蓝牙开发随记

1.概述

之前一直没有接触过蓝牙开发，最近公司需要使用蓝牙传输，从硬件设备同步数据到账号里，借此记录一下。
目前iOS中使用最多的蓝牙开发库是CoreBluetooth，它要求蓝牙外设必须支持蓝牙4.0及以上。蓝牙4.0的特点是功耗低，所以也成为BLE4.0(Bluetooth Low Energy)，从iPhone4s开始支持。
使用时需要引入头文件import < CoreBluetooth/CoreBluetooth.h >。

2.CoreBluetooth介绍

使用 CoreBluetooth进行蓝牙开发主要用到的类，大约包含CBCentralManager（设备管理者）、CBPeripheral（外设设备）、CBService（设备含有的服务）、CBCharacteristic（服务的特征值）几大类。

蓝牙的开发一般分为两种模式：CBCentralMannager中心模式和CBPeripheralManager外设模式。

我们使用的是中心模式，外设模式也差不多类似。这里主要说一下中心模式的开发流程：

创建中心设备管理实例
扫描外设
发现外设
根据相应外设
扫描外设的服务
扫描外设服务中的特征值
订阅特征的通知、读取特征值数据

大致代码流程：

1. 创建管理类

#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>

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

2. 监听蓝牙状态、扫描外设

#pragma mark - CBCentralManagerDelegate

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {

    switch (central.state) {
        case CBManagerStateUnknown:

            NSLog(@"CBManagerStateUnknown");
            break;

        case CBManagerStateResetting:

            NSLog(@"CBManagerStateResetting");
            break;

        case CBManagerStateUnsupported:

            NSLog(@"CBManagerStateUnsupported");
            break;

        case CBManagerStateUnauthorized:

            NSLog(@"CBManagerStateUnauthorized");
            break;

        case CBManagerStatePoweredOff:

            NSLog(@"CBManagerStatePoweredOff");
            break;

        case CBManagerStatePoweredOn: {

            NSLog(@"CBManagerStatePoweredOn");
            [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:@{CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : @(YES)}];
            break;
        }

        default:

            break;

    }
}

3. 发现外设、连接外设

#pragma mark - 扫描外设回调
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {

    if ((!self.peripheral || self.peripheral.state == CBPeripheralStateDisconnected)
        &&([peripheral.name isEqualToString:@""])) { //想要连接的外设名称

        self.peripheral = peripheral;
        // 链接外设
        [self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];

    }
}

4. 连接外设成功，发现外设服务

#pragma mark - 连接外设成功

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {

    [central stopScan];
    [self.peripheral setDelegate:self];
    [peripheral discoverServices:nil];
}

#pragma mark - 连接外设失败
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error{

    NSLog(@"didFailToConnectPeripheral:%@", error);
}

5. 连接外设成功，发现外设服务

#pragma mark - 发现服务回调

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {

    if (error || peripheral != self.peripheral) return;

    for (CBService *service in peripheral.services) {
        if (service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@""]) { // 需要使用的服务id
            [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
            return;
        }
    }
}

#pragma mark - 发现特征回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error{
        
    if (error || peripheral != self.peripheral) return;

    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
        CBCharacteristicProperties p = characteristic.properties;
        if (p & CBCharacteristicPropertyIndicate && 
        [characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@""]]) {//需要的通知特征id
            [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
        }
    }
}

#pragma mark - 特征值更新回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{

    if (error) {
        NSLog(@"didUpdateValueForCharacteristic error : %@", [error localizedDescription]);

    } else {
        NSLog(@"didUpdateValueForCharacteristic value : %@",characteristic.value);

    }
}

#pragma mark - 订阅状态更新回调

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
    
    if (error || peripheral != self.peripheral) return;

    if (characteristic.isNotifying) {
        NSLog(@"%@", characteristic);
    }
}

6. 写入数据

- (void)writeValue {
    Byte byte = 0X01;
    NSData *data = [NSData dataWithBytes:&byte length:sizeof(byte)];
    [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse]
}

7. 其他可能操作

#pragma mark - 断开连接
- (void)disConnectPeripheral {
    [self.centralManager cancelPeripheralConnection:self.peripheral];
}

#pragma mark - 停止扫描外设
- (void)stopScanPeripheral{
    [self.centralManager stopScan];
}

3.坑点

iOS不能直接写入数据到client configuration descriptor, 使用setNotifyValue: forCharacteristic:方法替代即。

官方说明
外设的唯一标志符：
- mac地址
  官方API里面并没有暴露外设的mac地址，如果需要获取mac地址，两种方法：
  - 硬件设备的广播里面添加mac地址信息，通过advertisementData获取。
  - 把所有扫描到的外设设备，依次连接获取mac地址，然后判断是不是想要连接的设备（着实有些麻烦，所以最好让硬件设备把数据放到广播数据里）。
    参考 BluetoothMacAddressDemo
- 设备名字唯一
  我们连接的硬件设备每台设备的名称都不会重复，可以直接使用这个来判断。

数据传输
我们开发过程中，连接外设定阅成功之后，但是并无数据返回，跟硬件方面沟通后，才知道设备只有在某些设备下才会传输数据。蓝牙开发跟硬件方面保持沟通很重要！！！