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Android经典项目开发实战
第1章 蓝牙通信系统
蓝牙(Bluetooth)是一种支持设备短距离(一般10m内)通信的无线电技术,能在移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行信息无线交换。本章将首先讲解Android系统中蓝牙模块的底层源码和实现原理,然后详细讲解在Android平台中开发一个蓝牙通信系统的过程,为读者学习本书后面的知识打下基础。
1.1 蓝 牙 介 绍
知识点讲解:光盘:视频\视频讲解\第1章\蓝牙介绍.avi
“蓝牙”系统比较复杂,但是又比较常用,要想完全掌握蓝牙应用开发技术,需要先了解其底层结构。在本节的内容中,将简要讲解蓝牙系统底层结构的基本知识。
1.1.1 蓝牙概述
利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与Internet之间的通信,从而使数据传输变得更加迅速高效。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据传输速率为1Mbps,采用时分双工传输方案实现全双工传输。
1. 发展历程
“蓝牙”这一名称来自于十世纪的一位丹麦国王 Harald Blatand,Blatand 在英文里的意思可以被解释为Bluetooth。因为国王喜欢吃蓝莓,牙龈每天都是蓝色的,所以叫蓝牙。蓝牙的创始者是瑞典爱立信公司,早在1994年就已开始研发。1997年,爱立信与其他设备生产商联系,并激发了他们对该项技术的浓厚兴趣。1998年2月,5个跨国大公司,包括爱立信、诺基亚、IBM、东芝及Intel组成了一个特殊兴趣小组(SIG),他们共同的目标是建立一个全球性的小范围无线通信技术,即现在的蓝牙。
Bluetooth无线技术规格供全球的成员公司免费使用。许多行业的制造商都积极地在其产品中实施此技术,以减少使用零乱的电线,来实现无缝连接、传输立体声、传输数据或进行语音通信。Bluetooth 技术在2.4 GHz波段运行,该波段是一种无需申请许可证的工业、科技、医学(ISM)无线电波段。正因如此,使用Bluetooth技术不需要支付任何费用,但必须向手机提供商注册使用GSM或CDMA,除了设备费用外,用户不需要为使用 Bluetooth 技术再支付任何费用。
Bluetooth 技术得到了空前广泛的应用,集成该技术的产品从手机、汽车到医疗设备,使用该技术的用户从消费者、工业市场到企业等,不一而足。低功耗、小体积以及低成本的芯片解决方案使得 Bluetooth 技术甚至可以应用于极微小的设备中。
2. 特点
Bluetooth技术是一项即时技术,不要求固定的基础设施,且易于安装和设置。用户不需要电缆即可实现连接。新用户使用亦不费力,只需拥有Bluetooth品牌产品,检查可用的配置文件,将其连接至使用同一配置文件的另一Bluetooth设备即可。后续的PIN码流程就如同在ATM机器上操作一样简单。用户外出时,可以随身带上个人局域网(PAN),甚至可以与其他网络连接。
1.1.2 Android中的蓝牙系统
Android包含了对蓝牙网络协议栈的支持,这使得蓝牙设备能够无线连接其他蓝牙设备交换数据。Android的应用程序框架提供了访问蓝牙功能的APIs。这些APIs让应用程序能够无线连接其他蓝牙设备,实现点对点或点对多点的无线交互功能。通过使用蓝牙APIs,一个Android应用程序能够实现如下功能。
扫描其他蓝牙设备。
查询本地蓝牙适配器(local Bluetooth adapter),用于配对蓝牙设备。
建立RFCOMM信道(channels)。
通过服务发现(service discovery)连接其他设备。
数据通信。
管理多个连接。
1.2 Android蓝牙系统的层次结构
知识点讲解:光盘:视频\视频讲解\第1章\Android蓝牙系统的层次结构.avi
Android平台的蓝牙系统是基于BlueZ,通过Linux中一套完整的蓝牙协议栈开源实现的。当前BlueZ被广泛应用于各种Linux版本中,并被芯片公司移植到各种芯片平台上使用。在Linux 2.6内核中已经包含了完整的BlueZ协议栈,在Android系统中已经移植并嵌入了BlueZ的用户空间实现,并且随着硬件技术的发展而不断更新。
蓝牙技术实际上是一种短距离无线电技术。在 Android系统中的蓝牙除了使用kernel支持外,还需要用户空间的BlueZ的支持。
Android平台中蓝牙系统的基本层次结构如图1-1所示。
图1-1 蓝牙系统的层次结构
Android平台中蓝牙系统从上到下主要包括Java框架中的Bluetooth类、Android适配库、BlueZ库、驱动程序和协议,这几部分的系统结构如图1-
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