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[原创] BLE开发中的一些注意事项

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白丁

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发表于 2017-4-19 20:26:24 |显示全部楼层

这段时间在做低功耗蓝牙 (BLE) 应用的开发(并不涉及蓝牙协议栈)。总体感觉 Android BLE 还是不太稳定,开发起来也是各种痛苦。这里记录一些杂项和开发中遇到的问题及其解决方法,避免大家踩坑。本文说的问题有些没有得到官方文档的验证,不过也有一些论坛帖子的支持,也可以算是有一定根据。

  • Android 从 4.3(API Level 18) 开始支持低功耗蓝牙,但是只支持作为中心设备 (Central) 模式,这就意味着 Android 设备只能主动扫描和链接其他外围设备 (Peripheral)。从Android 5.0(API Level 21)开始两种模式都支持。BLE 官方文档在  这里
  • 在  BluetoothAdapter.startLeScan() 的时候,在  BluetoothAdapter.LeScanCallback.onLeScan() 中不能做太多事情,特别是周围的BLE设备多的时候,非常容易导致出现如下错误:

    E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception: GKI  exception(): Task State Table E/GKI LINUX(17741): #####
    E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception: TASK ID [0] task name [BTU] state [1]
    E/GKI
    LINUX(17741): #####
    LINUX(17741): ##### ERROR : GKI
    exception: TASK ID [1] task name [BTIF] state [1]
    LINUX(17741): #####
    E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception: TASK ID [2] task name [A2DP-MEDIA] state [1]
    E/GKI
    LINUX(17741): #####
    LINUX(17741): ##### ERROR : GKI  exception: GKI exception 65524 getbuf: out of buffers#####
    E/GKI  LINUX(17741): ##### ERROR : GKI exception:
    E/GKI_LINUX(17741):  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *


    开发建议:在  onLeScan() 回调中只做尽量少的工作,可以把扫描到的设备,扔到另外一个线程中去处理,让  onLeScan() 尽快返回。  [  参考帖子 ]
  • 在使用  BluetoothDevice.connectGatt() 或者  BluetoothGatt.connect() 等建立  BluetoothGatt 连接的时候,在任何时刻都只能最多一个设备在尝试建立连接。如果同时对多个蓝牙设备发起建立 Gatt 连接请求。如果前面的设备连接失败了,后面的设备请求会被永远阻塞住,不会有任何连接回调。
    开发建议:如果要对多个设备发起连接请求,最好是有一个同一个的设备连接管理,把发起连接请求序列化起来。前一个设备请求建立连接,后面请求在队列中等待。如果连接成功了,就处理下一个连接请求。如果连接失败了(例如出错,或者连接超时失败),就马上调用  BluetoothGatt.disconnect() 来释放建立连接请求,然后处理下一个设备连接请求。  [  参考帖子 ]

  • 对 BluetoothGatt 操作  (read/write)Characteristic() ,  (read/write)Descriptor() 和 readRemoteRssi() 都是异步操作。需要特别注意的是,同时只能有一个操作(有些贴这说只能同时有一个  writeCharacteristic() ,这个我并没有严格验证),也就是等上一个操作回调(例如  onCharacteristicWrite() )以后,再进行下一个操作。
    开发建议:把这写操作都封装成同步操作,一个操作回调之前,阻塞主其他调用。  [  参考帖子 ]

  • BLE 设备的建立和断开连接的操作,例如  BluetoothDevice.connectGatt() ,  BluetoothGatt.connect() ,  BluetoothGatt.disconnect() 等操作最好都放在主线程中,否则你会遇到很多意想不到的麻烦。
    开发建议:对  BluetoothGatt 的连接和断开请求,都通过发送消息到 Android 的主线程中,让主线程来执行具体的操作。例如创建一个  new Handler(context.getMainLooper()); ,把消息发送到这个  Handler 中。  [  参考帖子 ]

  • 如果你在开发 BLE 应用的时候,有时候会发现系统的功耗明显增加了,查看电量使用情况,蓝牙功耗占比非常高,好像低功耗是徒有虚名。使用  adb bugreport 获取的了系统信息,分析发现一个名叫  BluetoothRemoteDevices 的  WakeLock 锁持有时间非常长,导致系统进入不了休眠。分析源代码发现,在连接 BLE 设备的过程中,系统会持有 (Aquire) 这个  WakeLock ,直到连接上或者主动断开连接(调用  disconnect() )才会释放。如果BLE设备不在范围内,这个超时时间大约为30s,而这时你可能又要尝试重新连接,这个  WakeLock 有被重新持有,这样系统就永远不能休眠了。
    开发建议:对BLE设备连接,连接过程要尽量短,如果连接不上,不要盲目进行重连,否这你的电池会很快被消耗掉。这个情况,实际上对传统蓝牙设备连接也是一样。  [  参考帖子 ]

  • Android 作为中心设备,最多只能同时连接 6 个 BLE 外围设备(可能不同的设备这个数字不一样),超过 6 个,就会连接不上了。现在 BLE 设备越来越多,其实并不够用,所以在开发的过程中,需要特别的谨慎使用。
    开发建议:按照需要连接设备,如果设备使用完了,应该马上释放连接(调用  BluetoothGatt.close() ),腾出系统资源给其他可能的设备连接。  [  参考帖子 ]


本文只是一些经验之谈,观点也比较琐碎。这里很多问题都看起来是蓝牙协议栈不完善导致的,或许在后面 Android 升级中会修复这些问题,我这里说的可能不适用了。


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