P2P-Verbindungen mit Wi-Fi Direct herstellen

Mit Wi‑Fi Direct (auch als Peer-to-Peer- oder P2P-Technologie bezeichnet) kann Ihre Anwendung Geräte in der Nähe schnell finden und mit ihnen interagieren, und zwar in einem Bereich, der über die Möglichkeiten von Bluetooth hinausgeht.

Mit den Wi‑Fi Direct-APIs (P2P) können Anwendungen eine Verbindung zu Geräten in der Nähe herstellen, ohne sich mit einem Netzwerk oder Hotspot verbinden zu müssen. Wenn Ihre App Teil eines sicheren Nahbereichsnetzwerks sein soll, ist Wi‑Fi Direct aus folgenden Gründen eine geeignetere Option als herkömmliches Wi‑Fi-Ad-hoc-Netzwerk:

  • Wi-Fi Direct unterstützt die WPA2-Verschlüsselung. (Einige Ad-hoc-Netzwerke unterstützen nur WEP-Verschlüsselung.)
  • Geräte können die von ihnen angebotenen Dienste übertragen, damit andere Geräte geeignete Peers leichter finden.
  • Bei der Entscheidung, welches Gerät als Gruppeninhaber für das Netzwerk festgelegt werden soll, Wi-Fi Direct prüft die Energieverwaltung, die Benutzeroberfläche und den Dienst jedes Geräts. und nutzt diese Informationen, um das Gerät auszuwählen, Server-Verantwortlichkeiten am effektivsten sind.
  • Android unterstützt den Ad-hoc-WLAN-Modus nicht.

In dieser Lektion erfahren Sie, wie Sie mithilfe von WLAN P2P Geräte in der Nähe finden und eine Verbindung zu ihnen herstellen.

App-Berechtigungen einrichten

Wenn Sie Wi‑Fi Direct verwenden möchten, fügen Sie Ihrem Manifest die Berechtigungen ACCESS_FINE_LOCATION, CHANGE_WIFI_STATE, ACCESS_WIFI_STATE und INTERNET hinzu. Wenn Ihre App auf Android 13 (API-Level 33) oder höher ausgerichtet ist, fügen Sie Ihrem Manifest auch die Berechtigung NEARBY_WIFI_DEVICES hinzu. Für Wi‑Fi Direct ist keine Internetverbindung erforderlich, aber es werden Standard-Java-Sockets verwendet, für die die Berechtigung INTERNET erforderlich ist. Sie benötigen daher die folgenden Berechtigungen, um Wi‑Fi Direct zu verwenden:

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.android.nsdchat"
    ...
    <!-- 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:required="true"
        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" />
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/>
    <uses-permission
        android:required="true"
        android:name="android.permission.INTERNET"/>
    ...

Neben den oben genannten Berechtigungen muss für die folgenden APIs auch der Standortmodus aktiviert sein:

Broadcast-Empfänger und Peer-to-Peer-Manager einrichten

Wenn Sie Wi‑Fi Direct verwenden möchten, müssen Sie auf Broadcast-Intents achten, die Ihrer App mitteilen, wenn bestimmte Ereignisse eingetreten sind. Erstellen Sie in Ihrer Anwendung eine Instanz von IntentFilter und legen Sie fest, dass sie auf Folgendes achtet:

WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION
Gibt an, ob Wi-Fi Direct aktiviert ist
WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION
Zeigt an, dass sich die verfügbare Liste ähnlicher Apps geändert hat.
WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION
Gibt an, dass sich der Status der Wi-Fi Direct-Verbindung geändert hat. Beginnend mit Bei Android 10 ist dies nicht fixiert. Wenn Ihre App bei der Registrierung auf den Empfang dieser Übertragungen angewiesen war, weil sie „sticky“ waren, verwenden Sie stattdessen die entsprechende get-Methode bei der Initialisierung, um die Informationen abzurufen.
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
Gibt an, dass die Konfigurationsdetails dieses Geräts geändert wurden. Ab Android 10 ist das nicht mehr der Fall. Wenn Ihre App bei der Registrierung auf den Empfang dieser Übertragungen angewiesen war, weil sie „sticky“ waren, verwenden Sie stattdessen die entsprechende get-Methode bei der Initialisierung, um die Informationen abzurufen.
private val intentFilter = IntentFilter()
...
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    setContentView(R.layout.main)

    // Indicates a change in the Wi-Fi Direct status.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION)

    // Indicates a change in the list of available peers.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION)

    // Indicates the state of Wi-Fi Direct connectivity has changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION)

    // Indicates this device's details have changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION)
    ...
}
private final IntentFilter intentFilter = new IntentFilter();
...
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);

    // Indicates a change in the Wi-Fi Direct status.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);

    // Indicates a change in the list of available peers.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);

    // Indicates the state of Wi-Fi Direct connectivity has changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);

    // Indicates this device's details have changed.
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
    ...
}

Rufen Sie am Ende der Methode onCreate() eine Instanz von WifiP2pManager ab und rufen Sie deren initialize() auf. . Diese Methode gibt ein WifiP2pManager.Channel-Objekt zurück, mit dem Sie Ihre App später mit dem Wi‑Fi Direct-Framework verbinden.

private lateinit var channel: WifiP2pManager.Channel
private lateinit var manager: WifiP2pManager

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    ...
    manager = getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE) as WifiP2pManager
    channel = manager.initialize(this, mainLooper, null)
}
Channel channel;
WifiP2pManager manager;

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    ...
    manager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
    channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
}

Erstellen Sie jetzt eine neue BroadcastReceiver-Klasse, mit der Sie auf Änderungen am WLAN-Status des Systems achten. Im onReceive() fügen Sie eine Bedingung hinzu, um jede der oben aufgeführten Statusänderungen zu verarbeiten.

override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
    when(intent.action) {
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION -> {
            // Determine if Wi-Fi Direct mode is enabled or not, alert
            // the Activity.
            val state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1)
            activity.isWifiP2pEnabled = state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED
        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {

            // The peer list has changed! We should probably do something about
            // that.

        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {

            // Connection state changed! We should probably do something about
            // that.

        }
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION -> {
            (activity.supportFragmentManager.findFragmentById(R.id.frag_list) as DeviceListFragment)
                    .apply {
                        updateThisDevice(
                                intent.getParcelableExtra(
                                        WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE) as WifiP2pDevice
                        )
                    }
        }
    }
}
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    String action = intent.getAction();
    if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
        // Determine if Wi-Fi Direct mode is enabled or not, alert
        // the Activity.
        int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
        if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
            activity.setIsWifiP2pEnabled(true);
        } else {
            activity.setIsWifiP2pEnabled(false);
        }
    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // The peer list has changed! We should probably do something about
        // that.

    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // Connection state changed! We should probably do something about
        // that.

    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
        DeviceListFragment fragment = (DeviceListFragment) activity.getFragmentManager()
                .findFragmentById(R.id.frag_list);
        fragment.updateThisDevice((WifiP2pDevice) intent.getParcelableExtra(
                WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_DEVICE));

    }
}

Fügen Sie schließlich Code hinzu, um den Intent-Filter und den Übertragungsempfänger zu registrieren, Ihre Hauptaktivität aktiv ist, und heben Sie die Registrierung auf, wenn die Aktivität pausiert wird. Der beste Ort hierfür ist der onResume() und onPause()-Methoden.

/** register the BroadcastReceiver with the intent values to be matched  */
public override fun onResume() {
    super.onResume()
    receiver = WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this)
    registerReceiver(receiver, intentFilter)
}

public override fun onPause() {
    super.onPause()
    unregisterReceiver(receiver)
}
/** register the BroadcastReceiver with the intent values to be matched */
@Override
public void onResume() {
    super.onResume();
    receiver = new WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, channel, this);
    registerReceiver(receiver, intentFilter);
}

@Override
public void onPause() {
    super.onPause();
    unregisterReceiver(receiver);
}

Peer Discovery initiieren

Wenn Sie mit WLAN-P2P nach Geräten in der Nähe suchen möchten, geben Sie discoverPeers() ein. Für diese Methode werden die folgenden Argumente verwendet:

manager.discoverPeers(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {

    override fun onSuccess() {
        // Code for when the discovery initiation is successful goes here.
        // No services have actually been discovered yet, so this method
        // can often be left blank. Code for peer discovery goes in the
        // onReceive method, detailed below.
    }

    override fun onFailure(reasonCode: Int) {
        // Code for when the discovery initiation fails goes here.
        // Alert the user that something went wrong.
    }
})
manager.discoverPeers(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {

    @Override
    public void onSuccess() {
        // Code for when the discovery initiation is successful goes here.
        // No services have actually been discovered yet, so this method
        // can often be left blank. Code for peer discovery goes in the
        // onReceive method, detailed below.
    }

    @Override
    public void onFailure(int reasonCode) {
        // Code for when the discovery initiation fails goes here.
        // Alert the user that something went wrong.
    }
});

Beachten Sie, dass dadurch nur die Peer-Erkennung initiiert wird. Die Methode discoverPeers() startet den Discovery-Prozess und gibt dann sofort eine Rückgabe zurück. Das System benachrichtigt Sie, wenn der Peer-Erkennungsprozess erfolgreich gestartet wurde, indem Methoden im bereitgestellten Listener aufgerufen werden. Außerdem bleibt die Suche aktiv, bis eine Verbindung hergestellt oder eine P2P-Gruppe gebildet wird.

Liste der Peers abrufen

Schreiben Sie nun den Code, der die Liste der Peers abruft und verarbeitet. Zuerst WifiP2pManager.PeerListListener implementieren mit Informationen über die Peers, die Wi-Fi Direct erkannt. Anhand dieser Informationen kann Ihre App auch erkennen, wann Mitlernende beitreten oder das Netzwerk verlassen. Das folgende Code-Snippet veranschaulicht diese Vorgänge im Zusammenhang mit Peers:

private val peers = mutableListOf<WifiP2pDevice>()
...

private val peerListListener = WifiP2pManager.PeerListListener { peerList ->
    val refreshedPeers = peerList.deviceList
    if (refreshedPeers != peers) {
        peers.clear()
        peers.addAll(refreshedPeers)

        // If an AdapterView is backed by this data, notify it
        // of the change. For instance, if you have a ListView of
        // available peers, trigger an update.
        (listAdapter as WiFiPeerListAdapter).notifyDataSetChanged()

        // Perform any other updates needed based on the new list of
        // peers connected to the Wi-Fi P2P network.
    }

    if (peers.isEmpty()) {
        Log.d(TAG, "No devices found")
        return@PeerListListener
    }
}
private List<WifiP2pDevice> peers = new ArrayList<WifiP2pDevice>();
...

private PeerListListener peerListListener = new PeerListListener() {
    @Override
    public void onPeersAvailable(WifiP2pDeviceList peerList) {

        List<WifiP2pDevice> refreshedPeers = peerList.getDeviceList();
        if (!refreshedPeers.equals(peers)) {
            peers.clear();
            peers.addAll(refreshedPeers);

            // If an AdapterView is backed by this data, notify it
            // of the change. For instance, if you have a ListView of
            // available peers, trigger an update.
            ((WiFiPeerListAdapter) getListAdapter()).notifyDataSetChanged();

            // Perform any other updates needed based on the new list of
            // peers connected to the Wi-Fi P2P network.
        }

        if (peers.size() == 0) {
            Log.d(WiFiDirectActivity.TAG, "No devices found");
            return;
        }
    }
}

Ändern Sie nun die onReceive()-Methode Ihres Broadcastreceivers so, dass requestPeers() aufgerufen wird, wenn eine Absicht mit der Aktion WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION empfangen wird. Ich muss dieser Listener irgendwie an den Empfänger übergeben werden. Eine Möglichkeit besteht darin, sie als Argument an den Konstruktor des Broadcastreceivers zu senden.

fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
    when (intent.action) {
        ...
        WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION -> {

            // Request available peers from the wifi p2p manager. This is an
            // asynchronous call and the calling activity is notified with a
            // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
            mManager?.requestPeers(channel, peerListListener)
            Log.d(TAG, "P2P peers changed")


        }
        ...
    }
}
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
    ...
    else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        // Request available peers from the wifi p2p manager. This is an
        // asynchronous call and the calling activity is notified with a
        // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
        if (mManager != null) {
            mManager.requestPeers(channel, peerListListener);
        }
        Log.d(WiFiDirectActivity.TAG, "P2P peers changed");
    }...
}

Ein Intent mit dem Intent WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION löst eine Anfrage für eine aktualisierte Liste ähnlicher Apps aus.

Mit einem Kollegen verbinden

Wenn Sie eine Verbindung zu einem Peer herstellen möchten, erstellen Sie ein neues WifiP2pConfig-Objekt und kopieren Sie Daten aus dem WifiP2pDevice steht für das Gerät, das Sie verwenden möchten mit denen Sie eine Verbindung herstellen können. Rufen Sie dann connect() auf. .

override fun connect() {
    // Picking the first device found on the network.
    val device = peers[0]

    val config = WifiP2pConfig().apply {
        deviceAddress = device.deviceAddress
        wps.setup = WpsInfo.PBC
    }

    manager.connect(channel, config, object : WifiP2pManager.ActionListener {

        override fun onSuccess() {
            // WiFiDirectBroadcastReceiver notifies us. Ignore for now.
        }

        override fun onFailure(reason: Int) {
            Toast.makeText(
                    this@WiFiDirectActivity,
                    "Connect failed. Retry.",
                    Toast.LENGTH_SHORT
            ).show()
        }
    })
}
@Override
public void connect() {
    // Picking the first device found on the network.
    WifiP2pDevice device = peers.get(0);

    WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
    config.deviceAddress = device.deviceAddress;
    config.wps.setup = WpsInfo.PBC;

    manager.connect(channel, config, new ActionListener() {

        @Override
        public void onSuccess() {
            // WiFiDirectBroadcastReceiver notifies us. Ignore for now.
        }

        @Override
        public void onFailure(int reason) {
            Toast.makeText(WiFiDirectActivity.this, "Connect failed. Retry.",
                    Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }
    });
}

Wenn alle Geräte in Ihrer Gruppe Wi-Fi Direct unterstützen, benötigen Sie explizit nach dem Passwort der Gruppe fragen. Wenn Sie jedoch einem Gerät, das kein Wi‑Fi Direct unterstützt, erlauben möchten, einer Gruppe beizutreten, müssen Sie dieses Passwort abrufen, indem Sie requestGroupInfo() aufrufen, wie im folgenden Code-Snippet gezeigt:

manager.requestGroupInfo(channel) { group ->
    val groupPassword = group.passphrase
}
manager.requestGroupInfo(channel, new GroupInfoListener() {
  @Override
  public void onGroupInfoAvailable(WifiP2pGroup group) {
      String groupPassword = group.getPassphrase();
  }
});

Beachten Sie, dass das WifiP2pManager.ActionListener implementiert ist in Bei der connect()-Methode wirst du nur dann benachrichtigt, wenn die Initiierung erfolgreich ist oder scheitert. Um auf Änderungen im Verbindungsstatus zu warten, implementieren Sie die WifiP2pManager.ConnectionInfoListener-Schnittstelle. Der onConnectionInfoAvailable()-Callback benachrichtigt Sie, wenn der Status der Änderungen an der Verbindung. Wenn mehrere Geräte mit dem Internet verbunden sind, Ein einzelnes Gerät (z. B. ein Spiel mit drei oder mehr Spielern oder eine Chat-App), ein Gerät als „Gruppeninhaber“ festgelegt. Sie können ein bestimmtes Gerät als Gruppeninhaber des Netzwerks festlegen. Folgen Sie dazu der Anleitung im Abschnitt Gruppe erstellen.

private val connectionListener = WifiP2pManager.ConnectionInfoListener { info ->

    // String from WifiP2pInfo struct
    val groupOwnerAddress: String = info.groupOwnerAddress.hostAddress

    // After the group negotiation, we can determine the group owner
    // (server).
    if (info.groupFormed && info.isGroupOwner) {
        // Do whatever tasks are specific to the group owner.
        // One common case is creating a group owner thread and accepting
        // incoming connections.
    } else if (info.groupFormed) {
        // The other device acts as the peer (client). In this case,
        // you'll want to create a peer thread that connects
        // to the group owner.
    }
}
@Override
public void onConnectionInfoAvailable(final WifiP2pInfo info) {

    // String from WifiP2pInfo struct
    String groupOwnerAddress = info.groupOwnerAddress.getHostAddress();

    // After the group negotiation, we can determine the group owner
    // (server).
    if (info.groupFormed && info.isGroupOwner) {
        // Do whatever tasks are specific to the group owner.
        // One common case is creating a group owner thread and accepting
        // incoming connections.
    } else if (info.groupFormed) {
        // The other device acts as the peer (client). In this case,
        // you'll want to create a peer thread that connects
        // to the group owner.
    }
}

Kehren Sie nun zur Methode onReceive() des Übertragungsempfängers zurück und ändern Sie den Abschnitt die auf den Intent WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION wartet. Wenn der Intent empfangen wird, rufen Sie requestConnectionInfo() auf. Dies ist ein asynchroner Aufruf. Die Ergebnisse werden vom ConnectionInfo-Listener empfangen, den Sie als Parameter angeben.

when (intent.action) {
    ...
    WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION -> {

        // Connection state changed! We should probably do something about
        // that.

        mManager?.let { manager ->

            val networkInfo: NetworkInfo? = intent
                    .getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO) as NetworkInfo

            if (networkInfo?.isConnected == true) {

                // We are connected with the other device, request connection
                // info to find group owner IP

                manager.requestConnectionInfo(channel, connectionListener)
            }
        }
    }
    ...
}
    ...
    } else if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

        if (manager == null) {
            return;
        }

        NetworkInfo networkInfo = (NetworkInfo) intent
                .getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);

        if (networkInfo.isConnected()) {

            // We are connected with the other device, request connection
            // info to find group owner IP

            manager.requestConnectionInfo(channel, connectionListener);
        }
        ...

Gruppe erstellen

Wenn das Gerät, auf dem Ihre App ausgeführt wird, als Gruppeninhaber für ein Netzwerk mit älteren Geräten dienen soll, d. h. Geräten, die Wi‑Fi Direct nicht unterstützen, gehen Sie so vor wie im Abschnitt Mit einem Peer verbinden, mit der Ausnahme, dass Sie eine neue WifiP2pManager.ActionListener mit createGroup() anstelle von connect() erstellen. Die Callback-Handhabung innerhalb der WifiP2pManager.ActionListener wie im folgenden Code-Snippet dargestellt:

manager.createGroup(channel, object : WifiP2pManager.ActionListener {
    override fun onSuccess() {
        // Device is ready to accept incoming connections from peers.
    }

    override fun onFailure(reason: Int) {
        Toast.makeText(
                this@WiFiDirectActivity,
                "P2P group creation failed. Retry.",
                Toast.LENGTH_SHORT
        ).show()
    }
})
manager.createGroup(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
    @Override
    public void onSuccess() {
        // Device is ready to accept incoming connections from peers.
    }

    @Override
    public void onFailure(int reason) {
        Toast.makeText(WiFiDirectActivity.this, "P2P group creation failed. Retry.",
                Toast.LENGTH_SHORT).show();
    }
});

Hinweis : Wenn alle Geräte in einem Netzwerk WLAN unterstützen Direktzugriff haben, können Sie die connect()-Methode auf jedem Gerät verwenden, da die erstellt und wählt automatisch einen Gruppeninhaber aus.

Nachdem Sie eine Gruppe erstellt haben, können Sie requestGroupInfo() aufrufen, um Details zu den Peers im Netzwerk abzurufen, einschließlich Gerätenamen und Verbindungsstatus.