iOS 低功耗蓝牙4.0开发指南。

1.什么是蓝牙4.0,蓝牙其它标准又是什么?

详细描述:低功耗蓝牙(Low Energy; LE),又视为Bluetooth Smart或蓝牙核心规格4.0版本。其特点具备节能、便于采用,是蓝牙技术专为物联网(Internet of Things; IOT)开发的技术版本。所以它最主要的特点是低功耗,普及率高。现在所说的蓝牙设备,大部分都是在说4.0设备,ble也特指4.0设备。 在4.0之前重要的版本有2.1版本-基本速率/增强数据率(BR/EDR)3.0 高速蓝牙版本,这些统称为经典蓝牙。4.0还有4.1和4.2的小版本,其中4.2版本对传输速率做了进一步他提升,提高了2.5倍,苹果从iphone6开始使用4.2,最新的蓝牙标准为蓝牙5.0,其中最大的特点连接范围扩大了4倍,速度又提高了2倍,无连接数据广播能力提高了8倍,增加了蓝牙组网的能力。

2.蓝牙开发必须知道的概念。

2.1.1 central和peripheral:

蓝牙应用开发中,存在两种角色,分别是central和peripheral(pə’rɪfərəl) ,中文就是中心和外设。比如手机去连接智能设备,那手机就是central,智能设备就是peripheral。大多时候都是central去连接peripheral的场景。

2.1.2 广播和连接:

peripheral会发出广播,central扫描到广播后,可以对设备进行连接,发出connect请求,peripheral接收到请求后,同意连接后,central和peripheral就建立了连接。

2.1.3 连接后的操作:

write,read,notify,indecate, response or not …

indecate和notify的区别就在于,indecate是一定会收到数据,notify有可能会丢失数据(不会有central收到数据的回应),write也分为response和noresponse,如果是response,那么write成功回收到peripheral的确认消息,但是会降低写入的速率。

2.1.4 协议:

每个具体的智能设备,都约定了一组数据格式,这个就是数据协议,例如手环中获取到数据0X001023,其中第2位到第5位表示步数,那么就2310就是步数的16进制的数据,转换成10进制就是8976步,需要注意的是,设备端都是小端模式,所以取4位时候,高字节在前低字节在后。

3. iOS蓝牙应用的一般开发流程。


4. 蓝牙的数据交互。

write,read,notify,indecate, response or not … 都是容易理解的,indecate和notify对应的是长连接,建立indecate后,peripheral可以随时往central发送数据。

indecate和notify的区别就在于,indecate是一定会收到数据,notify有可能会丢失数据(不会有central收到数据的回应),write也分为response和noresponse,如果是response,那么write成功回收到peripheral的确认消息,但是会降低写入的速率。

对于一个charateristic,他的读写订阅的权限是peripheral决定的,熟悉可以被同时设置,一般会根据外设的功能来决定。

5.蓝牙ota DFU。

蓝牙ota,DFU(Device Firmware Update)指的是蓝牙设备的固件升级,其实是一整套流程,不同的蓝牙芯片,ota的流程有不同之处,我这里用ti的芯片举例。步骤为:切系统(bootloader mode),重启,传输数据,验证数据,切系统,重启,完成。

其中数据传输也会分成很多节去发送,没法送一段数据,做一次数据校验。

6.ota存在的问题。

每个智能设备的速率,功耗,存储都会有很多限制,导致很多设备会自己去实现ota的功能,自定义流程和数据传输方式,导致许多设备都是有自己私有的ota模式和协议,所以在做开发的时候,要仔细阅读设备协议中对ota的描述。

7.如何做自动重连。

只需要在设备断开连接的委托方法中,重新调用gatt.connet或者是centralManager.connet方法就可以了,无论当时设备是否有点,是否在周围,当设备再次开会或者连接到可连接范围内,都会自动被连上。

8.连接失败处理。

分两个平台来说,iOS端也有连接失败的委托,但是好像几乎不会发生这种情况,而对于同款设备,android常常会出现连接失败的情况,status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS,android端开发请不要把连接失败和断开连接放在一块处理,因为断开连接可以直接尝试重新连接,而连接失败后尝试重新连接,需要加一些延时,并且需要gatt.close,清空一下状态,否则会把gatt阻塞导致手机不重启蓝牙就再也无法连接任何设备的情况

9.后台运行。

iOS后来运行,需要设备中info.Plist权限,key:Required background modes ,value: bluetooth-central(手机作为central) , bluetooth-peripheral。

10.同时连接多个设备。

使用同一个CBCentralManager,通过进入委托的peripheral的identifier区分不同的设备,进行不同的操作和处理。

11.扫描广播包。

所有外设,只有在发出广播包的情况下,才能被central发现,绝大多数情况下,外设被连接后就不会发出广播(也有例外),很多人遇到无法找到设备的问题,大多属于这种情况。

12.提高蓝牙连接速度。

无论是iOS,还是android,都可以通过已绑定的设备,在不开启扫描的情况下进行快速连接,iOS需要的参数是peripheral的identifier,android需要mac地址。但android和iOS还是有一些区别的,比如iOS不能拿到已绑定的设备list,但是可以通过UUID去拿到peripheral的实例。而android可以拿到已绑定的设备list。android绑定过程需要手动调用createBond的方法,而iOS在连接成功一次后会自动绑定。 android在处理createBond时,常常会应为不同手机平台,不同设备,会产生兼容性的问题,这点需要注意。

13.定向扫描。

在扫描时候可以传入serviceUUID,这样可以扫描到特定条件的设备,提高扫描的速度,排除干扰。

14.如何获取mac地址。

而iOS出于苹果的安全策略问题,无法直接获得mac地址,只能得到一个mac地址换算出来的identifier。

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