iOS藍牙開發(4.0)詳解_ZenDei技術網路在線

最近由於項目需要, 一直在研究藍牙4.0,在這兒分享給大家, 望共同進步. 一、關於藍牙開發的一些重要的理論概念： 1.當前ios中開發藍牙所運用的系統庫是<CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>。 2.藍牙外設必須為4.0及以上(2.0需要MFI認證)，否則無法開發，藍牙4. ...

最近由於項目需要, 一直在研究藍牙4.0,在這兒分享給大家, 望共同進步.

一、關於藍牙開發的一些重要的理論概念：

1.當前ios中開發藍牙所運用的系統庫是<CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>。

2.藍牙外設必須為4.0及以上(2.0需要MFI認證)，否則無法開發，藍牙4.0設備因為低耗電，所以也叫做BLE。

3.CoreBluetooth框架的核心其實是兩個東西，peripheral和central, 可以理解成外設和中心，就是你的蘋果手機就是中心，外部藍牙稱為外設。

4.服務和特征(service and characteristic)：簡而言之，外部藍牙中它有若幹個服務service（服務你可以理解為藍牙所擁有的能力），而每個服務service下擁有若幹個特征characteristic（特征你可以理解為解釋這個服務的屬性）。

5.Descriptor（描述）用來描述characteristic變數的屬性。例如，一個descriptor可以規定一個可讀的描述，或者一個characteristic變數可接受的範圍，或者一個characteristic變數特定的單位。

6.我們使用的藍牙模塊是在淘寶買的, 大概十多元一個, ios大概每次可以接受90個位元組, 安卓大概每次可以接收20個位元組, 具體數字可能會浮動, 應該是與藍牙模塊有關。

二、藍牙連接的主要步驟

     1、創建一個CBCentralManager實例來進行藍牙管理；

     2、搜索掃描外圍設備；

     3、連接外圍設備；

     4、獲得外圍設備的服務；

     5、獲得服務的特征；

     6、從外圍設備讀取數據；

     7、給外圍設備發送（寫入）數據。

三、代碼

// 加入許可權訪問, 否則上傳AppStore會因為許可權不足失敗

1. 初始化

#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>

self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];

2. 搜索掃描外圍設備

/**
 *  --  初始化成功自動調用
 *  --  必須實現的代理，用來返回創建的centralManager的狀態。
 *  --  註意：必須確認當前是CBCentralManagerStatePoweredOn狀態才可以調用掃描外設的方法：
 scanForPeripheralsWithServices
 */
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central{
    switch (central.state) {
        case CBCentralManagerStateUnknown:
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnknown");
            break;
        case CBCentralManagerStateResetting:
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStateResetting");
            break;
        case CBCentralManagerStateUnsupported:
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnsupported");
            break;
        case CBCentralManagerStateUnauthorized:
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnauthorized");
            break;
        case CBCentralManagerStatePoweredOff:
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStatePoweredOff");
            break;
        case CBCentralManagerStatePoweredOn:
        {
            NSLog(@">>>CBCentralManagerStatePoweredOn");
            // 開始掃描周圍的外設。
            /*
             -- 兩個參數為Nil表示預設掃描所有可見藍牙設備。
             -- 註意：第一個參數是用來掃描有指定服務的外設。然後有些外設的服務是相同的，比如都有FFF5服務，那麼都會發現；而有些外設的服務是不可見的，就會掃描不到設備。
             -- 成功掃描到外設後調用didDiscoverPeripheral
             */
            [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
        }
            break;
        default:
            break;
    }
}

#pragma mark 發現外設
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI{
    NSLog(@"Find device:%@", [peripheral name]);
    if (![_deviceDic objectForKey:[peripheral name]]) {
        NSLog(@"Find device:%@", [peripheral name]);
        if (peripheral!=nil) {
            if ([peripheral name]!=nil) {
                if ([[peripheral name] hasPrefix:@"根據設備名過濾"]) {
                    [_deviceDic setObject:peripheral forKey:[peripheral name]];
                     // 停止掃描, 看需求決定要不要加
//                    [_centralManager stopScan];
                    // 將設備信息傳到外面的頁面(VC), 構成掃描到的設備列表
                    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(dataWithBluetoothDic:)]) {
                        [self.delegate dataWithBluetoothDic:_deviceDic];
                    }
                }
            }
        }
    }
}

3.連接外圍設備

// 連接設備(.h中聲明出去的介面, 一般在點擊設備列表連接時調用)
- (void)connectDeviceWithPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
    [self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
}

#pragma mark 連接外設--成功
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
    //連接成功後停止掃描，節省記憶體
    [central stopScan];
    peripheral.delegate = self;
    self.peripheral = peripheral;
    //4.掃描外設的服務
    /**
     --     外設的服務、特征、描述等方法是CBPeripheralDelegate的內容，所以要先設置代理peripheral.delegate = self
     --     參數表示你關心的服務的UUID，比如我關心的是"FFE0",參數就可以為@[[CBUUID UUIDWithString:@"FFE0"]].那麼didDiscoverServices方法回調內容就只有這兩個UUID的服務，不會有其他多餘的內容，提高效率。nil表示掃描所有服務
     --     成功發現服務，回調didDiscoverServices
     */
    [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:@"你要用的服務UUID"]]];
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(didConnectBle)]) {
       // 已經連接
        [self.delegate didConnectBle];
    }
}

#pragma mark 連接外設——失敗
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error{
    NSLog(@"%@", error);
}

#pragma mark 取消與外設的連接回調
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error{
    NSLog(@"%@", peripheral);
}

4. 獲得外圍設備的服務

#pragma mark 發現服務回調
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
    
    //NSLog(@"didDiscoverServices,Error:%@",error);
    CBService * __nullable findService = nil;
    // 遍歷服務
    for (CBService *service in peripheral.services)
    {
        //NSLog(@"UUID:%@",service.UUID);
        if ([[service UUID] isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你要用的服務UUID"]])
        {
            findService = service;
        }
    }
    NSLog(@"Find Service:%@",findService);
    if (findService)
        [peripheral discoverCharacteristics:NULL forService:findService];
}

5、獲得服務的特征

#pragma mark 發現特征回調
/**
 --  發現特征後，可以根據特征的properties進行：讀readValueForCharacteristic、寫writeValue、訂閱通知setNotifyValue、掃描特征的描述discoverDescriptorsForCharacteristic。
 **/
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error{
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你要用的特征UUID"]]) {
            
            /**
             -- 讀取成功回調didUpdateValueForCharacteristic
             */
            self.characteristic = characteristic;
            // 接收一次(是讀一次信息還是數據經常變實時接收視情況而定, 再決定使用哪個)
//            [peripheral readValueForCharacteristic:characteristic];
            // 訂閱, 實時接收
            [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
            
            // 發送下行指令(發送一條)
            NSData *data = [@"硬體工程師給我的指令, 發送給藍牙該指令, 藍牙會給我返回一條數據" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
            // 將指令寫入藍牙
                [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
        }

        /**
         -- 當發現characteristic有descriptor,回調didDiscoverDescriptorsForCharacteristic
         */
        [peripheral discoverDescriptorsForCharacteristic:characteristic];
    }
}

6.從外圍設備讀取數據

#pragma mark - 獲取值
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
    // characteristic.value就是藍牙給我們的值(我這裡是json格式字元串)
    NSData *jsonData = [characteristic.value dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSDictionary *dataDic = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:jsonData options:NSJSONReadingMutableContainers error:nil];
    // 將字典傳出去就可以使用了
}

#pragma mark - 中心讀取外設實時數據
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
    if (characteristic.isNotifying) {
        [peripheral readValueForCharacteristic:characteristic];
    } else { 
        NSLog(@"Notification stopped on %@.  Disconnecting", characteristic);
        NSLog(@"%@", characteristic);
        [self.centralManager cancelPeripheralConnection:peripheral];
    }
}

7. 給外圍設備發送（寫入）數據

// 上文中發現特征之後, 發送下行指令的時候其實就是向藍牙中寫入數據
// 例:
// 發送檢查藍牙命令
- (void)writeCheckBleWithBle
{
    _style = 1;
    // 發送下行指令(發送一條)
    NSData *data = [@"硬體工程師提供給你的指令, 類似於5E16010203...這種很長一串" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
}

#pragma mark 數據寫入成功回調
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
    NSLog(@"寫入成功");
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(didWriteSucessWithStyle:)]) {
        [self.delegate didWriteSucessWithStyle:_style];
    }
}

8. 另外

// 掃描設備
- (void)scanDevice
{
    if (_centralManager == nil) {
    self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
    [_deviceDic removeAllObjects];
     }
}

#pragma mark - 斷開連接
- (void)disConnectPeripheral{
    /**
     -- 斷開連接後回調didDisconnectPeripheral
     -- 註意斷開後如果要重新掃描這個外設，需要重新調用[self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
     */
    [self.centralManager cancelPeripheralConnection:self.peripheral];
}

#pragma mark - 停止掃描外設
- (void)stopScanPeripheral{
    [self.centralManager stopScan];
}

由於硬體方面剛開始用藍牙2.0跟我對接, 導致程式一直搜索不到設備.希望小伙伴們註意一下這個問題. 如果有不清楚的地方歡迎留言探討.