蓝牙4.0详解：低功耗与高效连接

"蓝牙4.0讲解" 蓝牙4.0，又称为Bluetooth Low Energy (BLE) 或 Bluetooth Smart 技术，是在2012年推出的一种优化版蓝牙标准，是对蓝牙3.0+HS（High Speed）的进一步升级。这个版本主要针对物联网(IoT)和可穿戴设备市场，它具有以下显著特点： 1. **低功耗**：相较于蓝牙3.0，蓝牙4.0在保持通信质量的同时大幅降低了能耗，使得电池寿命得以显著延长，非常适合用于电池供电的设备如智能手环、健康监测器等。 2. **低成本**：蓝牙4.0芯片设计更简单，制造成本相对较低，有利于推广到各种消费电子产品中。 3. **低延迟**：蓝牙4.0的连接速度非常快，可以在3毫秒内完成设备间的配对和数据传输，提供了快速响应的用户体验。 4. **超长连接距离**：蓝牙4.0的传输距离一般可以达到100米左右，比蓝牙3.0的范围有所增加，使得在更大的空间内也能实现无线连接。 5. **AES-128加密**：为了保证数据安全，蓝牙4.0采用了高级加密标准(AES-128)进行数据加密，提高了通信的安全性。 在开发支持蓝牙4.0的Android应用时，开发者需要注意以下几点： - **系统需求**：并非所有Android设备都支持蓝牙4.0，因此在应用启动时，应通过`PackageManager`的`hasSystemFeature`方法检查设备是否具备BLE功能，若不支持，则提示用户或结束应用。 ```java if (!getPackageManager().hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_BLUETOOTH_LE)) { Toast.makeText(this, R.string.ble_not_supported, Toast.LENGTH_SHORT).show(); finish(); } ``` - **BLE连接**：Android中的BLE操作基于Generic Attribute Profile (GATT)，开发者需要通过`BluetoothGatt`类进行连接和交互。连接到BLE设备后，可以发现和操作设备上的服务（services）、特征（characteristics）和描述符（descriptors）。 - **GATT交互**：GATT是BLE的核心协议，用于定义如何组织和交换数据。服务由一个或多个特征组成，特征可能包含描述符。例如，一个心率监测设备可能有一个心率服务，其中包含心率测量特征，该特征可能有描述符来提供附加信息。 - **服务和特征**：服务是一组相关的特征，比如Heart Rate Monitor服务就包含了Heart Rate Measurement特征，用于获取实时的心率数据。每个特征都有一个唯一的128位UUID标识，描述符同样有自己的UUID，用于定义特征的附加属性或控制数据。 - **Android API支持**：从Android 4.3 (API Level 18) 开始，官方SDK正式提供了对BLE的完整支持。不过，即便设备运行的是Android 4.0，也需要硬件本身支持BLE才能使用相关功能。开发者需要根据目标设备的API级别选择合适的API进行开发，并确保兼容性测试。 蓝牙4.0的出现极大地推动了物联网和可穿戴设备的发展，其低功耗、低成本和高效能的特点使其成为许多智能设备首选的无线通信技术。同时，Android平台为开发者提供了丰富的API和工具，方便构建与BLE设备交互的应用程序。