Android BLE AdvertisingSet 广播扫描响应数据配置指南-java教程-PHP中文网

android ble advertisingset 广播扫描响应数据配置指南

本文旨在解决Android BLE AdvertisingSet在广播时无法正确发送扫描响应数据的问题。核心在于配置AdvertisingSetParameters时，必须显式调用setScannable(true)，以允许设备响应扫描请求并发送包含额外数据的扫描响应包。教程将详细阐述AdvertisingSet的配置、扫描响应的发送机制以及相关的代码实现与注意事项，确保BLE广播数据能够完整被接收。

1. 理解 BLE 广播与扫描响应

蓝牙低功耗（BLE）设备通过广播（Advertising）来对外发布自身的存在和能力。广播数据通常包含设备名称、服务UUID等基本信息。然而，广播数据包的大小是有限的（在传统广播模式下为31字节）。当需要传输更多数据时，BLE引入了“扫描响应”（Scan Response）机制。

当一个扫描器（Scanner）检测到某个广播设备并需要获取更多信息时，它可以发送一个“扫描请求”（Scan Request）。如果广播设备被配置为可扫描（Scannable），它将回复一个“扫描响应”包，其中可以包含额外的广播数据，如制造商特定数据（Manufacturer Specific Data）、服务数据（Service Data）等。

在 Android 中，BluetoothLeAdvertiser 提供了 startAdvertisingSet 方法来启动广播集（Advertising Set），它支持更灵活的广播配置，包括传统广播（Legacy Mode）和扩展广播（Extended Advertising）。当使用传统广播模式并期望发送扫描响应时，确保广播设备被设置为“可扫描”至关重要。

2. 核心问题：扫描响应未发送的原因

许多开发者在使用 AdvertisingSet 时，可能会遇到扫描器无法接收到预期扫描响应数据的问题，尤其是在 ScanResult 中发现 mServiceData 或其他预期数据为空。这通常是因为在配置 AdvertisingSetParameters 时，没有明确地将广播设置为可扫描模式。

即使你为 startAdvertisingSet 方法提供了 scanResponse 参数，如果 AdvertisingSetParameters 没有指定 setScannable(true)，设备将不会响应扫描请求，从而导致扫描响应数据无法被发送。

3. 解决方案：启用可扫描模式

要确保 AdvertisingSet 能够发送扫描响应，关键在于在构建 AdvertisingSetParameters 时，调用 setScannable(true) 方法。

以下是正确配置 AdvertisingSetParameters 以启用扫描响应的示例代码：

import android.bluetooth.le.AdvertiseData;
import android.bluetooth.le.AdvertisingSetParameters;
import android.bluetooth.le.BluetoothLeAdvertiser;
import android.bluetooth.le.AdvertisingSetCallback;
import android.os.ParcelUuid;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

// 假设 serviceId 已经定义，例如：
// private final ParcelUuid serviceId = ParcelUuid.fromString("0000950d-0000-1000-8000-00805f9b34fb");

public class BleAdvertiserManager {

    private BluetoothLeAdvertiser advertiser;
    private AdvertisingSetCallback advertisingSetCallback;

    public BleAdvertiserManager(BluetoothLeAdvertiser advertiser) {
        this.advertiser = advertiser;
        initAdvertisingCallback();
    }

    private void initAdvertisingCallback() {
        advertisingSetCallback = new AdvertisingSetCallback() {
            @Override
            public void onAdvertisingSetStarted(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet, int txPower, int status) {
                super.onAdvertisingSetStarted(advertisingSet, txPower, status);
                if (status == AdvertisingSetCallback.ADVERTISE_SUCCESS) {
                    // 广播集启动成功
                    // Log.d(TAG, "AdvertisingSet started successfully. TxPower: " + txPower);
                } else {
                    // 广播集启动失败
                    // Log.e(TAG, "AdvertisingSet failed to start. Status: " + status);
                }
            }

            @Override
            public void onAdvertisingDataSet(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet, int status) {
                super.onAdvertisingDataSet(advertisingSet, status);
                // Log.d(TAG, "Advertising data set. Status: " + status);
            }

            @Override
            public void onScanResponseDataSet(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet, int status) {
                super.onScanResponseDataSet(advertisingSet, status);
                // Log.d(TAG, "Scan response data set. Status: " + status);
            }

            @Override
            public void onAdvertisingSetStopped(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet) {
                super.onAdvertisingSetStopped(advertisingSet);
                // Log.d(TAG, "AdvertisingSet stopped.");
            }

            @Override
            public void onAdvertisingEnabled(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet, boolean enable, int status) {
                super.onAdvertisingEnabled(advertisingSet, enable, status);
                // Log.d(TAG, "Advertising enabled: " + enable + ", status: " + status);
            }
            // 其他回调方法根据需要实现
        };
    }

    public void startBleAdvertising(ParcelUuid serviceId) {
        // 1. 构建 AdvertisingSetParameters
        AdvertisingSetParameters parameters = (new AdvertisingSetParameters.Builder())
                .setConnectable(false) // 设置为不可连接，如果需要可连接则设为true
                .setLegacyMode(true)   // 使用传统广播模式，此模式下扫描响应很重要
                .setScannable(true)    // 关键：允许设备响应扫描请求并发送扫描响应
                .setInterval(AdvertisingSetParameters.INTERVAL_HIGH) // 广播间隔
                .setTxPowerLevel(AdvertisingSetParameters.TX_POWER_MEDIUM) // 发射功率
                .build();

        // 2. 构建主要的 AdvertiseData (广播包数据)
        AdvertiseData data = new AdvertiseData.Builder()
                .setIncludeDeviceName(true) // 包含设备名称
                .setIncludeTxPowerLevel(false) // 不包含发射功率
                .addServiceUuid(serviceId) // 添加服务UUID
                .build();

        // 3. 构建 ScanResponse Data (扫描响应包数据)
        byte[] packetData = "hello_from_scan_response".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        AdvertiseData response = new AdvertiseData.Builder()
                .setIncludeDeviceName(false) // 扫描响应中不包含设备名称
                .setIncludeTxPowerLevel(false) // 扫描响应中不包含发射功率
                .addServiceUuid(serviceId) // 扫描响应中也添加服务UUID
                .addServiceData(serviceId, packetData) // 关键：在扫描响应中添加服务数据
                .build();

        // 4. 启动 AdvertisingSet
        if (advertiser != null) {
            advertiser.startAdvertisingSet(parameters, data, response, null, null, advertisingSetCallback);
        } else {
            // Log.e(TAG, "BluetoothLeAdvertiser is null. Check Bluetooth adapter state.");
        }
    }

    public void stopBleAdvertising(android.bluetooth.le.AdvertisingSet advertisingSet) {
        if (advertiser != null && advertisingSet != null) {
            advertiser.stopAdvertisingSet(advertisingSetCallback); // 或者直接传入 advertisingSet
        }
    }
}

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4. 扫描器验证扫描响应数据

在广播端正确配置并启动广播后，扫描器端需要能够正确解析接收到的 ScanResult。当 setScannable(true) 生效后，ScanResult 中的 ScanRecord 将包含扫描响应中的数据。

以下是扫描器端的示例代码，用于接收并解析扫描结果：

import android.bluetooth.le.BluetoothLeScanner;
import android.bluetooth.le.ScanCallback;
import android.bluetooth.le.ScanFilter;
import android.bluetooth.le.ScanResult;
import android.bluetooth.le.ScanSettings;
import android.os.ParcelUuid;
import android.util.Log;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class BleScannerManager {

    private static final String TAG = "BleScannerManager";
    private BluetoothLeScanner bluetoothLeScanner;
    private ScanCallback scanCallback;

    public BleScannerManager(BluetoothLeScanner scanner) {
        this.bluetoothLeScanner = scanner;
        initScanCallback();
    }

    private void initScanCallback() {
        scanCallback = new ScanCallback() {
            @Override
            public void onScanResult(int callbackType, ScanResult result) {
                super.onScanResult(callbackType, result);
                Log.d(TAG, "ScanResult: " + result.toString());

                // 解析 ScanResult 中的 ScanRecord
                if (result.getScanRecord() != null) {
                    // 获取服务数据
                    Map<ParcelUuid, byte[]> serviceData = result.getScanRecord().getServiceData();
                    if (serviceData != null && !serviceData.isEmpty()) {
                        for (Map.Entry<ParcelUuid, byte[]> entry : serviceData.entrySet()) {
                            ParcelUuid uuid = entry.getKey();
                            byte[] data = entry.getValue();
                            String dataStr = new String(data, StandardCharsets.UTF_8);
                            Log.d(TAG, "Received Service Data - UUID: " + uuid.toString() + ", Data: " + dataStr);
                        }
                    } else {
                        Log.d(TAG, "No Service Data found in ScanRecord.");
                    }

                    // 获取设备名称 (可能在广播包或扫描响应中)
                    String deviceName = result.getScanRecord().getDeviceName();
                    if (deviceName != null) {
                        Log.d(TAG, "Received Device Name: " + deviceName);
                    }
                }
            }

            @Override
            public void onBatchScanResults(List<ScanResult> results) {
                super.onBatchScanResults(results);
                // 批量扫描结果处理，此处省略
            }

            @Override
            public void onScanFailed(int errorCode) {
                super.onScanFailed(errorCode);
                Log.e(TAG, "Scan failed with error code: " + errorCode);
            }
        };
    }

    public void startBleScan(ParcelUuid serviceId) {
        List<ScanFilter> filters = new ArrayList<>();
        ScanFilter filter = new ScanFilter.Builder()
                .setServiceUuid(serviceId) // 根据服务UUID过滤
                .build();
        filters.add(filter);

        // 设置扫描模式为低延迟，以更快地获取扫描结果
        ScanSettings scanSettings = new ScanSettings.Builder()
                .setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY)
                .build();

        if (bluetoothLeScanner != null) {
            bluetoothLeScanner.startScan(filters, scanSettings, scanCallback);
        } else {
            Log.e(TAG, "BluetoothLeScanner is null. Check Bluetooth adapter state.");
        }
    }

    public void stopBleScan() {
        if (bluetoothLeScanner != null) {
            bluetoothLeScanner.stopScan(scanCallback);
        }
    }
}

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通过以上扫描器代码，当广播端正确配置 setScannable(true) 后，扫描器在 onScanResult 回调中，ScanResult 对象的 getScanRecord().getServiceData() 方法将能够成功获取到在扫描响应中添加的 packetData。

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5. 注意事项与最佳实践

权限: 确保你的 Android Manifest 文件中包含了必要的蓝牙权限：

<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADVERTISE" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_SCAN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_CONNECT" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> <!-- Android 6.0+ 需要位置权限进行BLE扫描 -->

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对于 Android 12 (API 31) 及更高版本，需要 BLUETOOTH_ADVERTISE、BLUETOOTH_SCAN 和 BLUETOOTH_CONNECT 权限。同时，对于 BLE 扫描，ACCESS_FINE_LOCATION (或 ACCESS_COARSE_LOCATION) 权限在运行时也需要动态请求。

蓝牙状态: 在启动广播或扫描之前，务必检查设备的蓝牙是否已开启。
Legacy Mode 与 Extended Advertising: 示例中使用了 setLegacyMode(true)，这意味着广播和扫描响应是两个独立的传统 BLE 广播包。在扩展广播（setLegacyMode(false)）中，数据包大小限制有所放宽，但 setScannable(true) 仍然是允许扫描请求/响应交互的关键。如果你的数据量非常大，可以考虑使用扩展广播。
错误处理: 在 AdvertisingSetCallback 和 ScanCallback 中，务必实现 onAdvertisingSetStarted 和 onScanFailed 等错误处理方法，以便及时发现和解决问题。
资源管理: 在不再需要广播或扫描时，务必调用 stopAdvertisingSet() 和 stopScan() 来释放系统资源，避免电量消耗和潜在的连接问题。
数据编码: 确保广播和扫描响应中的自定义数据（如 packetData）在发送和接收时使用相同的编码方式（例如 StandardCharsets.UTF_8），以避免乱码。

总结

在 Android BLE 开发中，使用 AdvertisingSet 进行广播时，如果需要通过扫描响应包传递额外数据，核心在于在 AdvertisingSetParameters.Builder 中显式调用 setScannable(true)。这一简单但关键的配置，能够确保你的设备能够响应扫描请求并成功发送包含丰富信息的扫描响应数据，从而实现更灵活和高效的 BLE 数据广播。同时，配合正确的扫描器端解析逻辑和完善的权限及错误处理，可以构建稳定可靠的 BLE 通信应用。

以上就是Android BLE AdvertisingSet 广播扫描响应数据配置指南的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！