如何检测 BLE 设备何时不在范围内?

How to detect when a BLE device is not in range anymore?

我使用 LeScanCallback(不能使用较新的扫描方法,因为我正在为 api 18 开发。这并不重要,因为 android 5.0+ apis也不提供此功能)以检测何时检测到附近的 BLE 设备:

private BluetoothAdapter.LeScanCallback bleCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {

    @Override
    public void onLeScan(BluetoothDevice bluetoothDevice, int i, byte[] bytes) {
        discoveredDevices.add(bluetoothDevice);
    }
};

我没有与设备配对或连接,因为这不是必需的,我只是想看看附近有哪些设备。

我正在尝试提供一项服务,每 5 分钟左右调用一个网络服务器来更新当时附近有哪些设备。

棘手的部分是 android 设备会移动,因此现在附近的蓝牙设备可能不会在 5 分钟内移动。在那种情况下,我需要将其从 discoveredDevices.

中删除

理想情况下,当蓝牙设备以前在范围内但现在不在范围内时,我希望收到回调。但是这个回调不存在。

(我知道 android.bluetooth.device.action.ACL_CONNECTEDandroid.bluetooth.device.action.ACL_DISCONNECTED 广播,但那些是当你连接到蓝牙设备时,我不想要的。)

一个选项是每 5 分钟进行一次全新扫描,但您无法判断附近的所有设备何时都已被发现,因此您必须进行定时扫描,例如扫描5秒,然后将收集到的数据发送到webservice。
这听起来既肮脏又危险,因为您永远无法确定在规定时间内发现了所有附近的设备,所以我非常想避免那样做。

还有其他方法吗?


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一些设备不断报告发现附近的蓝牙设备,即使它们之前已经被发现。如果该功能是通用的,我可以解决我的问题,但这是特定于设备的。

例如,我的 phone 的蓝牙适配器只发现一次附近的设备。我测试过的其他一些设备会不断报告附近的相同设备,但并非所有设备都会这样,所以很遗憾,我不能依赖它。

我可以推荐这种方法:

使用Map<BluetoothDevice, Long>结构来存储发现的设备,其中Long是设备的检测时间(例如可以是System.currentTimeMillis())。

然后在您的服务中(据我从问题中了解到将执行某种重复任务)根据检测时间提取实际设备。

你说得对,不能保证附近的所有设备都在指定时间内被发现。这尤其适用于 Android 设备。 iOS 设备又遇到另一个问题 - 它们可以在运行时更改其蓝牙设备的地址,而无需明显的外部原因。 希望这能帮助您节省调试时间。


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作为对该主题的研究结果,在 code.google.com

上发现了这个讨论

问题仍然存在,似乎与硬件功能有关,无法通过编程方式解决。此外,即使在系统更新后,该错误似乎仍会保留在有问题的设备上。 因此,对于这种情况,定期重新启动扫描可能是可以接受的解决方法。

This sounds dirty and risky because you can never know for sure all nearby devices were discovered within the allotted time, so I would very much like to avoid doing it like that.

这听起来像是一个合理的假设,但这是错误的。

低功耗蓝牙以特定方式工作,BLE 设备有一些限制。例如,它们具有固定范围的可能广告频率,范围从 20 毫秒到 10.24 秒,步长为 0.625 毫秒。有关详细信息,请参阅 here and here

这意味着在设备广播新的广告包之前最多需要 10.24 秒。 BLE 设备通常(如果不是总是)为其所有者提供一种调整其广告频率的方法,因此频率当然可以变化。

如果您定期收集有关附近设备的数据(例如您的设备),最好使用具有固定时间限制的扫描,将数据保存在某处,重新开始扫描,收集新数据,与旧数据进行比较--> 获取结果。

例如,如果在扫描 1 中找到设备但在扫描 2 中找不到,您可以断定该设备在范围内,但现在不在了。
反之亦然:如果某个设备在扫描 4 中找到但在扫描 3 中没有找到,则它是一个新发现的设备。
最后,如果一个设备在扫描 5 中找到,在扫描 6 中没有找到,但在扫描 7 中再次找到,它会被重新发现,并且可以在需要时进行处理。


因为我在这里回答我自己的问题,所以我将添加我用来实现它的代码。

我在后台服务中完成扫描,并使用 BroadcastReceivers 与应用程序的其他部分通信。 Asset 是我的一个自定义 class,其中包含一些数据。 DataManager 是我的一个习惯 class - 你怎么猜的 - 管理数据。

public class BLEDiscoveryService extends Service {

    // Broadcast identifiers.
    public static final String EVENT_NEW_ASSET = "EVENT_NEW_ASSET ";
    public static final String EVENT_LOST_ASSET = "EVENT_LOST_ASSET ";

    private static Handler handler;
    private static final int BLE_SCAN_TIMEOUT = 11000; // 11 seconds

    // Lists to keep track of current and previous detected devices.
    // Used to determine which are in range and which are not anymore.
    private List<Asset> previouslyDiscoveredAssets;
    private List<Asset> currentlyDiscoveredAssets;

    private BluetoothAdapter bluetoothAdapter;

    private BluetoothAdapter.LeScanCallback BLECallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {

        @Override
        public void onLeScan(BluetoothDevice bluetoothDevice, int i, byte[] bytes) {

            Asset asset = DataManager.getAssetForMACAddress(bluetoothDevice.getAddress());
            handleDiscoveredAsset(asset);
        }
    };

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();

        BluetoothManager manager = (BluetoothManager) getSystemService(BLUETOOTH_SERVICE);
        bluetoothAdapter = manager.getAdapter();

        previouslyDiscoveredAssets = new ArrayList<>();
        currentlyDiscoveredAssets = new ArrayList<>();

        handler = new Handler();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        // Start scanning.
        startBLEScan();

        // After a period of time, stop the current scan and start a new one.
        // This is used to detect when assets are not in range anymore.
        handler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                performRepeatingTask();

                // Repeat.
                handler.postDelayed(this, BLE_SCAN_TIMEOUT);
            }
        }, BLE_SCAN_TIMEOUT);

        // Service is not restarted if it gets terminated.
        return Service.START_NOT_STICKY;
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        handler.removeCallbacksAndMessages(null);
        stopBLEScan();

        super.onDestroy();
    }

    private void startBLEScan() {
        bluetoothAdapter.startLeScan(BLECallback);
    }

    private void stopBLEScan() {
        bluetoothAdapter.stopLeScan(BLECallback);
    }

    private void handleDiscoveredAsset(Asset asset) {
        currentlyDiscoveredAssets.add(asset);

        // Notify observers that we have a new asset discovered, but only if it was not
        // discovered previously.
        if (currentlyDiscoveredAssets.contains(asset) &&
                !previouslyDiscoveredAssets.contains(asset)) {
            notifyObserversOfNewAsset(asset);
        }
    }

    private void performRepeatingTask() {
        // Check if a previously discovered asset is not discovered this scan round,
        // meaning it's not in range anymore.
        for (Asset asset : previouslyDiscoveredAssets) {
            if (!currentlyDiscoveredAssets.contains(asset)) {
                notifyObserversOfLostAsset(asset);
            }
        }

        // Update lists for a new round of scanning.
        previouslyDiscoveredAssets.clear();
        previouslyDiscoveredAssets.addAll(currentlyDiscoveredAssets);
        currentlyDiscoveredAssets.clear();

        // Reset the scan.
        stopBLEScan();
        startBLEScan();
    }

    private void notifyObserversOfNewAsset(Asset asset) {
        Intent intent = new Intent();
        intent.putExtra("macAddress", asset.MAC_address);
        intent.setAction(EVENT_NEW_ASSET);

        sendBroadcast(intent);
    }

    private void notifyObserversOfLostAsset(Asset asset) {
        Intent intent = new Intent();
        intent.putExtra("macAddress", asset.MAC_address);
        intent.setAction(EVENT_LOST_ASSET);      

        sendBroadcast(intent);
    }
}

此代码并不完美,甚至可能存在错误,但它至少会让您了解如何实现它的想法或示例。