יצירת חיבורי P2P באמצעות Wi-Fi ישיר

Wi-Fi Direct (נקרא גם 'מקצה לקצה' או P2P) מאפשר לאפליקציה למצוא במהירות מכשירים בקרבת מקום ולבצע פעולות איתם, במרחק שחורג מהיכולות של Bluetooth.

ממשקי ה-API של Wi-Fi Direct (P2P) מאפשרים לאפליקציות להתחבר למכשירים בקרבת מקום בלי צורך להתחבר לרשת או לנקודת אינטרנט. אם האפליקציה שלכם מיועדת להיות חלק מרשת מאובטחת לטווח קצר, Wi-Fi Direct היא אפשרות מתאימה יותר מרשתות Wi-Fi ad-hoc מסורתיות מהסיבות הבאות:

  • ב-Wi-Fi ישיר יש תמיכה בהצפנת WPA2. (חלק מהרשתות הזמניות תומכות רק בהצפנת WEP).
  • מכשירים יכולים לשדר את השירותים שהם מספקים, וכך לעזור למכשירים אחרים לגלות בקלות רבה יותר עמיתים מתאימים.
  • כדי לקבוע איזה מכשיר יהיה הבעלים של הקבוצה ברשת, המערכת של Wi-Fi Direct בודקת את יכולות השירות, ממשק המשתמש וניהול האנרגיה של כל מכשיר, ומשתמשת במידע הזה כדי לבחור את המכשיר שיכול לנהל את האחריות על השרת בצורה היעילה ביותר.
  • ב-Android אין תמיכה במצב Wi-Fi ad-hoc.

במדריך הזה תלמדו איך למצוא מכשירים בקרבת מקום ולהתחבר אליהם באמצעות Wi-Fi P2P.

הגדרת הרשאות לאפליקציות

כדי להשתמש ב-Wi-Fi Direct, צריך להוסיף למניפסט את ההרשאות ACCESS_FINE_LOCATION,‏ CHANGE_WIFI_STATE,‏ ACCESS_WIFI_STATE ו-INTERNET. אם האפליקציה שלכם מטרגטת את Android 13 (רמת API 33) ואילך, צריך להוסיף גם את ההרשאה NEARBY_WIFI_DEVICES למניפסט. כדי להשתמש ב-Wi-Fi Direct לא נדרש חיבור לאינטרנט, אבל הוא משתמש בסוקטים רגילים של Java, שדורשים את ההרשאה INTERNET. לכן, כדי להשתמש ב-Wi-Fi Direct, נדרשות ההרשאות הבאות:

<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"/>
    ...

בנוסף להרשאות הקודמות, גם ממשקי ה-API הבאים דורשים הפעלה של מצב המיקום:

הגדרת מקלט שידורים ומנהל של רשתות עמיתים-לעמיתים

כדי להשתמש ב-Wi-Fi Direct, צריך להאזין לכוונות שידור שמספרות לאפליקציה מתי התרחשו אירועים מסוימים. באפליקציה, יוצרים מופע של IntentFilter ומגדירים אותו להאזנה לאירועים הבאים:

WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION
הערך מציין אם Wi-Fi Direct מופעל
WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION
מציין שרשימה של השכנים הזמינים השתנתה.
WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION
הסמל הזה מופיע כשיש שינוי במצב הקישוריות של Wi-Fi Direct. החל מגרסה Android 10, האפשרות הזו לא תישאר מוגדרת. אם האפליקציה שלכם הסתמכה על קבלת השידורים האלה במהלך ההרשמה כי הם היו קבועים, תוכלו להשתמש במקום זאת בשיטה המתאימה של get במהלך האינטראקציה הראשונה כדי לקבל את המידע.
WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION
המשמעות היא שפרטי ההגדרה של המכשיר הזה השתנו. החל מגרסה Android 10, האפשרות הזו לא תישאר מוגדרת. אם האפליקציה שלכם הסתמכה על קבלת השידורים האלה במהלך ההרשמה כי הם היו קבועים, תוכלו להשתמש במקום זאת בשיטה המתאימה של get במהלך האינטראקציה הראשונה כדי לקבל את המידע.

Kotlin

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)
    ...
}

Java

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);
    ...
}

בסוף השיטה onCreate(), מקבלים מופע של WifiP2pManager ומפעילים את השיטה initialize() שלו. השיטה הזו מחזירה אובייקט WifiP2pManager.Channel, שבו תשתמשו בהמשך כדי לקשר את האפליקציה למסגרת של Wi-Fi Direct.

Kotlin

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)
}

Java

Channel channel;
WifiP2pManager manager;

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

עכשיו יוצרים סוג חדש של BroadcastReceiver שבו משתמשים כדי להאזין לשינויים בסטטוס ה-Wi-Fi של המערכת. ב-method‏ onReceive(), מוסיפים תנאי לטיפול בכל שינוי מצב שמפורט למעלה.

Kotlin

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
                        )
                    }
        }
    }
}

Java

@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));

    }
}

לבסוף, מוסיפים קוד לרישום מסנן ה-Intent וגם ל-Broadcast Receiver כשהפעילות הראשית פעילה, ומבטלים את הרישום שלהם כשהפעילות מושהית. המקום הטוב ביותר לעשות זאת הוא בשיטות onResume() ו-onPause().

Kotlin

/** 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)
}

Java

/** 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);
}

התחלת תהליך זיהוי השכנים

כדי להתחיל לחפש מכשירים בקרבת מקום באמצעות Wi-Fi P2P, מפעילים את הפקודה discoverPeers(). לשיטה הזו יש את הארגומנטים הבאים:

Kotlin

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.
    }
})

Java

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.
    }
});

חשוב לזכור שהפעולה הזו רק מתחילה את תהליך גילוי השכנים. השיטה discoverPeers() מתחילה את תהליך הגילוי ומחזירה מיד. המערכת תודיע לכם אם תהליך גילוי השותפים התחיל בהצלחה על ידי קריאה לשיטות ב-action listener שסיפקתם. בנוסף, תהליך הגילוי נשאר פעיל עד שמתחילים חיבור או יוצרים קבוצת P2P.

אחזור רשימת השכנים

עכשיו כותבים את הקוד שמאחזר ומעבד את רשימת השכנים. קודם כול מטמיעים את הממשק WifiP2pManager.PeerListListener, שמספק מידע על השכנים שזוהו באמצעות Wi-Fi Direct. המידע הזה מאפשר גם לאפליקציה לקבוע מתי משתמשים מצטרפים לרשת או יוצאים ממנה. קטע הקוד הבא מדגים את הפעולות האלה שקשורות לשכנים:

Kotlin

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
    }
}

Java

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;
        }
    }
}

עכשיו משנים את השיטה onReceive() של מקלט השידור כך שתתבצע קריאה ל-requestPeers() כשמתקבלת כוונה עם הפעולה WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION. צריך להעביר את המאזין הזה לנמען בדרך כלשהי. אחת הדרכים היא לשלוח אותו כארגומנטים למבנה ה-constructor של מקלט השידור.

Kotlin

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")


        }
        ...
    }
}

Java

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");
    }...
}

עכשיו, כאשר יישלח כוונה עם הפעולה WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION, תישלח בקשה לקבלת רשימה מעודכנת של השכנים.

חיבור לעמית

כדי להתחבר למכשיר אחר, יוצרים אובייקט WifiP2pConfig חדש ומעתיקים אליו נתונים מה-WifiP2pDevice שמייצג את המכשיר שאליו רוצים להתחבר. לאחר מכן קוראים ל-method‏ connect().

Kotlin

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()
        }
    })
}

Java

@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();
        }
    });
}

אם כל המכשירים בקבוצה תומכים ב-Wi-Fi Direct, לא צריך לבקש את הסיסמה של הקבוצה באופן מפורש בזמן החיבור. עם זאת, כדי לאפשר למכשיר שלא תומך ב-Wi-Fi Direct להצטרף לקבוצה, צריך לאחזר את הסיסמה הזו באמצעות קריאה ל-requestGroupInfo(), כפי שמתואר בקטע הקוד הבא:

Kotlin

manager.requestGroupInfo(channel) { group ->
    val groupPassword = group.passphrase
}

Java

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

חשוב לזכור שהאירוע WifiP2pManager.ActionListener שמוטמע בשיטה connect() מודיע לכם רק אם ההתחלה הסתיימה בהצלחה או נכשלה. כדי להאזין לשינויים במצב החיבור, מטמיעים את הממשק WifiP2pManager.ConnectionInfoListener. פונקציית ה-callback onConnectionInfoAvailable() תודיע לכם כשהסטטוס של החיבור ישתנה. במקרים שבהם כמה מכשירים מחוברים למכשיר אחד (למשל, משחק עם שלושה שחקנים או יותר או אפליקציית צ'אט), מכשיר אחד מוגדר כ'בעלים של הקבוצה'. כדי להגדיר מכשיר מסוים כבעלים של הקבוצה ברשת, פועלים לפי השלבים שמפורטים בקטע יצירת קבוצה.

Kotlin

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.
    }
}

Java

@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.
    }
}

עכשיו חוזרים ל-method‏ onReceive() של מקלט השידור, ומשנים את הקטע שמקשיב לכוונה WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION. כשהכוונה הזו מתקבלת, צריך לבצע קריאה ל-requestConnectionInfo(). זוהי קריאה אסינכררונית, ולכן התוצאות מתקבלות על ידי מאזין פרטי החיבור שסיפקתם כפרמטר.

Kotlin

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)
            }
        }
    }
    ...
}

Java

    ...
    } 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);
        }
        ...

איך יוצרים קבוצה

אם רוצים שהמכשיר שבו פועלת האפליקציה ישמש כבעלים של הקבוצה ברשת שכוללת מכשירים מדור קודם – כלומר, מכשירים שלא תומכים ב-Wi-Fi Direct – פועלים לפי אותה רצף של שלבים שמתואר בקטע התחברות לשותף, אלא שיוצרים WifiP2pManager.ActionListener חדש באמצעות createGroup() במקום connect(). אופן הטיפול בקריאה החוזרת (callback) ב-WifiP2pManager.ActionListener זהה, כפי שמוצג בקטע הקוד הבא:

Kotlin

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()
    }
})

Java

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();
    }
});

הערה: אם כל המכשירים ברשת תומכים ב-Wi-Fi Direct, אפשר להשתמש בשיטה connect() בכל מכשיר, כי השיטה יוצרת את הקבוצה ובוחרת בעלים לקבוצה באופן אוטומטי.

אחרי שיוצרים קבוצה, אפשר להפעיל את הפונקציה requestGroupInfo() כדי לאחזר פרטים על השכנים ברשת, כולל שמות המכשירים וסטטוסי החיבורים.