględnieniem lokalizacji

Urządzenie z funkcją lokalizacji Wi-Fi RTT może bezpośrednio mierzyć odległość do urządzeń w swojej sieci i wykorzystywać te informacje do ograniczania wykrywania usługi Wi-Fi Aware.

Interfejs Wi-Fi RTT API umożliwia bezpośrednie określenie zasięgu do urządzenia Wi-Fi Aware za pomocą adresu MAC lub identyfikatora PeerHandle.

Wykrywanie Wi-Fi Aware może być ograniczone do wykrywania tylko usług w określonym geoogrodzeniu. Możesz na przykład skonfigurować geofence, który umożliwia wykrywanie urządzenia publikującego usługę "Aware_File_Share_Service_Name" w odległości nie mniejszej niż 3 metry (określanej jako 3000 mm) i nie większej niż 10 metrów (określanej jako 10 000 mm).

Aby włączyć geofencing, zarówno wydawca, jak i subskrybent muszą wykonać działanie:

• Wydawca musi włączyć pomiar odległości w opublikowanej usłudze za pomocą funkcji setRangingEnabled(true).

  Jeśli wydawca nie włączy zakresu, wszelkie ograniczenia geofencingu określone przez subskrybenta są ignorowane, a wykrywanie odbywa się normalnie. ignorując odległość.

• Subskrybent musi określić geofence, używając kombinacji funkcji setMinDistanceMm i setMaxDistanceMm.

  W przypadku obu wartości nieokreślona odległość oznacza brak limitu. Podanie tylko maksymalnej odległości oznacza, że minimalna odległość to 0. Określenie tylko minimalnej odległości oznacza brak maksymalnej odległości.

W przypadku wykrycia w obszarze geofencingu usługi równorzędnej onServiceDiscoveredWithinRange (w języku angielskim) wywołanie zwrotne, które podaje zmierzoną odległość do elementu równorzędnego. Interfejs Direct Wi-Fi RTT API można następnie w razie potrzeby wywoływać w celu pomiaru odległości później.