Android系统开发（十）：标准协议和通讯的桥梁：探索蓝牙、NFC、WLAN 的工作原理

引言：

现代社会已经是信息互联的世界，各种设备之间的互联互通已经成为了生活的一部分。而在这个过程中，Android 设备与其他硬件之间的通信扮演着至关重要的角色。从蓝牙耳机到 WiFi 路由器，甚至与电话功能的互动，所有这些连接都依赖于标准 Android 连接协议的支持。本篇文章将带你深入了解 Android 设备如何通过蓝牙、NFC、WLAN 和电话等技术进行无缝连接。掌握这些技术，你将能够让你的设备实现无缝互联，打破设备之间的“孤岛”。准备好了吗？让我们一起来探索！

---

一、无线技术

在现代 Android 设备中，标准连接协议（如蓝牙、NFC、WLAN、电话协议等）是实现设备间无缝连接的关键技术。随着物联网（IoT）和无线技术的发展，设备之间的互联互通变得更加复杂，但 Android 作为最主流的移动操作系统之一，通过标准协议的支持，成功打破了各种硬件、网络和应用间的壁垒。无论是通过蓝牙连接耳机，还是通过 WLAN 与家庭网络链接，或是通过 NFC 进行快速配对，Android 都有完善的协议支持。这些协议的支持确保了 Android 设备的广泛兼容性与高度集成度。

---

二、定义

Android 的连接协议通过一套统一的接口，提供设备间的通信能力。核心协议包括：

• 蓝牙（Bluetooth）：用于近距离无线通信，支持音频传输、数据交换等功能。
• NFC（Near Field Communication）：用于短距离通讯，主要用于支付、身份验证、数据交换等功能。
• WLAN（Wireless Local Area Network）：提供无线网络连接功能，使设备可以接入互联网。
• 电话协议（Telephony）：处理电话通信、短信收发、网络切换等功能。

每个协议都有自己独立的实现和接口，但通过 Android 的硬件抽象层（HAL）和系统框架，它们可以顺畅协作。举例来说，当你打开蓝牙，Android 系统通过蓝牙 API 调用蓝牙驱动程序，与硬件进行通信，从而实现设备间的无线连接。

---

三、调试

要在 Android 中实现这些协议功能，开发者需要了解各协议的相关 API 和开发步骤。以下是一些常见连接协议的实现方法：

1. 蓝牙（Bluetooth）：

   • 工具：Android Studio、蓝牙调试工具

   • 实现步骤：

     • 请求蓝牙权限：<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
     • 获取 BluetoothAdapter：BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
     • 连接设备：使用 bluetoothAdapter 和 BluetoothDevice 完成配对。

     图 Android 蓝牙架构
     

2. NFC：

   • 工具：Android Studio、NFC 测试卡
   • 实现步骤：
     • 请求 NFC 权限：<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
     • 获取 NFCAdapter：NfcAdapter nfcAdapter = NfcAdapter.getDefaultAdapter(context);
     • 监听 NFC 标签：通过 onNewIntent 捕获 NFC 标签信息。

3. WLAN：

   • 工具：Android Studio、WIFI 测试工具
   • 实现步骤：
     • 请求网络权限：<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
     • 获取 WifiManager：WifiManager wifiManager = (WifiManager) context.getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
     • 扫描、连接 WIFI 网络。
       

4. 电话协议：

   • 工具：Android Studio、测试电话卡
   • 实现步骤：
     • 获取 TelephonyManager：TelephonyManager telephonyManager = (TelephonyManager) context.getSystemService(Context.TELEPHONY_SERVICE);
     • 获取电话状态、设备信息等。
       

---

项目实战运行：

在这一部分，我们将通过三个具体的项目案例，展示如何实现 Android 的标准连接协议，尤其是蓝牙、NFC、WLAN 和电话功能。每个案例将详细描述实现步骤，并包含具体的代码示例，确保你可以直接在编译工具上运行。

---

案例 1：蓝牙设备连接与数据传输

目标：

通过蓝牙与外部设备（如蓝牙耳机或蓝牙打印机）进行配对并传输数据。

实现步骤：

1. 获取蓝牙适配器：
   通过 BluetoothAdapter 获取设备的蓝牙适配器，确保设备支持蓝牙并且蓝牙已启用。

   BluetoothAdapter bluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter();
   if (bluetoothAdapter == null) {
        
        
       // 当前设备不支持蓝牙
       Log.e("Bluetooth", "Device does not support Bluetooth");
       return;
   }
   
   if (!bluetoothAdapter.isEnabled()) {