Android平台蓝牙技术解析

本文档是宇龙计算机通信科技有限公司内部使用的关于Android平台下蓝牙工作原理和流程的简介，由李涛于2013年8月28日编写。文档详细介绍了蓝牙的基本概念、规范、Android中的蓝牙实现、蓝牙系统架构、协议层分析以及蓝牙在Android系统的启动过程和驱动移植等内容。 ### 蓝牙简介 1. **蓝牙基本概念** 蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于设备之间的无线连接，常见于移动设备、电脑、智能家居等，提供数据和音频传输服务。 1. **蓝牙规范介绍** - **蓝牙核心规范** 定义了蓝牙的基础通信协议和操作方式，包括射频、链路管理和控制协议等。 - **蓝牙应用规范** 包括各种特定用途的Profile，如A2DP（Advanced Audio Distribution Profile）用于高质量音频流传输，OPP（Object Push Profile）用于文件传输，HFP（Hands-Free Profile）支持车载蓝牙耳机，HRP（Heart Rate Profile）用于健康监测设备，CSCP（Cycling Speed and Cadence Profile）则服务于自行车速度和踏频测量。 ### Android中的蓝牙 1. **Android Bluetooth框架图** Android系统提供了对蓝牙的API接口，允许开发者通过BluetoothManager和BluetoothAdapter进行设备配对、连接和服务发现等操作。 2. **Bluetooth代码层次结构** 层次结构包括系统服务、HAL（硬件抽象层）和驱动程序等部分。 3. **常用类和名词解释** 如BluetoothAdapter、BluetoothDevice、BluetoothGatt等类，分别对应蓝牙适配器、设备和服务。 4. **BlueZ介绍** BlueZ是Linux内核中的蓝牙协议栈，Android系统在Linux上运行时会用到。 ### 蓝牙系统分析 1. **蓝牙核心系统架构** 包含底层硬件模块、中间协议层和高端协议层，各层负责不同的功能，如硬件模块处理射频信号，中间层实现链路管理，高端层处理应用层协议。 2. **Android与蓝牙协议栈的关系** Android通过HAL与BlueZ交互，实现了对蓝牙设备的控制。 ### 协议层分析 1. **HCI层** Host Controller Interface，主机控制器接口，负责主机与蓝牙控制器间的通信。 2. **L2CAP协议层** Logical Link Control and Adaptation Protocol，处理连接管理和数据包分片重组。 3. **RFCOMM协议层** 提供面向连接的串行通信服务，类似TCP/IP的TCP层。 4. **SDP发现服务** Service Discovery Protocol，用于查找其他蓝牙设备上的可用服务。 ### 蓝牙启动过程实现 1. **启动步骤** 包括初始化硬件、加载协议栈、设置参数等。 2. **启动流程** 描述了从系统启动到蓝牙服务可用的整个过程。 3. **数据流向** 解释了数据如何从应用层经过各个协议层到达物理层传输。 ### 驱动移植 1. **Android系统配置** 修改系统配置以支持蓝牙硬件。 2. **启动项修改** 将蓝牙服务添加到启动列表。 3. **电源管理rfkill驱动** 管理蓝牙的电源状态，允许快速开关。 4. **Rebuild Android image and reboot** 重新构建Android映像并重启设备，确保更改生效。 5. **BT睡眠唤醒机制** 节能机制，允许蓝牙在不活动时进入低功耗模式，需要时快速恢复。 ### Working with profile服务 这部分内容可能涉及如何实现或使用特定的蓝牙Profile，如A2DP、HFP等，以提供不同类型的蓝牙服务。 总结来说，这份文档详尽地介绍了蓝牙技术在Android平台下的工作原理和流程，涵盖了从基础概念到实际应用的各个层面，对理解Android蓝牙系统及开发相关应用具有重要的参考价值。