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Bluetooth

Android bietet einen Standard-Bluetooth-Stack, der sowohl klassisches Bluetooth als auch Bluetooth Low Energy unterstützt. Mithilfe von Bluetooth können Android-Geräte persönliche Netzwerke erstellen, um Daten mit Bluetooth-Geräten in der Nähe zu senden und zu empfangen.

In Android 4.3 und höher bietet der Android-Bluetooth-Stack die Möglichkeit, Bluetooth Low Energy (BLE) zu implementieren. Um die BLE-APIs vollständig zu nutzen, befolgen Sie die Android Bluetooth HCI-Anforderungen . Android-Geräte mit einem qualifizierten Chipsatz können entweder klassisches Bluetooth oder sowohl klassisches Bluetooth als auch BLE implementieren. BLE ist nicht abwärtskompatibel mit älteren Bluetooth-Chipsätzen.

In Android 8.0 ist der native Bluetooth-Stack vollständig für Bluetooth 5 qualifiziert. Um verfügbare Bluetooth 5-Funktionen nutzen zu können, muss das Gerät über einen für Bluetooth 5 qualifizierten Chipsatz verfügen.

Hinweis : Die größte Änderung im nativen Bluetooth-Stack zwischen Android 8.0 und früheren Versionen ist die Verwendung von Treble . Herstellerimplementierungen in Android 8.0 müssen HIDL anstelle von libbt-vendor verwenden.

Android-Architektur

Eine Bluetooth-Anwendung kommuniziert über Binder mit dem Bluetooth-Prozess. Der Bluetooth-Prozess verwendet JNI zur Kommunikation mit dem Bluetooth-Stack und bietet Entwicklern Zugriff auf verschiedene Bluetooth-Profile. Dieses Diagramm zeigt die allgemeine Struktur des Bluetooth-Stacks:

Android Bluetooth-Architektur — **Abbildung 1.** Android-Bluetooth-Architektur

Anwendungsrahmen: Auf der Ebene des Anwendungsframeworks befindet sich Anwendungscode, der die android.bluetooth- APIs verwendet, um mit der Bluetooth-Hardware zu interagieren. Intern ruft dieser Code den Bluetooth-Prozess über den Binder IPC-Mechanismus auf.
Bluetooth-Systemdienst: Der Bluetooth-Systemdienst, der sich in packages/apps/Bluetooth befindet, ist als Android-App verpackt und implementiert die Bluetooth-Dienste und -Profile auf der Android-Framework-Ebene. Diese App ruft über JNI den nativen Bluetooth-Stack auf.
JNI: Der mit android.bluetooth verknüpfte JNI-Code befindet sich in packages/apps/Bluetooth/jni . Der JNI-Code ruft den Bluetooth-Stapel auf, wenn bestimmte Bluetooth-Vorgänge stattfinden, z. B. wenn Geräte erkannt werden.
Bluetooth-Stack: Der standardmäßige Bluetooth-Stack wird in AOSP bereitgestellt und befindet sich in system/bt . Der Stack implementiert die generische Bluetooth-HAL und passt sie mit Erweiterungen und Konfigurationsänderungen an.
Anbieterimplementierung: Anbietergeräte interagieren mit dem Bluetooth-Stack unter Verwendung der Hardware Interface Design Language (HIDL).

HIDL

HIDL definiert die Schnittstelle zwischen dem Bluetooth-Stack und der Herstellerimplementierung. Um die Bluetooth-HIDL-Dateien zu generieren, übergeben Sie die Bluetooth-Schnittstellendateien an das HIDL-Generierungstool. Die Schnittstellendateien befinden sich in hardware/interfaces/bluetooth .

Bluetooth-Stack-Entwicklung

Der Android-Bluetooth-Stack ist ein vollständig qualifizierter Bluetooth-Stack. Die Qualifizierungsliste befindet sich auf der Bluetooth SIG-Website unter QDID 169365 .

Der zentrale Bluetooth-Stack befindet sich in system/bt . Die Entwicklung findet in AOSP statt und Beiträge sind willkommen.

Android 7.x und frühere Architektur

Ein Bluetooth-Systemdienst kommuniziert über JNI mit dem Bluetooth-Stack und über Binder IPC mit Anwendungen. Der Systemdienst bietet Entwicklern Zugriff auf verschiedene Bluetooth-Profile. Dieses Diagramm zeigt die allgemeine Struktur des Bluetooth-Stacks:

Anwendungsrahmen: Auf der Ebene des Anwendungsframeworks befindet sich Anwendungscode, der die android.bluetooth- APIs verwendet, um mit der Bluetooth-Hardware zu interagieren. Intern ruft dieser Code den Bluetooth-Prozess über den Binder IPC-Mechanismus auf.
Bluetooth-Systemdienst: Der Bluetooth-Systemdienst, der sich in packages/apps/Bluetooth befindet, ist als Android-App verpackt und implementiert den Bluetooth-Dienst und die Profile auf der Android-Framework-Ebene. Diese App ruft über JNI in die HAL-Schicht auf.
JNI: Der mit android.bluetooth verknüpfte JNI-Code befindet sich in packages/apps/Bluetooth/jni . Der JNI-Code ruft die HAL-Schicht auf und empfängt Rückrufe von der HAL, wenn bestimmte Bluetooth-Vorgänge stattfinden, z. B. wenn Geräte erkannt werden.
HAL: Die Hardware-Abstraktionsschicht definiert die Standardschnittstelle, die die android.bluetooth- APIs und der Bluetooth-Prozess aufrufen und die Sie implementieren müssen, damit Ihre Bluetooth-Hardware ordnungsgemäß funktioniert. Die Header-Datei für Bluetooth HAL ist hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h . Überprüfen Sie außerdem alle hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h Dateien.
Bluetooth-Stack: Der Standard-Bluetooth-Stack wird Ihnen bereitgestellt und befindet sich in system/bt . Der Stack implementiert die generische Bluetooth-HAL und passt sie mit Erweiterungen und Konfigurationsänderungen an.
Herstellererweiterungen: Um benutzerdefinierte Erweiterungen und eine HCI-Schicht für die Ablaufverfolgung hinzuzufügen, können Sie ein libbt-vendor-Modul erstellen und diese Komponenten angeben.

Implementierung der HAL

Die Bluetooth-HAL befindet sich in /hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h . Die Datei bluetooth.h enthält die grundlegende Schnittstelle für den Bluetooth-Stack, und Sie müssen ihre Funktionen implementieren.

Profilspezifische Dateien befinden sich im selben Verzeichnis. Einzelheiten finden Sie in der HAL-Dateireferenz .