Wi-Fi 偵測總覽

透過 Wi-Fi Aware 功能，搭載 Android 8.0 (API 級別 26) 以上版本的裝置就能直接互相探索及連線，不必透過任何其他類型的連線方式。Wi-Fi Aware 也稱為鄰近感知網路 (NAN)。

Wi-Fi Aware 網路功能會與鄰近裝置建立叢集，如果裝置是該區域的第一個裝置，則會建立新叢集。這項叢集行為會套用至整部裝置，並由 Wi-Fi 感知系統服務管理；應用程式無法控管叢集行為。應用程式會使用 Wi-Fi Aware API 與 Wi-Fi Aware 系統服務進行通訊，該服務用於管理裝置上的 Wi-Fi Aware 硬體。

Wi-Fi Aware API 可讓應用程式執行下列作業：

• 探索其他裝置：API 提供機制，可找出附近的其他裝置。當一或多項可探索的服務由某裝置發布時，這個程序就會開始。這樣一來，當裝置訂閱一或多項服務，並進入發布者的 Wi-Fi 範圍時，訂閱者就會收到已發現相符發布者的通知。訂閱者發現發布者後，可以傳送簡訊或與所發現裝置建立網路連線。裝置可同時擔任發布端和訂閱端。

• 建立網路連線：兩部裝置互相偵測後，即可在不透過存取點的情況下，建立雙向 Wi-Fi Aware 網路連線。

與 藍牙連線相比，Wi-Fi Aware 網路連線可在更遠的距離支援更高的傳輸速率。這類連線類型適用於在使用者之間共用大量資料的應用程式，例如相片分享應用程式。

Android 13 (API 級別 33) 的強化功能

在搭載 Android 13 (API 級別 33) 以上版本且支援即時通訊模式的裝置上，應用程式可以使用 PublishConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled() 和 SubscribeConfig.Builder.setInstantCommunicationModeEnabled() 方法，為發布者或訂閱者探索工作階段啟用或停用即時通訊模式。即時通訊模式可加快訊息交換、服務探索，以及在發布者或訂閱者探索工作階段中設定的任何資料路徑。如要判斷裝置是否支援即時通訊模式，請使用 isInstantCommunicationModeSupported() 方法。

注意： 由於即時通訊模式會使用額外電力，因此從發布者或訂閱者探索工作階段開始時起，這項模式只會保持啟用 30 秒。

Android 12 (API 級別 31) 的強化功能

Android 12 (API 級別 31) 為 Wi-Fi Aware 新增了一些強化功能：

• 在搭載 Android 12 (API 級別 31) 以上版本的裝置上，如果應用程式因服務停止或超出範圍而遺失已探索的服務，您可以使用 onServiceLost() 回呼來接收警示。
• 我們已簡化 Wi-Fi Aware 資料路徑的設定程序。早期版本使用 L2 訊息提供啟動者的 MAC 位址，這會造成延遲。在搭載 Android 12 以上版本的裝置上，回應端 (伺服器) 可設定為接受任何對等端，也就是說，它不需要事先知道啟動端的 MAC 位址。這可加快資料路徑啟動速度，並讓多個點對點連結只需使用一個網路要求。
• 在 Android 12 以上版本中執行的應用程式可以使用 WifiAwareManager.getAvailableAwareResources() 方法，取得目前可用的資料路徑數量、發布工作階段和訂閱工作階段。這可協助應用程式判斷是否有足夠資源來執行所需功能。

初始設定

如要設定應用程式使用 Wi-Fi Aware 探索和網路功能，請執行下列步驟：

1. 在應用程式資訊清單中要求下列權限：

   <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" />

2. 使用 PackageManager API 檢查裝置是否支援 Wi-Fi Aware，如下所示：

   Kotlin

   context.packageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WIFI_AWARE)

   Java

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

3. 確認目前是否可使用 Wi-Fi Aware。裝置上可能會出現 Wi-Fi Aware，但使用者已停用 Wi-Fi 或定位功能，因此目前可能無法使用。部分裝置在使用 Wi-Fi Direct、SoftAP 或 Tethering 時，可能會因硬體和韌體功能而無法支援 Wi-Fi Aware。如要確認目前是否提供 Wi-Fi Aware，請呼叫 isAvailable()。

   Wi-Fi Aware 的供應情形隨時可能變更。應用程式應註冊 BroadcastReceiver 以接收 ACTION_WIFI_AWARE_STATE_CHANGED，系統會在供應情形發生變更時傳送這項資訊。當應用程式收到廣播意圖時，應捨棄所有現有的工作階段 (假設 Wi-Fi Aware 服務中斷)，然後檢查目前的可用性狀態，並據此調整行為。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);

詳情請參閱「廣播」。

注意： 請務必先註冊廣播接收器，再檢查可用性。否則，應用程式可能會認為 Wi-Fi Aware 可用，但如果可用性有所變更，應用程式不會收到通知。

取得工作階段

如要開始使用 Wi-Fi Aware，應用程式必須呼叫 attach() 來取得 WifiAwareSession。這個方法會執行以下操作：

• 開啟 Wi-Fi Aware 硬體。
• 加入或建立 Wi-Fi Aware 叢集。
• 使用不重複的命名空間建立 Wi-Fi Aware 工作階段，該命名空間會做為其中建立的所有探索工作階段的容器。

如果應用程式已成功附加，系統會執行 onAttached() 回呼。這個回呼會提供 WifiAwareSession 物件，應用程式應將其用於所有後續的工作階段作業。應用程式可以使用這個工作階段發布服務或訂閱服務。

應用程式應只呼叫 attach() 一次。如果應用程式多次呼叫 attach()，則應用程式會為每次呼叫接收不同的工作階段，每個工作階段都有自己的命名空間。這在複雜情境中非常實用，但在一般情況下應避免使用。

注意： 只要有有效的工作階段，系統就會與 Wi-Fi Aware 叢集保持同步。這類叢集會耗用資源和電池。為節省資源，請在不再需要工作階段時呼叫 WifiAwareSession.close()。

發布服務

如要讓服務可供探索，請呼叫 publish() 方法，該方法會採用下列參數：

• PublishConfig 會指定服務名稱和其他設定屬性，例如比對篩選器。
• DiscoverySessionCallback 會指定事件發生時 (例如訂閱者收到訊息時) 要執行的動作。

範例如下：

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);

如果發布成功，系統會呼叫 onPublishStarted() 回呼方法。

發布後，當執行相符訂閱者應用程式的裝置進入發布裝置的 Wi-Fi 範圍時，訂閱者就會發現這項服務。當訂閱者發現發布者時，發布者不會收到通知；但如果訂閱者傳送訊息給發布者，發布者就會收到通知。發生這種情況時，系統會呼叫 onMessageReceived() 回呼方法。您可以使用此方法中的 PeerHandle 引數，傳送訊息回給訂閱者，或建立連線。

如要停止發布服務，請呼叫 DiscoverySession.close()。探索工作階段會與其父項 WifiAwareSession 相關聯。如果父項工作階段關閉，相關聯的探索工作階段也會關閉。雖然已捨棄的物件也會關閉，但系統無法保證何時會關閉超出範圍的工作階段，因此建議您明確呼叫 close() 方法。

訂閱服務

如要訂閱服務，請呼叫 subscribe() 方法，該方法會採用下列參數：

• SubscribeConfig 會指定要訂閱的服務名稱和其他設定屬性，例如比對篩選器。
• DiscoverySessionCallback 會指定事件發生時要執行的動作，例如發現發布商時。

範例如下：

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);

如果訂閱作業成功，系統會在應用程式中呼叫 onSubscribeStarted() 回呼。因為您可以在應用程式發現後，使用回呼中的 SubscribeDiscoverySession 引數與發布商通訊，因此建議您儲存此參照。您可以隨時在探索工作階段中呼叫 updateSubscribe()，藉此更新訂閱工作階段。

此時，訂閱項目會等待符合條件的發布商進入 Wi-Fi 範圍。發生這種情況時，系統會執行 onServiceDiscovered() 回呼方法。您可以使用這個回呼的 PeerHandle 引數，傳送訊息或建立與發布者的連線。

如要停止訂閱服務，請呼叫 DiscoverySession.close()。探索工作階段會與其父項 WifiAwareSession 相關聯。如果父項工作階段關閉，相關的探索工作階段也會關閉。雖然已捨棄的物件也會關閉，但系統無法保證何時會關閉超出範圍的工作階段，因此建議您明確呼叫 close() 方法。

傳送訊息

如要傳送訊息給其他裝置，您需要以下物件：

• DiscoverySession。這個物件可讓您呼叫 sendMessage()。應用程式可以透過發布服務或訂閱服務來取得 DiscoverySession。

• 其他裝置的 PeerHandle，用於轉送訊息。應用程式會透過下列任一方式取得其他裝置的 PeerHandle：

  • 應用程式會發布服務，並接收來自訂閱者的訊息。應用程式會從 onMessageReceived() 回呼取得訂閱者的 PeerHandle。
  • 您的應用程式訂閱服務。接著，當應用程式找到相符的發布商時，您的應用程式會從 onServiceDiscovered() 回呼取得發布者的 PeerHandle。

如要傳送訊息，請呼叫 sendMessage()。此時可能會發生下列回呼：

• 當訊息成功傳送至對等端時，系統會在傳送應用程式中呼叫 onMessageSendSucceeded() 回呼。
• 當對等端收到訊息時，系統會在接收應用程式中呼叫 onMessageReceived() 回呼。

注意： 訊息通常用於輕量訊息傳遞，因為訊息可能無法傳送 (或傳送順序錯誤或傳送多次)，且長度上限為 255 個位元組。如要判斷確切長度限制，請呼叫 getMaxServiceSpecificInfoLength()。對於高速雙向通訊，應用程式應改為建立連線。

雖然必須使用 PeerHandle 與同業通訊，但不應將其做為對等點的永久 ID。應用程式可使用較高層級的 ID，嵌入探索服務本身或後續訊息中。您可以使用 PublishConfig 或 SubscribeConfig 的 setMatchFilter() 或 setServiceSpecificInfo() 方法，在探索服務中嵌入 ID。setMatchFilter() 方法會影響探索作業，setServiceSpecificInfo() 方法則不會影響探索作業。

在訊息中嵌入 ID 表示修改訊息位元組陣列，以便納入 ID (例如，前幾個位元組)。

建立連線

Wi-Fi Aware 支援兩部 Wi-Fi Aware 裝置之間的用戶端-伺服器網路。

如要設定用戶端-伺服器連線，請按照下列步驟操作：

1. 使用 Wi-Fi Aware 探索功能，在伺服器上發布服務，並在用戶端上訂閱服務。

2. 訂閱者發現發布者後，請傳送訊息給發布者。

3. 在發布者裝置上啟動 ServerSocket，並設定或取得其通訊埠：

   Kotlin

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

   Java

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

4. 使用 ConnectivityManager 搭配 WifiAwareNetworkSpecifier 在發布端要求 Wi-Fi Aware 網路，指定訂閱端的探索工作階段和 PeerHandle (您可從訂閱端傳送的訊息中取得)：

   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. 發布者要求聯播網後，應傳送訊息給訂閱者。

6. 訂閱者收到發布商傳送的訊息後，請使用與發布商相同的方法，在訂閱者端要求 Wi-Fi Aware 網路。建立 NetworkSpecifier 時，請勿指定通訊埠。當網路連線可用、變更或中斷時，系統會呼叫適當的回呼方法。

7. 在訂閱端呼叫 onAvailable() 方法後，系統會提供 Network 物件，您可以使用該物件開啟 Socket，與發布端的 ServerSocket 通訊，但您必須知道 ServerSocket 的 IPv6 位址和通訊埠。您可以從 onCapabilitiesChanged() 回呼中提供的 NetworkCapabilities 物件取得這些值：

   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. 網路連線完成後，請呼叫 unregisterNetworkCallback()。

   注意： 建立網路要求並指定所需的網路功能，並非 Wi-Fi Aware API 專屬。如要進一步瞭解如何使用網路要求，請參閱 ConnectivityManager。

測距同儕和位置感知探索

具備 Wi-Fi RTT 位置功能的裝置可以直接測量與同儕的距離，並使用這項資訊限制 Wi-Fi Aware 服務探索功能。

Wi-Fi RTT API 可讓您使用 Wi-Fi Aware 對等端的 MAC 位址或 PeerHandle，直接測量距離。

您可以將 Wi-Fi Aware 探索功能限制為只能探索特定地理圍欄內的服務。舉例來說，您可以設定地理空間範圍，讓系統在 3 公尺 (指定為 3,000 公釐) 以內，且不超過 10 公尺 (指定為 10,000 公釐) 的範圍內，探索發布 "Aware_File_Share_Service_Name" 服務的裝置。

如要啟用地理圍欄功能，發布者和訂閱者都必須採取行動：

• 發布者必須使用 setRangingEnabled(true) 針對已發布的服務啟用執行計量功能。

  如果發布者未啟用測距功能，系統會忽略訂閱者指定的任何地理區域限制，並執行一般探索作業，忽略距離。

• 訂閱者必須使用 setMinDistanceMm 和 setMaxDistanceMm 的組合來指定地理圍欄。

  無論是哪個值，未指定距離即表示沒有限制。僅指定最大距離，表示最小距離為 0。只指定最小距離，表示沒有最大距離。

當地理圍欄內偵測到對等服務時，系統會觸發 onServiceDiscoveredWithinRange 回呼，提供與對等端之間的測量距離。之後，您可以視需要呼叫直接 Wi-Fi RTT API，以便在日後測量距離。