码农带你一起看Beacon如何在可穿戴设备中应用

　　根据研究机构IDC统计，2015年智能可穿戴技术市场将成长至2014年的5倍之多，产品出货量预计超过2500万单位，且绝大部分都将采用 Bluetooth？ Smart为用户提供无缝、简单易行的连接体验。未来可穿戴设备、智能手机和基于云的互联网服务将更好地协同工作，再也不需用户采取任何复杂的操作或花时间了解这些专业知识。

　　可穿戴技术正在腾飞，应用形式日新月异，从智能手表到各式运动手环，甚至还有智能假发！而Bluetooth Smart就在这一切变革的中心。文章讲述了打造Android Wear体验所涉及的标准和延展安卓通知等基础问题。并继续和大家讨论如何创建在可穿戴设备上独立运行的APP。

　　Android Wear

　　2014 年，谷歌推出了新的Android Wear版本，这是面向可穿戴设备的安卓操作系统。一般来说，像Moto 360 智能手表这样的Android Wear设备都需要与安卓智能手机协同工作，而Android Wear支持可穿戴设备与其他运行完整安卓系统的设备进行双向通信。

　　Bluetooth Smart的架构和角色

　　在 Android Wear的世界中，设备就相当于节点，这些节点各自具备不同的功能，并被连接到可穿戴的网络中。一般来说，智能手机相当于可穿戴网络的中枢，与其他类型如智能手表的节点相连接。节点与节点之间就是通过Bluetooth Smart进行通信的，但Android Wear开发者其实并不需要全盘地了解Bluetooth Smart。通过Android Wear的API就可以轻松加愉快地实现蓝牙技术的功能！

　　Android Wear APP

　　你也许会想，既然拓展通知就能实现很多功能，为什么还要在可穿戴设备上开发APP呢？我们不妨就从这个问题出发。通过开发Android WearAPP，我们可以更好地控制用户界面，还能像智能手机一样创建自定义的UI布局。此外，还能实现双向设备通信，让可穿戴设备和智能手机之间能够相互发送信息。

　　Android Wear APP能够脱离智能手机APP独立运行，但开发者需要注意第一篇中提到的智能手机和可穿戴设备的相对能力差异，利用更强大的智能手机处理需要多方资源支持的复杂操作。举例来说，持续扫描Beacon就需要比较多的资源，因此决定把这一工作交给智能手机处理。探测到Beacon后，手机会将相关的展品信息发送给智能手表上的Android Wear APP，用户就可以在智能手表屏幕上浏览这些信息了。

　　Android Wear API

　　Google Play Services 库提供了以下主要的Android Wear API，在可穿戴博物馆导览APP中都有用到。

　　DataApi

　　这一API能够将所有与Android Wear连接的节点自动进行数据同步，在博物馆导览APP中指的就是智能手机和智能手表之间。

　　一般通过PutDataRequest类创建DataItem对象，制定特定路径，以确认通过同步过程接收的节点数据类型。然后只需要调用Wearable.DataApi.putDataItem，将数据交给API同步。

　　节点使用DataListener接口，通过onDataChanged方法接收同步的数据。

　　MessageApi

　　MessageApi 让开发者能够从一个节点向另一个节点发送字节数组。MessageApi的使用通常作为一种远程过程调用（Remote Procedure Call，简称RPC）机制。Capability API可用来发现能够理解并处理特定类型信息的节点。调用Wearable.MessageApi.sendMessage在蓝牙连接中发送信息，实施了 MessageListener 界面的接收节点即会通过onMessageReceived方法被调用。

　　CapabilityApi

　　APP中可以在名为wear.xml的源文件中注册处理特定类型信息的功能。“功能”是由字符串值定义的，字符串值是开发者创建并通过Capability API引用。下图是小编为博物馆导览智能手机APP创建的wear.xml文件。

　　

　　图8 – 在Wear中声明能力

　　NodeApi

　　这一API将会在可穿戴网络中提供互联节点访问和相关信息。

　　文章后面将提到这些API的例子。

　　Android Wear 博物馆导览用户界面（User Interface， UI）

　　此处需要一个和第一节中一样使用延展通知创建的多页面、互动UI。GridViewPager类为此提供了最佳的基础。当靠近展品时，一共需要展示三个页面：应用标题页、带有“喜欢”反馈按钮的展品名称页、展品信息页。APP完成后的截屏如下图：

　　

　　图9 – APP完成后的截屏

　　如果附近没有Beacon，可穿戴APP就只显示标题页，而无法进入展品信息页。如果智能手机APP探测到了附近的Beacon，则会立即向可穿戴APP发送展品照片和简介，并展示展品信息页。

　　发送展品信息至可穿戴设备

　　小编使用数据层API从智能手机向可穿戴设备传输展品图像和信息。在发送端（智能手机APP），使用Asset对象形成图像容器，再使用 PutDataMapRequest项启动智能手表同步。然后使用Google Play可穿戴DataApi启动智能手表同步。这里需要注意，数据PutDataRequest中包含一个时间戳。因为DataApi会缓冲数据，但如果较上次同步事件之后没有变化则不需要进行数据传输。

　　

　　图10 – 智能手机APP使用数据层API 向可穿戴设备发送数据

　　在Android Wear APP中实施DataApi.DataListener界面，处理onDataChanged方法中的数据同步事件。

　　

　　图11– 使用Capability API

　　搞定“喜欢”按钮

　　让可穿戴APP在用户按下“喜欢”按钮之后立即通知智能手机APP，并使用Message API来完成这一步。此外，还使用Capability API来确保信息能够选对智能手机节点。

　　

　　图12 – 使用Capability API

　　当用户按下“喜欢”的按钮时，会发送一个包含了路径的信息，这个信息代表“将此事件作为“按下喜欢按键”处理”，同时还包含了这个展品的名称等信息，这个信息由可穿戴APP发送到智能手机APP。

　　

　　图13 – 通过信息API从可穿戴设备向智能手机发送信息

　　智能手机APP中的MessageApi.MessageListener界面通过调用onMessageReceived 方法接收信息。

　　

　　图14 – 智能手机APP从可穿戴设备APP上接收信息

　　总结

　　可穿戴网络中的Android Wear API加上Bluetooth Smart的节点间低功耗无线传输，Android Wear其乐无穷！

　　也就是说，Android Wear允许开发者直接使用如android.bluetooth.le.BluetoothLeScanner这样的标准Bluetooth Smart API。这样，可穿戴设备就可以脱离手机的辅助，直接与其他Bluetooth Smart设备互动了。

　　可穿戴设备要比智能手机中枢的功能少得多，因此可穿戴设备通常要和智能手机协同工作，将一些高难的计算工作交由智能手机处理。在本文中我们将重点关注这样的使用场景。

　　

　　图1 – 架构

　　开发可穿戴博物馆导览APP的三大方法

　　有三种方法可以将之前介绍过的智能手机博物馆导览APP拓展到Moto 360智能手表上：

　　1. 使用标准Android Notifications

　　2. 使用面向Android Wear设备的Extend Notifications

　　3. 开发在可穿戴设备上运行的Android WearAPP

　　本文先为大家介绍前两个基于通知的方法，再向大家介绍Android Wear APP的开发。

　　标准通知（Standard Notifications）

　　告诉你一个好消息：安卓智能手机发出的任何通知都会被自动发送至相应的、已连接的可穿戴设备上。因此，如果已经在安卓智能手机APP上使用了通知，那么即使不再另外编写专门的代码，APP通知在可穿戴设备上显示也不成问题，酷吧！

　　

　　图2 –Moto 360上GetYourBeacOn应用的标准通知

　　可穿戴设备的扩展通知

　　安卓API提供一些方法为可穿戴设备定制信息，而不是单纯地把可穿戴设备作为智能手机通知提示的显示屏。例如，我们可以利用特殊的文本样式，设置通知的背景图像，建立多重页面让用户可以通过划屏查看通知详情，还可以在通知中添加一些操作，增加可穿戴设备的互动性。

　　我决定为用户在Android Wear设备上提供多个信息页面，再添加一些互动，让用户可以对特定的展览内容做出“喜欢”或“不喜欢”的反馈。这不难实现，只要借助一个名为WearableExtender的工具即可。我们来简要地看一下代码吧。

　　我们先来创建三个包括主要的展览信息页面，为让使用者更容易在可穿戴设备上阅读信息，我们可以使用文字形式呈现。

　　

　　图3 – 创建通知页面

　　接下来我们需要创建Action物件，以回应用户对互动选项“喜欢”和“不喜欢”的选择。Action与页面类似，但需要有一个与之相关联的Intent包括在PendingIntent对象里。安卓系统里，Intent是即将执行的操作，而PendingIntent是可以交由另一个应用执行的 Intent。在这里的情况下，前述“另一个应用”指的就是博物馆导览APP，我规定PendingIntent需要启动一个名为 NotificationActionHandler的Activity。

　　

　　图4 – 创建操作，为通知增加互动功能

　　最后，我们再创建一个包括附加页面和操作的WearableExtender，再建立一个包含它的通知，再加上代表一些基本设置的数据和我们的第一个通知页面。触发通知，就成了！可穿戴设备会收到一个多页的、互动的通知。

　　

　　图5 – 为通知添加可穿戴拓展

　　通知就会像下图的形式显示在智能手表屏幕上

　　

　　图6 – 可穿戴设备上的拓展互动通知

　　当用户选择“喜欢”或“不喜欢”的操作后，NotificationActionHandlerActivity就会在智能手机上启动，显示以下屏幕之一：

　　

　　图7 – 智能手机APP对可穿戴设备上选定的操作的回应

　　你看，单单利用安卓通知，就能实现这么多功能！

　　Android Wear还是很容易上手的。通知（Notification）对于大多数安卓应用开发者都不陌生，Bluetooth Smart会默默地在幕后帮你搞定智能手机和可穿戴设备之间的通讯，而不需要开发者花太多时间专门了解它。