CN106102033B - 一种基于Android平台的设备通信方法和装置 - Google Patents

一种基于Android平台的设备通信方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种基于Android平台的设备通信方法，包括：步骤S1，本机设备A用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括蓝牙的地址和名称组合，其他设备B搜索该服务，本机设备A并通过Wifi Direct服务发现回调找到其他设备B，其他设备B通过Wifi Direct服务回调找到本机设备A；步骤S2，本机设备A收到Wifi Direct服务发现回调，通过解析服务类型确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示，本机设备A与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket；步骤S3，本机设备A和其他设备B通信基于所述soket进行信息交互。本发明能够使得通信终端能在无网下进行通信。

Description

一种基于Android平台的设备通信方法和装置
技术领域
本发明涉及Android系统中的无线通信技术，更具体地，涉及Android平台的设备通信方法和装置。
背景技术
在一个Wi-Fi状况恶劣、运营商信号基本消失的地方，例如偏僻的山区。或者通信设备没有流量可以使用了，但还需要和附近的人通过IM(Instant Messaging，即时通信)软件进行加好友聊天等，那么就需要对应的IM软件具备无网通信的功能，使得通信设备能够在没有网络的条件下也能够发现周围的设备并且通信。
当前设备间的直接通信可以采用蓝牙技术，但是使用蓝牙进行设备发现，不能进行设备过滤，所有开启了蓝牙的Android手机都能被发现，不能过滤掉非本应用的设备。
还可以使用Wifi Direct来直接通信，使用Wifi Direct发现设备后进行连接，例如设备A连接到设备B，如果设备B是作为Group owner角色，那么设备A就不能与其他设备进行连接,不能满足设备彼此连接的要求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的技术思路为：使用Wifi Direct发现附近的Android设备，然后使用传统蓝牙来连接设备，最后通过蓝牙建立连接和通信。
本发明提出一种基于Android平台的设备通信方法，包括：
步骤S1，本机设备A用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括蓝牙的地址和名称组合，其他设备B搜索该服务，本机设备A并通过WifiDirect服务发现回调找到其他设备B，其他设备B通过Wifi Direct服务回调找到本机设备A；
步骤S2，本机设备A收到Wifi Direct服务发现回调，通过解析服务类型确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示，本机设备A与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket；
步骤S3，本机设备A和其他设备B通信基于所述soket进行信息交互。
本发明还提出一种基于Android平台的设备通信装置，包括：
搜索单元，所述搜索单元安装在Android设备A中，所述搜索单元用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括设备A的蓝牙的地址和名称组合；
回调单元，所述回调单元安装在设备A中，所述回调单元基于Wifi Direct服务发现回调找到其他设备B，其他设备B也为Android设备；
解析单元，所述解析单元安装在设备A中，所述解析单元基于所述回调单元收到Wifi Direct服务发现回调，并通过解析服务类型，如果确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示；
socket创建单元，所述socket创建单元与与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket；
信息交互单元，所述信息交互单元和其他设备B的通信基于所述soket进行信息交互。
本发明能够实现Android手机间附近设备的发现、连接和通信的功能，并可以将其集成到已经实现的去中心化的IM软件中。从而使得用户在使用IM软件时，可以在无网的环境下完成设备发现、加好友并且聊天的功能。
附图说明
图1为本发明的方法的一个实施方式的流程图；
图2为本发明的方法的另一个实施方式的流程图；
图3为本发明的方法的又一个实施方式的流程图；
图4为本发明的方法的又一个实施方式的流程图；
图5为本发明的系统的一个实施方式的结构原理图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。
如图1所示，本发明的方法包括：
第一实施方式
1、发现附近Android设备
步骤S1，本机设备A用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括蓝牙的地址和名称组合，其他设备B搜索该服务，本机设备A并通过WifiDirect服务发现回调找到其他设备B，其他设备B通过Wifi Direct服务回调找到本机设备A。
Android从4.0开始集成了Wifi Direct功能，调用Android提供的接口，可以发现附近打开了Wifi Direct功能的设备，使用的主要接口详见Android系统的WifiP2pManager说明。
另外，本机设备A在bonjour服务中，将服务类型设置为特殊的字符，其他设备B发现对应的类型的服务时，即可认为是可以连接的设备。使用该功能要求Android的版本在4.1及以上。
在本发明中，设备A找到设备B后，在无网条件下的设备通信是使用蓝牙，因此找到设备的时候，需要知道对应设备的蓝牙地址才能建立连接和通信，在本发明中，将蓝牙的地址和名称组合放在bonjour广播服务的instanceName字段中进行广播。
具体而言，本机设备A使用bonjour广播服务来广播，当使用该服务时，使用android提供的接口进行广播，本机设备A设备调用WifiP2pManager的addLocalService接口为服务发现注册一个本地服务(服务类型registrationType为特殊字符)，addLocalService接口如下：
然后本机设备A等待其他设备B的请求。因为本机设备A当调用完addLocalService接口后，android sdk框架会自动响应从其他设备B的发现附近设备的请求。
另一方面，其他设备B首先调用WifiP2pManager的addServiceRequest接口，然后调用WifiP2pManager的discoverSevice接口来发现对端设备(本机设备A)，同时调用WifiP2pManager的setDnsSdResponseListeners接口来注册接收到Bonjour服务发现响应的回调。setDnsSdResponseListeners接口如下：
setDnsSdResponseListeners(
Channel c,
DnsSdServiceResponseListener servListener,
DnsSdTxtRecordListener txtListener)
其中DnsSdServiceResponseListener接口用来接收到附近设备Bonjour服务发现的回调。
在实际中，本机设备A广播后，附近的设备(其他设备B)搜索到该服务(服务类型为特殊字符)时，android sdk会回调DnsSdServiceResponseListener接口，对服务类型registrationType进行解析，解析出对端(本机设备A)的蓝牙的名称和地址。
2、本机设备A与其他设备B建立连接
步骤S2，本机设备A收到Wifi Direct服务发现回调，通过解析服务类型确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于界面显示，本机设备A与其他设备B协商确定客户端和服务端。
更具体地，本机设备A使用获取到的BluetoothDevice的createInsecureRfcommSocketToServiceRecord()接口创建socket，该socket作为客户端socket，使用该socket连接到其他设备B。即，本机设备A为客户端，其他设备B为远端设备(服务端)。其他设备B也需要开启一个线程，用来作为蓝牙连接的server，等待客户端(本机设备A)socket建立连接。
当客户端socket的connect返回后，则说明本机设备A作为客户端已经连接到其他设备B，如果抛出异常说明连接失败。当服务端(其他设备B)接收到客户端(本机设备A)socket连接正常返回后，说明已经与客户端(本机设备A)设备建立了连接，如果抛出异常，则说明连接失败。优选地，如果连接失败，则定时再次发起连接尝试。
当本机设备A发现设备B之后，需要确定由谁来做客户端进行主动发起蓝牙连接操作。本发明使用的方法(例如可以采用使用java提供的字符串比较方法)是比较设备A和设备B的蓝牙地址。如果设备A的蓝牙地址字符串大于设备B，则设备A作为客户端，设备B作为服务端。
3、本机设备A与其他设备B通信
步骤S3，本机设备A和其他设备B通信基于所述soket进行信息交互。
在本机设备A已经连接到其他设备B后，则对于其中的某一个设备来说，都包括发送信息和接收信息。当发送消息的时候，使用本机设备A和其他设备B连接建立的socket，获取它的输出流OutputStream，然后向这个输出流中写字节数组数据，即完成发送的功能。对于接收消息，需要启动一个新的线程，使用本机设备A和其他设备B连接建立的socket，获取它的输入流InputStream，然后从该输入流中读取数据，当有数据到来的时候说明接收到了相应的消息。
第二实施方式
在第一实施方式的基础上，还可以将上述方法集成到即时通信工具IM中。
1、集成到去中心化的即时通信工具IM中并展示附近Android设备和好友
如图2所示，当作为客户端连接到服务端，或者是作为服务端收到连接之后，就可以进行消息发送。
在步骤S1中，可以在本机设备A和其他设备B的及时通信工具IM上的知界面展示发现的设备。同时，将即时通信工具IM上的好友通道列表通过蓝牙发送给对端设备。优选地，好友通道列表加上特殊字符后再发送出去，以使得对端设备能识别出此消息为好友列表。
对端设备收到消息解析后，将接收到的好友通道列表与本地的好友列表进行比对，如果找到对应的好友，则在界面上将相应的好友进行展示。
2、集成到去中心化的即时通信工具IM，加好友
如图3所示，进一步，还可以在即时通信工具中增加好友。以本机设备A为例(其他设备同样方法)，本机设备A与其他设备建立连接后，本机设备A对该其他设备B指定一个唯一的标识，可以以该其他设备B的蓝牙地址或者由蓝牙地址转换而来的UUID进行标识。
本机设备A通过回调接口经由蓝牙发送请求信息，其他设备B收到蓝牙发送的数据，解析请求信息，同意或者拒绝加好友，并通过回调接口经由蓝牙发送反馈信息给本机设备A。
优选地，本机设备A在发送请求时查询网络状态，如果是无网条件下，则通过蓝牙接口发送，如果为有网，则在正常网络模式下发送。
3、集成到去中心化的即时通信工具，利用无网模式发送消息
如图4所示，以本机设备A为例，发送好友请求以及普通的消息(文本、图片等)时，本机设备A用回调接口使用蓝牙发送消息。
使用蓝牙发送消息，发送的数据内容为字节数组，为了区别不同的消息，可以自定义消息头，带上开始标志，消息类型，消息长度。然后对端(其他设备B)收到消息后，可以根据收到的消息长度解析出一条完整的消息内容。然后判断如果是好友通道列表，则展示对应的好友。如果是其他消息，则进行相应处理并进行展示。
第三实施方式
如图5所示，本发明还提出一种基于Android平台的无网条件下的通信装置。该装置对应于上述描述中的本机设备A或其他设备B。
本发明的装置包括：搜索单元，所述搜索单元安装在Android设备A中，所述搜索单元用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括设备A的蓝牙的地址和名称组合。所述搜索单元使用bonjour广播服务来广播，注册本地服务，等待其他设备B的搜索单元发现该服务，然后回调，其中所述本地服务用特殊字符进行标识。
本发明的装置还包括：回调单元，所述回调单元安装在设备A中，所述回调单元基于Wifi Direct服务发现回调找到其他设备B，其他设备B也为Android设备。搜索单元和回调单元的实现请见第一实施方式。
在本发明中，设备A的搜索单元找到设备B后，在无网条件下的设备通信是使用蓝牙，因此找到设备的时候，需要知道对应设备的蓝牙地址才能建立连接和通信，在本发明中，将蓝牙的地址和名称组合放在bonjour广播服务的instanceName字段中进行广播。
具体而言，本机设备A的搜索单元使用bonjour广播服务来广播，当使用该服务时，使用android提供的接口进行广播，本机设备A的搜索单元调用WifiP2pManager的addLocalService接口为服务发现注册一个本地服务(服务类型registrationType为特殊字符)，addLocalService接口如下：
然后本机设备A的搜索单元等待其他设备B的请求。因为当本机设备A调用完addLocalService接口后，android sdk框架会自动响应从其他设备B的发现附近设备的请求。
另一方面，其他设备B的搜索单元首先调用WifiP2pManager的addServiceRequest接口，然后调用WifiP2pManager的discoverSevice接口来发现对端设备(本机设备A)，同时回调单元调用WifiP2pManager的setDnsSdResponseListeners接口来注册接收到Bonjour服务发现响应的回调。setDnsSdResponseListeners接口如下：
setDnsSdResponseListeners(
Channel c,
DnsSdServiceResponseListener servListener,
DnsSdTxtRecordListener txtListener)
其中DnsSdServiceResponseListener接口用来接收到附近设备Bonjour服务发现的回调。
本发明的装置还包括：解析单元，所述解析单元安装在设备A中，所述解析单元基于所述回调单元收到Wifi Direct服务发现回调，并通过解析服务类型，如果确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示。
在实际中，本机设备A的搜索单元广播后，附近的设备(其他设备B)的搜索单元搜索到该服务(服务类型为特殊字符)时，回调单元基于android sdk会回调DnsSdServiceResponseListener接口，解析单元对服务类型registrationType进行解析，解析出对端(本机设备A)的蓝牙的名称和地址。
本发明的装置还包括：socket创建单元，所述socket创建单元与与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket。socket创建单元使用获取到的BluetoothDevice的createInsecureRfcommSocketToServiceRecord()接口创建socket，该socket作为客户端socket，使用该socket连接到其他设备B。即，本机设备A为客户端，其他设备B为远端设备(服务端)。其他设备B也需要开启一个线程，用来作为蓝牙连接的server，等待客户端(本机设备A)socket建立连接。
当客户端socket的connect返回后，则说明本机设备A作为客户端已经连接到其他设备B，如果抛出异常说明连接失败。当服务端(其他设备B)接收到客户端(本机设备A)socket连接正常返回后，说明已经与客户端(本机设备A)设备建立了连接，如果抛出异常，则说明连接失败。优选地，如果连接失败，则定时再次发起连接尝试。
本发明的装置还包括：协调单元，所述协调单元比较本机设备A和设备B比较彼此的蓝牙地址，蓝牙地址字符串大的作为客户端，另一方作为服务端，作为客户端和作为服务端的设备分别创建socket，以建立连接。当本机设备A发现设备B之后，需要确定由谁来做客户端进行主动发起蓝牙连接操作。本机设备A的协调单元(例如可以采用使用java提供的字符串比较方法)比较设备A和设备B的蓝牙地址。如果设备A的蓝牙地址字符串大于设备B，则设备A作为客户端，设备B作为服务端。
本发明的装置还包括：信息交互单元，所述信息交互单元和其他设备B的通信基于所述soket进行信息交互。可选地，信息交互单元采用回调接口以蓝牙方式发送数据。
在本机设备A已经连接到其他设备B后，则对于其中的某一个设备来说，都包括发送信息和接收信息。当发送消息的时候，信息交互单元使用本机设备A和其他设备B连接建立的socket，获取它的输出流OutputStream，然后向这个输出流中写字节数组数据，即完成发送的功能。对于接收消息，需要启动一个新的线程，使用本机设备A和其他设备B连接建立的socket，信息交互单元获取它的输入流InputStream，然后从该输入流中读取数据，当有数据到来的时候说明接收到了相应的消息。
本发明的装置还包括：标识指定单元，所述标识指定单元对其他设备B指定一个唯一的标识，该标识为其他设备B的蓝牙地址或者由蓝牙地址转换而来的UUID。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于Android平台的设备通信方法，其特征在于，包括：
步骤S1，本机设备A用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括蓝牙的地址和名称组合，其他设备B搜索该服务，本机设备A并通过Wifi Direct服务发现回调找到其他设备B，其他设备B通过Wifi Direct服务回调找到本机设备A，本机设备A对其他设备B指定一个唯一的标识，该标识为其他设备B的蓝牙地址或者由蓝牙地址转换而来的UUID；
步骤S2，本机设备A收到Wifi Direct服务发现回调，通过解析服务类型确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示，本机设备A与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket，其中本机设备A和其他设备B比较彼此的蓝牙地址，蓝牙地址字符串大的作为客户端，另一方作为服务端，作为客户端和作为服务端的设备分别创建socket，以建立连接；
步骤S3，本机设备A和其他设备B通信基于所述soket进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的基于Android平台的设备通信方法，其特征在于，
在步骤S1中，本机设备A使用bonjour广播服务来广播，注册本地服务，等待其他设备B的回调，其中所述本地服务用特殊字符进行标识；
在步骤S2中，其他设备B搜索到该本地服务时，进行解析，解析出本机设备A的蓝牙的名称和地址。
3.根据权利要求1所述的基于Android平台的设备通信方法，其特征在于，在步骤S3中，本机设备A采用回调接口以蓝牙方式发送数据。
4.一种基于Android平台的设备通信装置，其特征在于，包括：
搜索单元，所述搜索单元安装在Android设备A中，所述搜索单元用Wifi Direct服务来广播，其中服务类型设置为特殊字符，广播服务中还包括设备A的蓝牙的地址和名称组合；
回调单元，所述回调单元安装在设备A中，所述回调单元基于Wifi Direct服务发现回调找到其他设备B，其他设备B也为Android设备；
解析单元，所述解析单元安装在设备A中，所述解析单元基于所述回调单元收到WifiDirect服务发现回调，并通过解析服务类型，如果确定是要连接的服务，则继续解析出其他设备B的蓝牙地址和名称，其中蓝牙地址用于建立连接，名称用于显示；
socket创建单元，所述socket创建单元与与其他设备B协商确定客户端和服务端，并创建socket；
信息交互单元，所述信息交互单元和其他设备B的通信基于所述soket进行信息交互；
协调单元，所述协调单元比较本机设备A和设备B比较彼此的蓝牙地址，蓝牙地址字符串大的作为客户端，另一方作为服务端，作为客户端和作为服务端的设备分别创建socket，以建立连接；
标识指定单元，所述标识指定单元对其他设备B指定一个唯一的标识，该标识为其他设备B的蓝牙地址或者由蓝牙地址转换而来的UUID。
5.根据权利要求4所述的基于Android平台的设备通信装置，其特征在于，
所述搜索单元，使用bonjour广播服务来广播，注册本地服务，等待其他设备B的回调，其中所述本地服务用特殊字符进行标识。
6.根据权利要求4所述的基于Android平台的设备通信装置，其特征在于，信息交互单元采用回调接口以蓝牙方式发送数据。
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