iOS藍牙開發CoreBluetooth框架總結

SofBecerra 7年前發布 | 29K 次閱讀 iOS開發移動開發

最近兼職公司一個項目設計藍牙項目，在開發過程中踩了不少坑，做了一些簡單的整理以及總結，在此順便分享一下。

概念

iOS開發中，談到藍牙現在基本最常使用的框架就是CoreBluetooth框架了，使用該框架可以iOS設備與藍牙設備或者iOS設備與其他非藍牙設備的交互。

藍牙開發分為兩種：中心者模式和管理者模式

中心者模式

我們的手機作為中心設備，連接藍牙設備（這也是最常用的一種模式，比如使用我們的手機連接小米手環、空氣凈化器等；我們以下的開發也是基于這種模式。）
管理者模式

我們的手機作為外設，自己創建服務于特征，供其他設備連接我們的手機

關鍵詞

中心設備：用于掃描周邊藍牙外設的設備，比如我們上面所說的中心者模式，此時我們的手機就是中心設備。
外設：被掃描的藍牙設備，比如我們上面所說的用我們的手機連接小米手環，這時候小米手環就是外設。
廣播：外部設備不停的散播的藍牙信號，讓中心設備可以掃描到，也是我們開發中接收數據的入口。
服務(Service)：外部設備在與中心設備連接后會有服務，可以理解成一個功能模塊，中心設備可以讀取服務，篩選我們想要的服務，并從中獲取出我們想要特征。（外設可以有多個服務）
特征(Characteristic)：服務中的一個單位，一個服務可以多個特征，而特征會有一個value，一般我們向藍牙設備寫入數據、從藍牙設備讀取數據就是這個value
UUID：區分不同服務和特征的唯一標識，使用該字端我們可以獲取我們想要的服務或者特征。

具體實現

1.導入CoreBluetooth頭文件，并遵循兩個協議

2.建立中心角色（將手機作為中心角色，可以搜索外部藍牙設備）

/*中心角色*/
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *mgr;
/*外設角色，我們當選中某個外設連接成功后，將外設對象賦值給該對象*/
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral;
/*在viewDidLoad中實例化并設置代理*/
_mgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];

中心角色一旦創建，藍牙狀態改變的代理方法就會自動執行，返回當前藍牙狀態

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
    switch (central.state) {
        case 0:
            NSLog(@"CBCentralManagerStateUnknown");//設備類型位置
            break;
        case 1:
            NSLog(@"CBCentralManagerStateResetting");//設備初始化中
            break;
        case 2:
            NSLog(@"CBCentralManagerStateUnsupported");//不支持藍牙
            break;
        case 3:
            NSLog(@"CBCentralManagerStateUnauthorized");//設備未授權
            break;
        case 4:
        {
            NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOff");//藍牙未開啟
        }
            break;
        case 5:
        {
            NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOn");//藍牙已開始
            //如果想自動掃描，在此處開始掃描即可
         }
            break;
        default:
            break;
    }
}

3.開啟掃描

我的項目中是手動開啟掃描的

- (void)searchDevcie{
    if(_mgr!=nil&& _mgr.state==5){
         [self. mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
    }
}

每當搜索到一個外設之后，都會自動觸發以下方法，每發現一個藍牙設備都會調用此函數，因為目前藍牙設備越來越多（小米、顯示器、ofo...），所以我在此處做了篩選，只要我司的設備

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central  // 中心管理者didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral  // 外設advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData // 外設攜帶的數據
RSSI:(NSNumber *)RSSI{  // 外設發出的藍牙信號強度
    if ([peripheral.name hasPrefix:@"HT"]) {
        NSLog(@"%@",peripheral.name);//能夠進來的 都是我們想要的設備了
        //我們的邏輯是，搜索到一個設備（peripheral）放到一個集合，然后給用戶進行選擇
    } 
}

4.根據3中掃描的設備列表，接下來做的就是連接設備了。

//從設備列表選中我們要的設備  連接設備
- (void)connectDevice:(CBPeripheral *)peripheral{
    [self.mgr connectPeripheral:peripheral options:nil];
}

連接相關的代理方法：

// 中心管理者連接外設成功(如果外設成功與中心設備連接成功之后會自動觸發該方法)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者
  didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外設
{
    NSLog(@"連接成功");
    // 標記我們的外設,讓他的生命周期 = ViewController
    self.peripheral = peripheral;
    //  設置外設的代理
    self.peripheral.delegate = self;
    // 外設發現服務,傳nil代表不過濾
    //調用該方法后，將會自動調用didDiscoverServices()代理方法，用于發現服務
    [self.peripheral discoverServices:nil];
    //既然連接上了，為了解決性能，就停止掃描吧
    [_mgr stopScan];
}
// 外設連接失敗
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
    NSLog(@"連接失敗");
}
// 丟失連接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
    NSLog(@"斷開連接");
}

之前說過了，當調用[self.peripheral discoverServices:nil];方法之后，當發現服務后就會自動調用以下的didDiscoverServices()代理方法

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
    NSLog(@"didDiscoverServices");
    if (error)
    {
        NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);
        return;
    }
    //服務并不是我們的目標，也沒有實際意義。我們需要用的是服務下的特征，查詢（每一個服務下的若干）特征
    for (CBService *service in peripheral.services)
    {
       //好，發現了服務 接下來就是最重要的特征了
      //調用該方法后，當發現了service服務中的特征后，將會自動觸發didDiscoverCharacteristicsForService()方法
        [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
    }
}

發現外設服務里的特征的時候調用的代理方法(這個是比較重要的方法，你在這里可以通過事先知道UUID找到你需要的特征，訂閱特征，或者這里寫入數據給特征也可以)

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
    NSLog(@"didDiscoverCharacteristicsForService");
    //在此處可以獲取服務中的特征了，與硬件工程師溝通后得知，uuid為ffe2的特征是用于向外部藍牙設備寫數據的，uuid為ffe1的特征是用于從外部藍牙設備讀取數據的，那讀信息，因為我在下面向藍牙外部設備寫數據的時候，我使用了一個參數：CBCharacteristicWriteWithoutResponse（也就是說，沒有回調，因那沒有回調就取不到數據咯？但是我們可以給讀取數據的服務設置一個通知，也就是下面的setNotifyValue:方法了，一旦設置，如果外部藍牙設備給中心設備發送信息，我們就能在didUpdateValueForCharacteristic代理方法中進行獲取了）
    for (CBCharacteristic *cha in service.characteristics) {
        if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe2"]){
            self.characteristic = cha;
        }else if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe1"]){
            self.readcharacteristic = cha;
            [self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.readcharacteristic];
        }
    }
}

好，所以說，接下來我們就能從外部藍牙設備中接收數據了

//從外圍設備獲取數據
// 更新特征的value的時候會調用 （凡是從藍牙傳過來的數據都要經過這個回調，簡單的說這個方法就是你拿數據的唯一方法） 你可以判斷是否
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
{
//因為我們是兩個特征 一個讀 一個寫 所以我讀取數據，只要從讀的特征中獲取就可以了
  if (characteristic ==  self.readcharacteristic) {
        //characteristic.value 就是我們想要的數據了
  }
}

重頭戲到了，接下來就是向外部藍牙設備寫數據了

只需要調用以下方法就可以實現數據寫入了,【subData就是我們的需要寫入外部藍牙設備的數據了；self.characteristic是我們寫的服務；CBCharacteristicWriteWithoutResponse 不需要回調函數（一開始踩了個坑設置的CBCharacteristicWriteWithResponse，報錯"writing is not permitted"）】
[self.peripheral writeValue:subData  forCharacteristic:self.characteristic    type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];

以為這樣就完了嗎？開發過程中我又踩了一個坑，跟大家聊下，我們在向攝像頭藍牙設備寫入指令的時候，我們的指令比較長（達到了200byte左右，但是我們的攝像頭設備藍牙內部接收緩沖區只有16個字節），所以我們只能選擇分包發送了，將200byte的指令拆開發送

貼上我的代碼段：(如果你們的指令正好在你們的緩沖區閥值之內，那就無須使用以下代碼了)

-(void)sendDataWithSubPackage:(NSData*)goalData
{
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
        for (int i = 0; i < [msgData length]; i += 16) {  
            // 預加 最大包長度，如果依然小于總數據長度，可以取最大包數據大小
            if ((i + 16) < [msgData length]) {
                NSRange range  = NSMakeRange(i, 16);  
                NSData *subData = [msgData subdataWithRange:range];
                [self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
                //根據接收模塊的處理能力做相應延時,因為藍牙設備處理指令需要時間，所以我這邊給了500毫秒
                usleep(500 * 1000);
            }else {
                NSString *rangeStr = [NSString stringWithFormat:@"%i,%i", i, (int)([msgData length] - i)];
                NSData *subData = [msgData subdataWithRange:NSRangeFromString(rangeStr)];
                [self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
                usleep(500 * 1000);
            }
        }
    });
}

至此，搞定，完工

來自：http://www.cocoachina.com/ios/20171013/20784.html

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