Android 低功率蓝牙之BluetoothGattCharacteristic详解

BluetoothGattCharacteristic 是 Android 蓝牙低功耗（BLE）开发中的一个核心类，用于表示 GATT（Generic Attribute Profile）服务中的特征值（Characteristic）。特征值是 BLE 设备之间通信的基本数据单元，通常用于读取、写入或通知数据。

1. 基本概念

• GATT: Generic Attribute Profile，定义了 BLE 设备之间通信的数据结构和协议。

• Characteristic: 特征值，是 GATT 服务中的一个数据点，包含一个值和一组描述符（Descriptors）。

• Descriptor: 描述符，用于描述特征值的元数据，例如特征值的格式、权限等。

2. BluetoothGattCharacteristic 的主要属性

• UUID: 唯一标识符，用于区分不同的特征值。

• Properties: 特征值的属性，定义了可以对特征值执行的操作（如读、写、通知等）。

• Value: 特征值的实际数据，通常是一个字节数组。

• Permissions: 特征值的权限，定义了客户端可以执行的操作（如读、写等）。

3. Properties

特征值的属性决定了客户端可以对该特征值执行的操作。常见的属性包括：

• PROPERTY_READ: 可读。

• PROPERTY_WRITE: 可写。

• PROPERTY_NOTIFY: 可通知（服务器可以在值改变时通知客户端）。

• PROPERTY_INDICATE: 可指示（类似于通知，但需要客户端确认）。

• PROPERTY_WRITE_NO_RESPONSE: 可写且不需要响应。

4. Permissions

特征值的权限决定了客户端可以执行的操作。常见的权限包括：

• PERMISSION_READ: 允许读取。

• PERMISSION_WRITE: 允许写入。

• PERMISSION_READ_ENCRYPTED: 允许加密读取。

• PERMISSION_WRITE_ENCRYPTED: 允许加密写入。

5. 常用方法

• getValue(): 获取特征值的当前值，返回一个字节数组。

• setValue(byte[] value): 设置特征值的值。

• setValue(String value): 设置特征值的值为字符串。

• getProperties(): 获取特征值的属性。

• getPermissions(): 获取特征值的权限。

• getUuid(): 获取特征值的 UUID。

• getDescriptor(UUID uuid): 获取指定 UUID 的描述符。

• getDescriptors(): 获取所有描述符。

6. 使用示例

以下是一个简单的示例，展示了如何读取和写入一个特征值：

java

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BluetoothGattCharacteristic characteristic = ...; // 获取特征值

// 读取特征值
if ((characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_READ) > 0) {
    boolean success = mBluetoothGatt.readCharacteristic(characteristic);
    if (success) {
        // 读取成功，可以在 onCharacteristicRead 回调中获取值
    }
}

// 写入特征值
if ((characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_WRITE) > 0) {
    characteristic.setValue("Hello, BLE!");
    boolean success = mBluetoothGatt.writeCharacteristic(characteristic);
    if (success) {
        // 写入成功
    }
}

// 启用通知
if ((characteristic.getProperties() & BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_NOTIFY) > 0) {
    mBluetoothGatt.setCharacteristicNotification(characteristic, true);
    BluetoothGattDescriptor descriptor = characteristic.getDescriptor(UUID.fromString("00002902-0000-1000-8000-00805f9b34fb"));
    descriptor.setValue(BluetoothGattDescriptor.ENABLE_NOTIFICATION_VALUE);
    mBluetoothGatt.writeDescriptor(descriptor);
}

7. 回调处理

在 BluetoothGattCallback 中，你可以处理特征值的读取、写入和通知事件：

java

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@Override
public void onCharacteristicRead(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
    if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
        byte[] value = characteristic.getValue();
        // 处理读取到的值
    }
}

@Override
public void onCharacteristicWrite(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic, int status) {
    if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
        // 写入成功
    }
}

@Override
public void onCharacteristicChanged(BluetoothGatt gatt, BluetoothGattCharacteristic characteristic) {
    byte[] value = characteristic.getValue();
    // 处理通知的值
}

8. 总结

BluetoothGattCharacteristic 是 Android BLE 开发中的关键类，用于表示和操作 GATT 服务中的特征值。通过它，你可以读取、写入和监听特征值的变化，从而实现与 BLE 设备的通信。理解其特征值属性、权限以及如何使用它们是开发 BLE 应用的基础。