WLAN 感知功能使搭载 Android 8.0(API 级别 26)及更高版本的设备能够发现彼此并直接进行连接,它们之间无需任何其他类型的连接。WLAN 感知也称为“邻近感知网络”(NAN)。
WLAN 感知网络的工作原理是与邻近设备组建集群,如果设备是某个区域的第一个设备,则创建一个新集群。此集群行为适用于整个设备,由 WLAN 感知系统服务管理;应用无法控制集群行为。应用使用 WLAN 感知 API 与 WLAN 感知系统服务通信,后者管理设备上的 WLAN 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:此 API 具有查找其他附近设备的机制。此过程会在一台设备发布一项或多项可发现服务时启动。然后,当设备订阅一项或多项服务并进入发布者的 WLAN 范围时,订阅者会收到一条告知已发现匹配发布者的通知。在订阅者发现发布者后,订阅者可以发送短消息或与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:两台设备发现彼此后,可以创建没有接入点的双向 WLAN 感知网络连接。
与蓝牙连接相比,WLAN 感知网络连接支持的覆盖范围更广,支持的吞吐率更高。这些类型的连接适用于在用户之间共享大量数据的应用,例如照片共享应用。
Android 13(API 级别 33)增强功能
在搭载 Android 13(API 级别 33)及更高版本且支持即时通信模式的设备上,应用可以使用 PublishConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled()
和 SubscribeConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled()
方法为发布商或订阅方发现会话启用或停用即时通信模式。即时通信模式可加快消息交换、服务发现以及在发布方或订阅方发现会话中设置的任何数据路径。如需确定设备是否支持即时通信模式,请使用 isInstantCommunicationModeSupported()
方法。
Android 12(API 级别 31)增强功能
Android 12(API 级别 31)增强了 Wi-Fi 感知功能:
- 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,以便在应用因服务停止或移出范围而失去已发现的服务时发出警报。 - 简化了 Wi-Fi 感知数据路径的设置。较低的版本使用 L2 消息功能来提供发起方的 MAC 地址,由此导致了延迟。在搭载 Android 12 及更高版本的设备上,可以将响应方(服务器)配置为接受任何对等方,也就是说,它不需要预先知道发起方的 MAC 地址。这可加快数据路径启动,并只需一个网络请求即可实现多个点对点链接。
- 在 Android 12 或更高版本上运行的应用可以使用
WifiAwareManager.getAvailableAwareResources()
方法获取当前可用的数据路径、发布会话和订阅会话的数量。这有助于应用确定是否有足够的可用资源来执行所需的功能。
初始设置
如需将应用设置为使用 Wi-Fi 感知发现和网络,请执行以下步骤:
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" />
使用
PackageManager
API 检查设备是否支持 WLAN 感知功能,如下所示:Kotlin
context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE)
Java
context.getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE);
检查 WLAN 感知功能当前是否可用。设备上可能存在 WLAN 感知功能,但当前可能无法使用,因为用户已停用 WLAN 或位置信息服务。如果正在使用 WLAN 直连、SoftAP 或网络共享,某些设备可能不支持 WLAN 感知功能,具体取决于其硬件和固件功能。如需检查 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
才能收到每当可用性发生变化时发送的ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED
。应用收到该广播 intent 后,应舍弃所有现有会话(假设 WLAN 感知服务已中断),然后检查当前的可用性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
如需开始使用 Wi-Fi 感知功能,您的应用必须通过调用 attach()
获取 WifiAwareSession
。此方法会执行以下操作:
- 开启 WLAN 感知硬件。
- 加入或组建 WLAN 感知集群。
- 创建一个包含唯一命名空间的 WLAN 感知会话,该命名空间充当在其中创建的所有发现会话的容器。
如果应用成功附加,则系统会执行 onAttached()
回调。该回调提供了一个 WifiAwareSession
对象,您的应用应该将该对象用于所有后续会话操作。应用可以使用会话来发布服务或订阅服务。
您的应用只能调用 attach()
一次。如果您的应用调用 attach()
多次,则应用会为每次调用接收不同的会话,且每个会话都有自己的命名空间。这可能适用于复杂的情况,但通常应该避免。
发布服务
如需使服务可检测到,请调用采用以下参数的 publish()
方法:
PublishConfig
指定服务名称和其他配置属性,例如匹配过滤器。DiscoverySessionCallback
指定发生事件时(例如订阅者收到消息时)要执行的操作。
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,则会调用 onPublishStarted()
回调方法。
发布后,当运行匹配订阅者应用的设备进入发布设备的 WLAN 范围时,订阅者会发现该服务。当订阅者发现发布者时,发布者不会收到通知;但是,如果订阅者向发布者发送消息,则发布者会收到通知。发生这种情况时,系统会调用 onMessageReceived()
回调方法。您可以使用此方法的 PeerHandle
参数向订阅者回发消息或创建与订阅者的连接。
如需停止发布服务,请调用 DiscoverySession.close()
。发现会话与其父级 WifiAwareSession
关联。如果父级会话关闭,其关联的发现会话也会随之关闭。尽管舍弃的对象也会关闭,但系统无法保证超出范围的会话何时关闭,因此我们建议您明确调用 close()
方法。
订阅服务
如需订阅服务,请调用 subscribe()
方法,该方法采用以下参数:
-
SubscribeConfig
指定要订阅的服务的名称和其他配置属性,例如匹配过滤器。 DiscoverySessionCallback
指定发生事件时(例如发现发布商时)要执行的操作。
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,系统会在您的应用中调用 onSubscribeStarted()
回调。由于您可以使用回调中的 SubscribeDiscoverySession
参数在应用发现发布者后与之进行通信,因此您应该保存此引用。您可以随时通过对发现会话调用 updateSubscribe()
来更新订阅会话。
此时,您的订阅会等待匹配的发布商进入 WLAN 范围。出现这种情况时,系统会执行 onServiceDiscovered()
回调方法。您可以使用此回调中的 PeerHandle
参数向该发布者发送消息或创建与该发布者的连接。
如需停止订阅某项服务,请调用 DiscoverySession.close()
。发现会话与其父级 WifiAwareSession
关联。如果父级会话关闭,其关联的发现会话也会随之关闭。尽管舍弃的对象也会关闭,但系统无法保证超出范围的会话何时关闭,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:
一个
DiscoverySession
。您可以通过此对象调用sendMessage()
。您的应用通过发布服务或订阅服务来获取DiscoverySession
。另一台设备的
PeerHandle
,用于传送消息。您的应用通过以下两种方式之一获取另一台设备的PeerHandle
:- 您的应用发布服务并接收来自订阅者的消息。您的应用从
onMessageReceived()
回调中获取订阅者的PeerHandle
。 - 您的应用订阅某项服务。然后,当发现匹配的发布者时,您的应用会从
onServiceDiscovered()
回调中获取发布者的PeerHandle
。
- 您的应用发布服务并接收来自订阅者的消息。您的应用从
如需发送消息,请调用 sendMessage()
。然后,可能会发生以下回调:
- 当对等设备成功收到消息后,系统会在发送方应用中调用
onMessageSendSucceeded()
回调。 - 当对等设备收到消息后,系统会在接收方应用中调用
onMessageReceived()
回调。
虽然需要 PeerHandle
才能与对等设备进行通信,但您不应依赖它作为对等设备的永久标识符。应用可以使用更高级别的标识符,这些标识符嵌入在发现服务本身或后续消息中。您可以使用 PublishConfig
或 SubscribeConfig
的 setMatchFilter()
或 setServiceSpecificInfo()
方法在发现服务中嵌入标识符。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以包含标识符(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:
订阅者发现发布者后,从订阅者向发布者发送消息。
在发布商设备上启动
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();
使用
ConnectivityManager
和WifiAwareNetworkSpecifier
在发布者设备上请求 WLAN 感知网络,指定发现会话和订阅者的PeerHandle
,后者是您通过订阅者发送的消息获取的: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);
发布商请求网络后,应向订阅者发送消息。
订阅者收到发布者发来的消息后,使用与发布者相同的方法在订阅者设备上请求 WLAN 感知网络。创建
NetworkSpecifier
时,请勿指定端口。当网络连接可用、已更改或丢失时,系统会调用相应的回调方法。对订阅者调用
onAvailable()
方法之后,您可以使用一个Network
对象打开Socket
以与发布者设备上的ServerSocket
进行通信,但您需要知道ServerSocket
的 IPv6 地址和端口。您可以从onCapabilitiesChanged()
回调中提供的NetworkCapabilities
对象中获取这些信息: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);
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 位置功能的设备可以直接测量到对等设备的距离,并利用此信息限制 Wi-Fi 感知服务发现。
WLAN RTT API 支持直接使用 WLAN 感知对等设备的 MAC 地址或 PeerHandle 测量到该设备的距离。
WLAN 感知发现功能可以被限制为仅发现特定地理围栏内的服务。例如,您可以设置地理围栏,以便发现发布 "Aware_File_Share_Service_Name"
服务且距离在 3 米(指定为 3000mm)到 10 米(指定为 10000mm)之间的设备。
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) 对发布的服务启用测距。
如果发布者未启用测距,则会忽略订阅者指定的任何地理围栏限制,并执行正常发现而忽略距离。
订阅者必须使用 setMinDistanceMm 和 setMaxDistanceMm 的某种组合来指定地理围栏。
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。仅指定最小距离意味着没有最大值。
如果在地理围栏内发现对等服务,则会触发 onServiceDiscoveredWithinRange 回调,从而提供与对等设备的测量距离。然后,可以根据需要调用直接 WLAN RTT API,以便稍后测量距离。