Bluetooth

Android には、クラシック Bluetooth と Bluetooth Low Energy の両方をサポートするデフォルトの Bluetooth スタックが用意されています。Bluetooth を使用することで、Android デバイスはパーソナル エリア ネットワークを作成して、付近の Bluetooth デバイスとデータを送受信できます。

Android 4.3 以降では、Android Bluetooth スタックは Bluetooth Low Energy（BLE）を実装するための機能を備えています。BLE API を最大限に活用するには、Android Bluetooth の HCI 要件に従う必要があります。認定チップセットを搭載した Android デバイスでは、クラシック Bluetooth、またはクラシック Bluetooth と BLE の両方を実装できます。BLE には、古い Bluetooth チップセットとの下位互換性がありません。

Android 8.0 では、ネイティブ Bluetooth スタックで Bluetooth 5 に完全に対応しています。Bluetooth 5 で利用できる機能を使用するには、Bluetooth 5 に対応したチップセットをデバイスに搭載する必要があります。

Android のアーキテクチャ

Bluetooth アプリは、Binder を介して Bluetooth プロセスと通信します。Bluetooth プロセスは、JNI を使用して Bluetooth スタックと通信し、デベロッパーが各種の Bluetooth プロファイルにアクセスできるようにします。次の図に、Bluetooth スタックの一般的な構造を示します。

アプリのフレームワーク

アプリのコードはアプリのフレームワークのレベルにあり、android.bluetooth API を使用して Bluetooth ハードウェアを操作します。内部的には、このコードが Binder IPC メカニズムを通じて Bluetooth プロセスを呼び出します。

Bluetooth アプリ

Bluetooth アプリは packages/modules/Bluetooth/android/app に配置されており、Android アプリとしてパッケージ化され、Android フレームワーク レイヤで Bluetooth プロファイルを実装します。このアプリは、JNI 経由でネイティブ Bluetooth スタックを呼び出します。

JNI

android.bluetooth に関連付けられた JNI コードは、packages/modules/Bluetooth/android/app/jni に配置されています。JNI コードは、デバイスが検出されたときなど、特定の Bluetooth オペレーションが発生したときに Bluetooth スタックを呼び出します。

Bluetooth スタック

デフォルトの Bluetooth スタックは AOSP に組み込まれ、packages/modules/Bluetooth/system に配置されています。スタックでは汎用の Bluetooth HAL が実装されており、拡張機能と構成変更によってカスタマイズ可能です。

ベンダー実装

ベンダー デバイスは、ハードウェア インターフェース デザイン言語（HIDL）を使用して Bluetooth スタックを操作します。

HIDL

HIDL では、Bluetooth スタックとベンダー実装の間のインターフェースが定義されています。Bluetooth HIDL ファイルを生成するには、Bluetooth インターフェース ファイルを HIDL 生成ツールに渡します。インターフェース ファイルは hardware/interfaces/bluetooth にあります。

Bluetooth スタックの開発

Android Bluetooth スタックは、Bluetooth スタックに完全に対応しています。認証リスティングは、Bluetooth SIG ウェブサイトの QDID 169365 にあります。

コア Bluetooth スタックは packages/modules/Bluetooth にあります。開発は AOSP で行われていますが、コントリビューションも受け付けています。

Android 7.x 以前のアーキテクチャ

Bluetooth システム サービスは JNI 経由で Bluetooth スタックと通信し、Binder IPC を介してアプリと通信します。システム サービスは、デベロッパーが各種の Bluetooth プロファイルにアクセスできるようにします。次の図は、Bluetooth スタックの一般的な構造を示しています。

アプリのフレームワーク

アプリのコードはアプリのフレームワークのレベルにあり、android.bluetooth API を使用して Bluetooth ハードウェアを操作します。内部的には、このコードが Binder IPC メカニズムを通じて Bluetooth プロセスを呼び出します。

Bluetooth システム サービス

Bluetooth システム サービスは packages/apps/Bluetooth に配置されており、Android アプリとしてパッケージ化され、Android フレームワーク レイヤで Bluetooth サービスおよびプロファイルを実装します。このアプリは JNI 経由で HAL レイヤを呼び出します。

JNI

android.bluetooth に関連付けられた JNI コードは、packages/apps/Bluetooth/jni に配置されています。JNI コードは、デバイスが検出されるなど特定の Bluetooth オペレーションが発生したときに HAL レイヤを呼び出し、HAL からコールバックを受け取ります。

HAL

Hardware Abstraction Layer では、android.bluetooth API と Bluetooth プロセスが呼び出す標準インターフェースが定義されています。Bluetooth ハードウェアを適切に機能させるには、これを実装する必要があります。Bluetooth HAL のヘッダー ファイルは hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h です。また、すべての hardware/libhardware/include/hardware/bt_*.h ファイルを確認する必要があります。

Bluetooth スタック

デフォルトの Bluetooth スタックが提供されており、system/bt に配置されています。スタックでは汎用の Bluetooth HAL が実装されており、拡張機能と構成変更によってカスタマイズ可能です。

ベンダー拡張

トレース用のカスタム拡張機能と HCI レイヤを追加するには、libbt-vendor モジュールを作成して、それらのコンポーネントを指定します。

HAL の実装

Bluetooth HAL は /hardware/libhardware/include/hardware/bluetooth.h にあります。bluetooth.h ファイルには Bluetooth スタックの基本インターフェースが含まれており、この機能を実装する必要があります。

プロファイル固有のファイルは同じディレクトリにあります。詳細については、HAL ファイルのリファレンスをご覧ください。