Sobald Sie eine Verbindung zu einem BLE GATT-Server hergestellt haben, können Sie über diese Verbindung herausfinden, welche Dienste auf dem Gerät verfügbar sind, Daten vom Gerät abfragen und Benachrichtigungen anfordern, wenn sich ein bestimmtes GATT-Merkmal ändert.
Dienste entdecken
Nachdem Sie auf dem BLE-Gerät eine Verbindung zum GATT-Server hergestellt haben, müssen Sie als Erstes die Diensterkennung durchführen. Sie erhalten Informationen zu den auf dem Remote-Gerät verfügbaren Diensten sowie zu den Dienstmerkmalen und ihren Deskriptoren. Sobald der Dienst im folgenden Beispiel eine Verbindung zum Gerät hergestellt hat (wird durch den entsprechenden Aufruf der Funktion onConnectionStateChange() von BluetoothGattCallback angezeigt), fragt die Funktion discoverServices() die Informationen vom BLE-Gerät ab.
Der Dienst muss die Funktion onServicesDiscovered() in BluetoothGattCallback überschreiben.
Diese Funktion wird aufgerufen, wenn das Gerät die verfügbaren Dienste meldet.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
override fun onConnectionStateChange(gatt: BluetoothGatt?, status: Int, newState: Int) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
// successfully connected to the GATT Server
broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED)
connectionState = STATE_CONNECTED
// Attempts to discover services after successful connection.
bluetoothGatt?.discoverServices()
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED)
connectionState = STATE_DISCONNECTED
}
}
override fun onServicesDiscovered(gatt: BluetoothGatt?, status: Int) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED)
} else {
Log.w(BluetoothService.TAG, "onServicesDiscovered received: $status")
}
}
}
...
companion object {
const val ACTION_GATT_CONNECTED = "com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_CONNECTED"
const val ACTION_GATT_DISCONNECTED =
"com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_DISCONNECTED"
const val ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED =
"com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED"
private const val STATE_DISCONNECTED = 0
private const val STATE_CONNECTED = 2
}
Java
class BluetoothService extends Service {
public final static String ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED =
"com.example.bluetooth.le.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED";
...
private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
@Override
public void onConnectionStateChange(BluetoothGatt gatt, int status, int newState) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
// successfully connected to the GATT Server
connectionState = STATE_CONNECTED;
broadcastUpdate(ACTION_GATT_CONNECTED);
// Attempts to discover services after successful connection.
bluetoothGatt.discoverServices();
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
// disconnected from the GATT Server
connectionState = STATE_DISCONNECTED;
broadcastUpdate(ACTION_GATT_DISCONNECTED);
}
}
@Override
public void onServicesDiscovered(BluetoothGatt gatt, int status) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
broadcastUpdate(ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED);
} else {
Log.w(TAG, "onServicesDiscovered received: " + status);
}
}
};
}
Der Dienst verwendet Broadcasts, um die Aktivität zu benachrichtigen. Sobald die Dienste erkannt wurden, kann der Dienst getServices() aufrufen, um die gemeldeten Daten abzurufen.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
fun getSupportedGattServices(): List<BluetoothGattService?>? {
return bluetoothGatt?.services
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
public List<BluetoothGattService> getSupportedGattServices() {
if (bluetoothGatt == null) return null;
return bluetoothGatt.getServices();
}
}
Die Aktivität kann diese Funktion dann aufrufen, wenn sie den Broadcast-Intent empfängt, und darauf hinweisen, dass die Diensterkennung abgeschlossen ist.
Kotlin
class DeviceControlActivity : AppCompatActivity() {
...
private val gattUpdateReceiver: BroadcastReceiver = object : BroadcastReceiver() {
override fun onReceive(context: Context, intent: Intent) {
when (intent.action) {
BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED -> {
connected = true
updateConnectionState(R.string.connected)
}
BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED -> {
connected = false
updateConnectionState(R.string.disconnected)
}
BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED -> {
// Show all the supported services and characteristics on the user interface.
displayGattServices(bluetoothService?.getSupportedGattServices())
}
}
}
}
}
Java
class DeviceControlsActivity extends AppCompatActivity {
...
private final BroadcastReceiver gattUpdateReceiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
final String action = intent.getAction();
if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_CONNECTED.equals(action)) {
connected = true;
updateConnectionState(R.string.connected);
} else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_DISCONNECTED.equals(action)) {
connected = false;
updateConnectionState(R.string.disconnected);
} else if (BluetoothLeService.ACTION_GATT_SERVICES_DISCOVERED.equals(action)) {
// Show all the supported services and characteristics on the user interface.
displayGattServices(bluetoothService.getSupportedGattServices());
}
}
};
}
BLE-Eigenschaften lesen
Sobald Ihre Anwendung eine Verbindung zu einem GATT-Server hergestellt und Dienste erkannt hat, kann sie Attribute lesen und schreiben, sofern dies unterstützt wird. Das folgende Snippet durchläuft beispielsweise die Dienste und Eigenschaften des Servers und zeigt sie in der UI an:
Kotlin
class DeviceControlActivity : Activity() {
// Demonstrates how to iterate through the supported GATT
// Services/Characteristics.
// In this sample, we populate the data structure that is bound to the
// ExpandableListView on the UI.
private fun displayGattServices(gattServices: List<BluetoothGattService>?) {
if (gattServices == null) return
var uuid: String?
val unknownServiceString: String = resources.getString(R.string.unknown_service)
val unknownCharaString: String = resources.getString(R.string.unknown_characteristic)
val gattServiceData: MutableList<HashMap<String, String>> = mutableListOf()
val gattCharacteristicData: MutableList<ArrayList<HashMap<String, String>>> =
mutableListOf()
mGattCharacteristics = mutableListOf()
// Loops through available GATT Services.
gattServices.forEach { gattService ->
val currentServiceData = HashMap<String, String>()
uuid = gattService.uuid.toString()
currentServiceData[LIST_NAME] = SampleGattAttributes.lookup(uuid, unknownServiceString)
currentServiceData[LIST_UUID] = uuid
gattServiceData += currentServiceData
val gattCharacteristicGroupData: ArrayList<HashMap<String, String>> = arrayListOf()
val gattCharacteristics = gattService.characteristics
val charas: MutableList<BluetoothGattCharacteristic> = mutableListOf()
// Loops through available Characteristics.
gattCharacteristics.forEach { gattCharacteristic ->
charas += gattCharacteristic
val currentCharaData: HashMap<String, String> = hashMapOf()
uuid = gattCharacteristic.uuid.toString()
currentCharaData[LIST_NAME] = SampleGattAttributes.lookup(uuid, unknownCharaString)
currentCharaData[LIST_UUID] = uuid
gattCharacteristicGroupData += currentCharaData
}
mGattCharacteristics += charas
gattCharacteristicData += gattCharacteristicGroupData
}
}
}
Java
public class DeviceControlActivity extends Activity {
...
// Demonstrates how to iterate through the supported GATT
// Services/Characteristics.
// In this sample, we populate the data structure that is bound to the
// ExpandableListView on the UI.
private void displayGattServices(List<BluetoothGattService> gattServices) {
if (gattServices == null) return;
String uuid = null;
String unknownServiceString = getResources().
getString(R.string.unknown_service);
String unknownCharaString = getResources().
getString(R.string.unknown_characteristic);
ArrayList<HashMap<String, String>> gattServiceData =
new ArrayList<HashMap<String, String>>();
ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>> gattCharacteristicData
= new ArrayList<ArrayList<HashMap<String, String>>>();
mGattCharacteristics =
new ArrayList<ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>>();
// Loops through available GATT Services.
for (BluetoothGattService gattService : gattServices) {
HashMap<String, String> currentServiceData =
new HashMap<String, String>();
uuid = gattService.getUuid().toString();
currentServiceData.put(
LIST_NAME, SampleGattAttributes.
lookup(uuid, unknownServiceString));
currentServiceData.put(LIST_UUID, uuid);
gattServiceData.add(currentServiceData);
ArrayList<HashMap<String, String>> gattCharacteristicGroupData =
new ArrayList<HashMap<String, String>>();
List<BluetoothGattCharacteristic> gattCharacteristics =
gattService.getCharacteristics();
ArrayList<BluetoothGattCharacteristic> charas =
new ArrayList<BluetoothGattCharacteristic>();
// Loops through available Characteristics.
for (BluetoothGattCharacteristic gattCharacteristic :
gattCharacteristics) {
charas.add(gattCharacteristic);
HashMap<String, String> currentCharaData =
new HashMap<String, String>();
uuid = gattCharacteristic.getUuid().toString();
currentCharaData.put(
LIST_NAME, SampleGattAttributes.lookup(uuid,
unknownCharaString));
currentCharaData.put(LIST_UUID, uuid);
gattCharacteristicGroupData.add(currentCharaData);
}
mGattCharacteristics.add(charas);
gattCharacteristicData.add(gattCharacteristicGroupData);
}
...
}
...
}
Der GATT-Dienst bietet eine Liste von Eigenschaften, die Sie vom Gerät auslesen können. Rufen Sie zum Abfragen der Daten die Funktion readCharacteristic() für BluetoothGatt auf und übergeben Sie die BluetoothGattCharacteristic, die Sie lesen möchten.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
fun readCharacteristic(characteristic: BluetoothGattCharacteristic) {
bluetoothGatt?.let { gatt ->
gatt.readCharacteristic(characteristic)
} ?: run {
Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized")
Return
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
public void readCharacteristic(BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
if (bluetoothGatt == null) {
Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized");
return;
}
bluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);
}
}
In diesem Beispiel implementiert der Dienst eine Funktion zum Aufrufen von readCharacteristic().
Dies ist ein asynchroner Aufruf. Die Ergebnisse werden an die BluetoothGattCallback-Funktion onCharacteristicRead() gesendet.
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
...
override fun onCharacteristicRead(
gatt: BluetoothGatt,
characteristic: BluetoothGattCharacteristic,
status: Int
) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
broadcastUpdate(BluetoothService.ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic)
}
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
...
@Override
public void onCharacteristicRead(
BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic,
int status
) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
}
}
};
}
Wenn ein bestimmter Callback ausgelöst wird, ruft er die entsprechende broadcastUpdate()-Hilfsmethode auf und übergibt ihr eine Aktion. Beachte, dass die Datenanalyse in diesem Abschnitt in Übereinstimmung mit den Profilspezifikationen für die Bluetooth-Herzfrequenzmessung erfolgt.
Kotlin
private fun broadcastUpdate(action: String, characteristic: BluetoothGattCharacteristic) {
val intent = Intent(action)
// This is special handling for the Heart Rate Measurement profile. Data
// parsing is carried out as per profile specifications.
when (characteristic.uuid) {
UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT -> {
val flag = characteristic.properties
val format = when (flag and 0x01) {
0x01 -> {
Log.d(TAG, "Heart rate format UINT16.")
BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT16
}
else -> {
Log.d(TAG, "Heart rate format UINT8.")
BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT8
}
}
val heartRate = characteristic.getIntValue(format, 1)
Log.d(TAG, String.format("Received heart rate: %d", heartRate))
intent.putExtra(EXTRA_DATA, (heartRate).toString())
}
else -> {
// For all other profiles, writes the data formatted in HEX.
val data: ByteArray? = characteristic.value
if (data?.isNotEmpty() == true) {
val hexString: String = data.joinToString(separator = " ") {
String.format("%02X", it)
}
intent.putExtra(EXTRA_DATA, "$data\n$hexString")
}
}
}
sendBroadcast(intent)
}
Java
private void broadcastUpdate(final String action,
final BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
final Intent intent = new Intent(action);
// This is special handling for the Heart Rate Measurement profile. Data
// parsing is carried out as per profile specifications.
if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
int flag = characteristic.getProperties();
int format = -1;
if ((flag & 0x01) != 0) {
format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT16;
Log.d(TAG, "Heart rate format UINT16.");
} else {
format = BluetoothGattCharacteristic.FORMAT_UINT8;
Log.d(TAG, "Heart rate format UINT8.");
}
final int heartRate = characteristic.getIntValue(format, 1);
Log.d(TAG, String.format("Received heart rate: %d", heartRate));
intent.putExtra(EXTRA_DATA, String.valueOf(heartRate));
} else {
// For all other profiles, writes the data formatted in HEX.
final byte[] data = characteristic.getValue();
if (data != null && data.length > 0) {
final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(data.length);
for(byte byteChar : data)
stringBuilder.append(String.format("%02X ", byteChar));
intent.putExtra(EXTRA_DATA, new String(data) + "\n" +
stringBuilder.toString());
}
}
sendBroadcast(intent);
}
GATT-Benachrichtigungen erhalten
BLE-Apps fordern häufig eine Benachrichtigung an, wenn sich ein bestimmtes Merkmal auf dem Gerät ändert. Im folgenden Beispiel implementiert der Dienst eine Funktion zum Aufrufen der Methode setCharacteristicNotification():
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
fun setCharacteristicNotification(
characteristic: BluetoothGattCharacteristic,
enabled: Boolean
) {
bluetoothGatt?.let { gatt ->
gatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled)
// This is specific to Heart Rate Measurement.
if (BluetoothService.UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT == characteristic.uuid) {
val descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG))
descriptor.value = BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE
gatt.writeDescriptor(descriptor)
}
} ?: run {
Log.w(BluetoothService.TAG, "BluetoothGatt not initialized")
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
public void setCharacteristicNotification(BluetoothGattCharacteristic characteristic,boolean enabled) {
if (bluetoothGatt == null) {
Log.w(TAG, "BluetoothGatt not initialized");
Return;
}
bluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, enabled);
// This is specific to Heart Rate Measurement.
if (UUID_HEART_RATE_MEASUREMENT.equals(characteristic.getUuid())) {
BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString(SampleGattAttributes.CLIENT_CHARACTERISTIC_CONFIG));
descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
bluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
}
}
}
Sobald Benachrichtigungen für eine Eigenschaft aktiviert sind, wird ein onCharacteristicChanged()-Callback ausgelöst, wenn sich die Eigenschaft auf dem Remote-Gerät ändert:
Kotlin
class BluetoothLeService : Service() {
...
private val bluetoothGattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
...
override fun onCharacteristicChanged(
gatt: BluetoothGatt,
characteristic: BluetoothGattCharacteristic
) {
broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic)
}
}
}
Java
class BluetoothService extends Service {
...
private final BluetoothGattCallback bluetoothGattCallback = new BluetoothGattCallback() {
...
@Override
public void onCharacteristicChanged(
BluetoothGatt gatt,
BluetoothGattCharacteristic characteristic
) {
broadcastUpdate(ACTION_DATA_AVAILABLE, characteristic);
}
};
}