Android WLAN 直连（对等连接或 P2P）_android wifi直连

概念

Wi-Fi Direct®支持Wi-Fi设备相互直接连接，并非Android设备独有的，是WIfi联盟提供的一种设备与设备之间直接联网通讯的技术，实现点对点的连接，我们常说的Wifi P2P连接。

最大的特点和优势就是无需接入网络就可连接设备
有了Wi-Fi Direct，手机、摄像头、打印机、个人电脑和游戏设备无需互联网连接，就能够建立自己的Wi-Fi网络。Wi-Fi Direct设备相互连接后，通过设备设置，就可快速简便地传送或显示内容、玩游戏以及分享应用。这些设备可以一对一地连接，或者几个设备形成的一组设备可以同时连接。由于无需接入点或互联网连接，因此设备在哪里，哪里就有Wi-Fi Direct网络。设备之间建立的Wi-Fi Direct连接对包括Miracast®在内的很多应用而言属于底层技术。诸如智能手机、摄像头、打印机、电视机、个人电脑、游戏机等成千上万的设备均已通过认证。
随时随地建立连接
即使附近没有Wi-Fi网络可用，Wi-Fi Direct设备之间也可以随时随地建立连接。Wi-Fi Direct设备向同一区域内的其他设备发送信号，让这些设备知道可以建立连接。用户可以查看可用设备并请求连接，也可以接收另一台设备发出的连接邀请。两个或更多个经过Wi-Fi Direct认证的设备直接连接时，会使用Wi-Fi Protected Setup™形成一个Wi-Fi Direct设备组。

Android设备如何使用WLAN P2P

Android API 概览
WifiP2pManager 类提供的方法使您可以在设备上与 WLAN 硬件交互，以执行发现和连接对等设备等操作。可执行的操作如下：

WifiP2pManager 方法使您可以在侦听器中进行传递，以便 WLAN P2P 框架可以向您的 Activity 通知通话状态。下表介绍可用的侦听器接口和使用侦听器的相应 WifiP2pManager 方法调用：

WLAN P2P API 定义当发生特定 WLAN P2P 事件时会广播的 Intent，例如发现新的对等设备时，或设备的 WLAN 状态更改时。您可以通过创建处理这些 Intent 的广播接收器，在应用中注册接收这些 Intent：

创建 WLAN P2P 应用

创建 WLAN P2P 应用涉及为应用创建并注册广播接收器、发现对等设备，连接到对等设备，以及将数据传输到对等设备。以下部分将介绍如何完成此操作。

初始设置
在使用 WLAN P2P API 之前，您必须确保您的应用可以访问硬件，并且设备支持 WLAN P2P API 协议。如果设备支持 WLAN P2P，您可以获得 WifiP2pManager 的实例，创建并注册广播接收器，然后开始使用 WLAN P2P API。

请求在设备上使用 WLAN 硬件的权限，同时声明您的应用在 Android 清单中具有正确的最低 SDK 版本：

<uses-sdk android:minSdkVersion="14" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
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检查 WLAN P2P 是否开启并受支持。您可以在广播接收器收到 WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION Intent 时，在接收器中检查此项。向您的 Activity 通知 WLAN P2P 的状态，并作出相应回应：

@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
...
String action = intent.getAction();
if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
    int state = intent.getIntExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_STATE, -1);
    if (state == WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_ENABLED) {
        // Wifi P2P is enabled
    } else {
        // Wi-Fi P2P is not enabled
    }
}
...
}
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获取和初始化P2P资源
获取 WifiP2pManager 的实例，并通过调用 initialize()，在 WLAN P2P 框架中注册您的应用。此方法会返回 WifiP2pManager.Channel，用于将您的应用连接到 WLAN P2P 框架。此外，您还应该通过 WifiP2pManager 和 WifiP2pManager.Channel 对象以及对 Activity 的引用，创建广播接收器实例。这样广播接收器便可通知 Activity 感兴趣的事件并进行相应更新。此外，您还可以操纵设备的 WLAN 状态（如有必要）：

WifiP2pManager manager;
Channel channel;
BroadcastReceiver receiver;
...
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
    ...
    manager = (WifiP2pManager) getSystemService(Context.WIFI_P2P_SERVICE);
    channel = manager.initialize(this, getMainLooper(), null);
    receiver = new WiFiDirectBroadcastReceiver(manager, mChannel, this);
    ...
}
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创建 Intent 过滤器，然后添加与广播接收器检查内容相同的 Intent：

IntentFilter intentFilter;
...
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
    ...
    intentFilter = new IntentFilter();
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_STATE_CHANGED_ACTION);
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION);
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION);
    intentFilter.addAction(WifiP2pManager.WIFI_P2P_THIS_DEVICE_CHANGED_ACTION);
    ...
}
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在 Activity 的 onResume() 方法中注册广播接收器，然后在 Activity 的onPause() 方法中取消注册该接收器：

/* register the broadcast receiver with the intent values to be matched */
@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    registerReceiver(mReceiver, intentFilter);
}
/* unregister the broadcast receiver */
@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    unregisterReceiver(mReceiver);
}
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发现对等设备

如要发现可连接的对等设备，请调用 discoverPeers()，以检测范围内的可用对等设备。对此功能的调用为异步操作，如果您已创建 WifiP2pManager.ActionListener，则系统会通过 onSuccess() 和 onFailure() 告知应用成功与否。onSuccess() 方法仅会通知您发现进程已成功，但不会提供有关其发现的实际对等设备（如有）的任何信息：

manager.discoverPeers(channel, new WifiP2pManager.ActionListener() {
    @Override
    public void onSuccess() {
        ...
    }

    @Override
    public void onFailure(int reasonCode) {
        ...
    }
});
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如果发现进程成功并检测到对等设备，则系统会广播 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION Intent，您可以在广播接收器中侦听该 Intent，以获取对等设备列表。当应用接收到 WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION Intent 时，您可以通过 requestPeers() 请求已发现对等设备的列表。以下代码展示如何完成此项设置：

PeerListListener myPeerListListener;
...
if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_PEERS_CHANGED_ACTION.equals(action)) {

    // request available peers from the wifi p2p manager. This is an
    // asynchronous call and the calling activity is notified with a
    // callback on PeerListListener.onPeersAvailable()
    if (manager != null) {
        manager.requestPeers(channel, myPeerListListener);
    }
}
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requestPeers() 方法也为异步操作，并可在对等设备列表可用时通过 onPeersAvailable()（定义见 WifiP2pManager.PeerListListener 接口）通知您的 Activity。onPeersAvailable() 方法为您提供 WifiP2pDeviceList，您可对其进行迭代以查找希望连接的对等设备。

连接到对等设备

获取可能对等设备的列表，且已确定您要连接的设备后，调用connect() 方法即可连接到相应设备。调用此方法需要使用 WifiP2pConfig 对象，其中包含要连接的设备的信息。您可以通过 WifiP2pManager.ActionListener 获知连接是否成功。以下代码展示如何创建与所需设备的连接：

//obtain a peer from the WifiP2pDeviceList
WifiP2pDevice device;
WifiP2pConfig config = new WifiP2pConfig();
config.deviceAddress = device.deviceAddress;
manager.connect(channel, config, new ActionListener() {

    @Override
    public void onSuccess() {
        //success logic
    }

    @Override
    public void onFailure(int reason) {
        //failure logic
    }
});
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建立网络连接

当P2P连接完成后，IP地址是由DHCPServer分配的，一般是Group Owner所在的设备开启DHCPServer给自己和对端（GC端）分贝IP地址。
如果当前设置是GC(Group Client),那么可通过WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION广播直接拿到GO端的IP地址

        if (WifiP2pManager.WIFI_P2P_CONNECTION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
			NetworkInfo networkInfo = (NetworkInfo) intent
                    .getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_NETWORK_INFO);
            WifiP2pInfo p2pInfo =
                    (WifiP2pInfo) intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_INFO);
            WifiP2pGroup p2pGroup =
                    (WifiP2pGroup) intent.getParcelableExtra(WifiP2pManager.EXTRA_WIFI_P2P_GROUP);

            if (networkInfo.isConnected()) {
                device_addr[0] = p2pInfo.groupOwnerAddress.getHostAddress();
                mController.setGroupModule(false);
                WifiP2pDevice device = p2pGroup.getOwner();
                if (device != null && device.getWfdInfo() != null) {
                    mPort = String.valueOf(device.getWfdInfo().getControlPort());
                    mIp = p2pInfo.groupOwnerAddress.getHostAddress();
                } else {
                    Log.d(TAG, "device or device wfdInfo is null");
                }
			}
		}
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如果当前设备是GO(Group Owner)那么就需要用其他方法获取到对端IP地址了，Android 原生未提供直接获取GC IP的方法
如果可以修改AOSP源码的话，可以通过DHCPServer给GC分配IP地址时，把地址给到当前的程序：
Android 源码：packages/modules/NetworkStack/src/android/net/dhcp/DhcpServer.java
transmitAck方法中添加以下code
private boolean transmitAck(@NonNull DhcpPacket packet, @NonNull DhcpLease lease, @NonNull MacAddress clientMac)

Intent notifyMiracast = new Intent(WIFI_P2P_IP_ADDR_CHANGED_ACTION);
notifyMiracast.putExtra(WIFI_P2P_PEER_IP_EXTRA,lease.getNetAddr().toString().substring(1));
notifyMiracast.putExtra(WIFI_P2P_PEER_MAC_EXTRA,lease.getHwAddr().toString());
Log.d(TAG,"sendBroadcast IP " + notifyMiracast.getStringExtra(WIFI_P2P_PEER_IP_EXTRA)
                + "MAC " + notifyMiracast.getStringExtra(WIFI_P2P_PEER_MAC_EXTRA));
mContext.sendBroadcast(notifyMiracast);
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也可以读取ARP方法来获取IP

private String macAddressFromRoute(String macAddress){
	String ipAddress = null;
	BufferedReader reader = null;
	try {
		reader = new BufferedReader(new FileReader("/proc/net/arp"));
		// Skip over the line bearing column titles
		String line = reader.readLine();
		while ((line = reader.readLine()) != null) {
			String[] tokens = line.split("[ ]+");
				if (tokens.length < 6) {
					continue;
				}
			// ARP column format is
			// Address HWType HWAddress Flags Mask IFace
			String ip = tokens[0];
			String mac = tokens[3];
			if (mac.equals(macAddress)) {
				ipAddress = ip;
				break;
			}
		}
		if (ipAddress == null) {
			loge("Did not find remoteAddress {" + macAddress+ "} in /proc/net/arp");
		}
	} catch (FileNotFoundException e) {
		loge("Could not open /proc/net/arp to lookup mac address");
	} catch (IOException e) {
		loge("Could not read /proc/net/arp to lookup mac address");
	} finally {
		try {
			if (reader != null) {
				reader.close();
			}
		} catch (IOException e) {
			// Do nothing
		}
    }
	return ipAddress;
}
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