如何实现 JobScheduler 在后台扫描蓝牙信标？

Question

我正在编写一个应用程序，当应用程序在前台和后台时扫描蓝牙信标。我已经弄清楚了前台部分，但我不知道如何处理后台部分，尤其是在 android 8.0 及更高版本中，系统不允许应用在后台运行超过 15 分钟。

应用程序需要扫描信标并获取它们的 mac 地址和 UUID。此外，它应该得到扫描响应，因为那里有一些我需要解码和保存的信息。我已经使用指南here 来实现使用BluetoothLeScanner 的前景扫描。至于背景，我尝试将扫描模式更改为 LOW_POWER，但操作系统在大约 15 分钟后终止了该应用程序。请注意，我不想要一个持续通知的前台服务，我可以接受每隔约 15 分钟运行一次的扫描。

许多人建议使用 Android Beacon Library，但我找不到我们使用的 Beacon 类型所需的 beaconLayout，Kontakt Beacon Pro BP16-3，因此 Beacon Library 无法检测到它们。

我需要的信标信息包括唯一 ID 和电池百分比。有关它们在扫描响应中位置的详细信息，请参阅 [此处] (https://support.kontakt.io/hc/en-gb/articles/206294004-How-to-check-the-battery-level-on-your-beacons)。

如果能帮助我编写代码以在后台搜索可在 6.0 及更高版本的任何 Android 版本上运行的信标，或者帮助我将信标库与我上面提到的信标一起使用，我将不胜感激。

编辑：来自扫描响应的唯一 ID 和蓝牙

当我使用 BLEScanner 扫描信标时，我可以使用 ScanResult::getScanRecord() 来获取 scanRecord 对象。然后，我使用 getServiceData() 方法得到一个字节数组，它的前 4 个字节代表 ASCII 中的唯一 ID，接下来的两个字节是 ASCII 中的固件版本，最后一个字节是十六进制的电池百分比。我什至通过官方 Kontakt 应用确认了电池电量，所以我确信它是正确的。

当我使用 Beacon 库时，我找不到一种简单的方法来获取扫描响应的解析版本。相反，我必须使用 NonBeaconLeScanCallback 来获取字节数组。然后，字节数组原来是

[2, 1, 6, 26, -1, 76, 0, 2, 21, -9, -126, 109, -90, 79, -94, 78, -104, -128, 36, -68, 91, 113, -32, -119, 62, -91, 68, 124, 56, -77, 8, 9, 75, 111, 110, 116, 97, 107, 116, 2, 10, -12, 10, 22, 13, -48, 68, 106, 69, 77, 52, 50, 68, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0].

似乎索引 46-49 中的字节表示 ASCII 中的唯一 ID，在本例中为“DjEM”。此外，索引 52 处的字节是电池百分比，十进制；在这种情况下，它是 68。

似乎通过使用 BLE 扫描仪，我可以在解析唯一 ID 和电池方面省去很多麻烦。但是，可靠地实现后台扫描会困难得多。因此，有没有办法将两者中最好的结合起来，并让培根库来解析唯一 ID 和电池百分比？

EDIT2：无法识别我的信标时的信标库消息

即使我同时使用 iBeacon 和 EddyStone 信标布局，信标库仍然无法检测到我的信标。它在 logcat 中打印以下内容：

 processing pdu type 16: 0201060d166afe0206010a64f456425a4d08094b6f6e74616b74000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 with startIndex: 5, endIndex: 16
This is not a matching Beacon advertisement. (Was expecting 02 15.  The bytes I see are: 0201060d166afe0206010a64f456425a4d08094b6f6e74616b74000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
Ignoring pdu type 01

提前致谢。

Answer 1

您无法仅通过扫描广告来读取 Kontakt.io 信标的电池电量。您必须使用板载 GATT 服务连接到它（更多内容见下文。）

对于后台和前台的一般扫描，您当然可以使用 Android Beacon 库。您可能想使用 iBeacon 布局：

        mBeaconManager.getBeaconParsers().add(new BeaconParser().
                setBeaconLayout("m:2-3=0215,i:4-19,i:20-21,i:22-23,p:24-24"));

但是，虽然上面会检测到您的信标，但它不会告诉您电池电量。那是因为 Kontakt 没有宣传其电池电量。要获取它，您必须单独连接到 Service UUID = 0x1805 的 GATT 服务，然后读取 Characteristic UUID = 0x2a19 的特征值。这将返回一个介于 0-100 之间的值，指示电池电量的百分比。

您可以在 Kontakt.io 的“其他 BLE 扫描仪”部分 here 中查看如何访问它的详细信息。

好的，所以这并没有告诉您如何编写代码来读取该值。为此，您需要学习蓝牙 LE GATT 编程的基础知识，这需要一些学习。一个好的起点是here. 您需要编写几个步骤：

1. 扫描设备（Android Beacon 库使用其 Ranging API 为您完成这部分工作，在String macAddress = beacon.getBluetoothAddress(); 中为您提供设备 MAC 地址）
2. 连接到设备。如果您已使用该库进行发现，则可以获取该设备的引用并使用bluetoothAdapter.getRemoteDevice(macAddress).connectGatt(...) 连接到它
3. 发现服务
4. 在上述步骤的服务列表中查找 0x1805 服务 uuid。
5. 从上面发现发现的服务的特征
6. 在上述步骤的特征列表中查找 0x2a19 特征 uuid。
7. 读取上述发现特征的值。

使用附近信标的蓝牙 MAC 地址字符串的存储副本，可以将上述所有内容放入计划作业中，每 15 分钟运行一次。

我知道这并不容易。我希望我能给你几行代码来获得电池电量，但不幸的是它不能那样工作。欢迎来到蓝牙 LE GATT 编程的世界！

Answer 2

根据链接的 Kontakt.io 文档，电池电量也可用于扫描响应。 （注意：当您检测到信标数据包时，扫描响应并非始终可用，但它通常可用 - 它由 Android 操作系统提供，并在扫描响应获取时与扫描数据合并已收到。）在原始 Android 扫描结果再见数组中，扫描响应只是简单地附加在常规扫描数据的末尾。

使用 Android Beacon Library 时，扫描响应也是可用的，Android 操作系统获取扫描响应并将其存储在 BluetoothDevice#name 字段中。 （见here）。 Android Beacon 库在解析信标时，将该字段复制到 Beacon#name 字段中。因此，如果您可以解析信标并且设备检测到扫描响应，则该信息将作为字符串提供给您。

这里有两个障碍：

1. 您的 Kontakt.io 信标似乎并未宣传任何实际上是信标广告的内容。您可能需要对其进行配置以宣传 iBeacon 格式或 Eddystone-UID 格式。完成此操作并使用该布局配置 Android 信标库后，它将检测到它。请注意，显示的字节：processing pdu type 16: 0201060d166afe0206010a64f456425a4d08094b6f6e74616b74000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 with startIndex: 5, endIndex: 16 This is not a matching Beacon advertisement. 不对应于 iBeacon 或 Eddystone。这似乎是某种专有的 16 位 GATT 服务广告（AD 类型 0x16）。它有一个 0x0102 的 16 位服务 UUID，它对应于蓝牙 SIG 列表中的 standard 或 custom 16 位 UUID。你的猜测和我的一样好！

2. BluetoothDevice#name 或 Beacon#name 将是一个字符串。您需要将其转换为字节，然后解析出 Kontakt.io 在其扫描响应文档中描述的电池电量。