最近新進(jìn)一家公司，主要是做物聯(lián)網(wǎng)這一塊的的，項(xiàng)目需要用到藍(lán)牙開發(fā)，講真的，挑戰(zhàn)還是挺大的，做了差不多四年的iOS開發(fā)，從沒有接觸過藍(lán)牙開發(fā)這一領(lǐng)域，我是這樣學(xué)習(xí)的。

從網(wǎng)上找各種博客（國內(nèi)的，國外的），借鑒別人寫過的Demo以及官方文檔，花了整整的一周時(shí)間，對iOS的CoreBluetooth這個(gè)框架的使用稍微有一些的了解，請聽我一一道來；

iOS 藍(lán)牙

簡稱：BLE（buletouch low energy），藍(lán)牙 4.0 設(shè)備因?yàn)榈秃碾?，所以也叫?BLE，CoreBluetooth框架就是蘋果公司為我們提供的一個(gè)庫，我們可以使用這個(gè)庫和其他支持藍(lán)牙4.0的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。值得注意的是在IOS10之后的APP中，我們需要在 info.plist文件中添加NSBluetoothPeripheralUsageDescription字段否則APP會崩潰

工作模式：藍(lán)牙通信中，首先需要提到的就是 central 和 peripheral 兩個(gè)概念。這是設(shè)備在通信過程中扮演的兩種角色。直譯過來就是 [中心] 和 [周邊（可以理解為外設(shè)）]。iOS 設(shè)備既可以作為 central，也可以作為 peripheral，這主要取決于通信需求。

自己嘗試的寫了個(gè)Demo,實(shí)現(xiàn)的功能有：

1、通過已知外圍設(shè)備的服務(wù)UUID搜索（這個(gè)UUID是指被廣播出來的服務(wù)UUID）；
2、連接指定的外圍設(shè)備；
3、獲取指定的服務(wù)，發(fā)現(xiàn)需要訂閱的特征；
4、接收外圍設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)；
5、向外圍設(shè)備寫數(shù)據(jù)；
6、實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙服務(wù)的后臺模式；
7、實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙服務(wù)的狀態(tài)保存與恢復(fù)（應(yīng)用被系統(tǒng)殺死的時(shí)候，系統(tǒng)會自動保存 central manager 的狀態(tài)）；

中心角色的實(shí)現(xiàn)：（central）

（1）、初始化中央管理器對象

/**
第一個(gè)參數(shù)：代理
第二個(gè)參數(shù)：隊(duì)列（nil為不指定隊(duì)列，默認(rèn)為主隊(duì)列）
第三個(gè)參數(shù)：實(shí)現(xiàn)狀態(tài)保存的時(shí)候需要用到 eg:@{CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey:@"centralManagerIdentifier"} 
*/  
centerManager = [[CBCentralManager alloc]initWithDelegate:self queue:queue options:options];

中央管理器會調(diào)用 centralManagerDidUpdateState:通知藍(lán)牙的狀態(tài)

(2)、發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備

[centralManager scanForPeripheralsWithServices:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]] options：nil];

每次中央管理器發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備時(shí)，它都會調(diào)用centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI:其委托對象的方法。

(3)、發(fā)現(xiàn)想要的外圍設(shè)備進(jìn)行連接

#pragma mark -- 掃描發(fā)現(xiàn)到任何一臺設(shè)備都會通過這個(gè)代理方法回調(diào)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
    //過濾掉無效的結(jié)果
    if (peripheral == nil||peripheral.identifier == nil/*||peripheral.name == nil*/)
    {
        return;
    }
    
    NSString *pername =[NSString stringWithFormat:@"%@",peripheral.name];
    NSLog(@"所有服務(wù)****：%@",peripheral.services);

    NSLog(@"藍(lán)牙名字：%@  信號強(qiáng)弱：%@",pername,RSSI);
   //連接需要的外圍設(shè)備
    [self connectPeripheral:peripheral];
    //將搜索到的設(shè)備添加到列表中
    [self.peripherals addObject:peripheral];
    
    if (_didDiscoverPeripheralBlock) {
        _didDiscoverPeripheralBlock(central,peripheral,advertisementData,RSSI);
    }
}

如果連接請求成功，則中央管理器調(diào)用centralManager:didConnectPeripheral:其委托對象的方法。

（4）、發(fā)現(xiàn)所連接的外圍設(shè)備的服務(wù)

#pragma mark -- 連接成功、獲取當(dāng)前設(shè)備的服務(wù)和特征 并停止掃描
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
    NSLog(@"%@",peripheral);
    
    // 設(shè)置設(shè)備代理
    [peripheral setDelegate:self];
    // 大概獲取服務(wù)和特征
    [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]];
    
    NSLog(@"Peripheral Connected");
    
    if (_centerManager.isScanning) {
        [_centerManager stopScan];
    }
    NSLog(@"Scanning stopped");
    
}

發(fā)現(xiàn)指定的服務(wù)時(shí)，外圍設(shè)備（CBPeripheral你連接的對象）會調(diào)用peripheral:didDiscoverServices:其委托對象的方法。

(5)、發(fā)現(xiàn)服務(wù)的特征

#pragma mark -- 獲取當(dāng)前設(shè)備服務(wù)services
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
    if (error) {
        NSLog(@"Error discovering services: %@", [error localizedDescription]);
        return;
    }
    NSLog(@"所有的servicesUUID%@",peripheral.services);   
    //遍歷所有service
    for (CBService *service in peripheral.services)
    {
        NSLog(@"服務(wù)%@",service.UUID);
        //找到你需要的servicesuuid
        if ([[NSString stringWithFormat:@"%@",service.UUID] isEqualToString:SERVICE_UUID])
        {
            // 根據(jù)UUID尋找服務(wù)中的特征
            [peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:CHARACTERISTIC_UUID]] forService:service];
        }
    }
}

peripheral:didDiscoverCharacteristicsForService:error:當(dāng)發(fā)現(xiàn)指定服務(wù)的特征時(shí)，外圍設(shè)備調(diào)用其委托對象的方法。

(6)、檢索特征價(jià)值

閱讀特征的值 ()

 [peripheral readValueForCharacteristic：interestingCharacteristic];

注意：并非所有特征都是可讀的。你可以通過檢查其properties屬性是否包含CBCharacteristicPropertyRead常量來確定特征是否可讀。如果嘗試讀取不可讀的特征值，則peripheral:didUpdateValueForCharacteristic:error:委托方法將返回合適的錯(cuò)誤。

訂閱特征的值（）

雖然使用該readValueForCharacteristic:方法讀取特征值對靜態(tài)值有效，但它不是檢索動態(tài)值的最有效方法。檢索隨時(shí)間變化的特征值 - 例如，你的心率 - 通過訂閱它們。訂閱特征值時(shí)，您會在值更改時(shí)收到外圍設(shè)備的通知。

[peripheral setNotifyValue：YES forCharacteristic：interestingCharacteristic];

注意：并非所有特征都提供訂閱。你可以通過檢查特性是否properties包含其中一個(gè)CBCharacteristicPropertyNotify或多個(gè)CBCharacteristicPropertyIndicate常量來確定特征是否提供訂閱。
當(dāng)你訂閱（或取消訂閱）特征的值時(shí)，外圍設(shè)備會調(diào)用peripheral:didUpdateNotificationStateForCharacteristic:error:其委托對象的方法。

寫一個(gè)特征的值 ()

有時(shí)寫一個(gè)特征的值是有意義的。例如，如果你的應(yīng)用程序與藍(lán)牙低功耗數(shù)字恒溫器交互，你可能需要為恒溫器提供設(shè)置房間溫度的值。如果特征值是可寫的，則可以NSData通過調(diào)用外設(shè)writeValue:forCharacteristic:type:方法將數(shù)據(jù)值;

[self.discoveredPeripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic1 type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

寫入特征的值時(shí)，指定要執(zhí)行的寫入類型。在上面的示例中，寫入類型CBCharacteristicWriteWithResponse指示外圍設(shè)備通過調(diào)用peripheral:didWriteValueForCharacteristic:error:其委托對象的方法讓您的應(yīng)用程序知道寫入是否成功。

外圍角色的實(shí)現(xiàn)

（1）、初始化外圍設(shè)備管理器

peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate：self queue：nil options：nil];

創(chuàng)建外圍設(shè)備管理器時(shí)，外圍設(shè)備管理器會調(diào)用peripheralManagerDidUpdateState:其委托對象的方法。您必須實(shí)現(xiàn)此委托方法，以確保支持藍(lán)牙低功耗并可在本地外圍設(shè)備上使用。

（2）、設(shè)置服務(wù)和特征

為自定義服務(wù)和特征創(chuàng)建自己的UUID
在終端使用 uuidgen 命令獲取以ASCII字符串形式的128位值的UUID：71DA3FD1-7E10-41C1-B16F-4430B506CDE7

構(gòu)建服務(wù)樹和特征

myCharacteristic =[[CBMutableCharacteristic alloc] initWithType：myCharacteristicUUID properties：CBCharacteristicPropertyRead value：myValue permissions：CBAttributePermissionsReadable];   //特征
 myService = [[CBMutableService alloc] initWithType：myServiceUUID primary：YES];    //與特征所關(guān)聯(lián)的服務(wù)

myService.characteristics = @ [myCharacteristic];        //設(shè)置服務(wù)的特征數(shù)組,將特征與其關(guān)聯(lián)

（3）、發(fā)布服務(wù)和特征

  [peripheralManager addService：myService];

當(dāng)調(diào)用此方法發(fā)布服務(wù)時(shí)，外圍管理器將調(diào)用peripheralManager:didAddService:error:其委托對象的方法。通過error可以知道是否發(fā)布成功;
將服務(wù)及其任何關(guān)聯(lián)特性發(fā)布到外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)庫后，該服務(wù)將被緩存，將無法再對其進(jìn)行更改。

（4）、廣播服務(wù)

  [peripheralManager startAdvertising：@ {CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey：@[myFirstService.UUID，mySecondService.UUID]}];

當(dāng)開始在本地外圍設(shè)備上公布某些數(shù)據(jù)時(shí)，外圍設(shè)備管理器會調(diào)用peripheralManagerDidStartAdvertising:error:其委托對象的方法。

（5）、響應(yīng)來自中央的讀取和寫入請求

當(dāng)連接的中央請求讀取某個(gè)特征的值時(shí)，外圍管理器會調(diào)用peripheralManager:didReceiveReadRequest:其委托對象的方法。

 [peripheralManager respondToRequest：request withResult：CBATTErrorInvalidOffset];

設(shè)置讀取請求不要求從超出特征值的邊界的索引位置讀取

  request.value = [myCharacteristic.value subdataWithRange：NSMakeRange（request.offset，myCharacteristic.value.length  -  request.offset）];

將請求的特性屬性（默認(rèn)值為nil）的值設(shè)置為您在本地外圍設(shè)備上創(chuàng)建的特征值，同時(shí)考慮讀取請求的偏移量

設(shè)置值后，響應(yīng)遠(yuǎn)程中央以指示請求已成功完成。通過調(diào)用類的respondToRequest:withResult:方法CBPeripheralManager，傳回請求（其更新的值）和請求的結(jié)果

當(dāng)連接的中心發(fā)送寫入一個(gè)或多個(gè)特征值的請求時(shí)，外圍管理器會調(diào)用peripheralManager:didReceiveWriteRequests:其委托對象的方法

（6）、將更新的特征值發(fā)送到訂閱的中心

當(dāng)連接的中心訂閱某個(gè)特征的值時(shí)，外圍管理器會調(diào)用peripheralManager:central:didSubscribeToCharacteristic:其委托對象的方法
獲取特征的更新值，并通過調(diào)用類的updateValue:forCharacteristic:onSubscribedCentrals:方法將其發(fā)送到中心CBPeripheralManager。

處理常駐后臺任務(wù)

首先需要在Capabilities-->Background Modes申請中心角色的后臺模式說明

如圖：

中心角色后臺模式.jpg

（1）、狀態(tài)保存與恢復(fù)

因?yàn)闋顟B(tài)的保存和恢復(fù) Core Bluetooth 都為我們封裝好了，所以我們只需要選擇是否需要這個(gè)特性即可。系統(tǒng)會保存當(dāng)前 central manager 或 peripheral manager，并且繼續(xù)執(zhí)行藍(lán)牙相關(guān)事件（即使程序已經(jīng)不再運(yùn)行）。一旦事件執(zhí)行完畢，系統(tǒng)會在后臺重啟 app，這時(shí)你有機(jī)會去存儲當(dāng)前狀態(tài)，并且處理一些事物。在之前提到的 “門鎖” 的例子中，系統(tǒng)會監(jiān)視連接請求，并在 centralManager:didConnectPeripheral: 回調(diào)時(shí)，重啟 app，在用戶回家后，連接操作結(jié)束。

Core Bluetooth 的狀態(tài)保存與恢復(fù)在設(shè)備作為 central、peripheral 或者這兩種角色時(shí)，都可用。在設(shè)備作為 central 并添加了狀態(tài)保存與恢復(fù)支持后，如果 app 被強(qiáng)行關(guān)閉進(jìn)程，系統(tǒng)會自動保存 central manager 的狀態(tài)（如果 app 有多個(gè) central manager，你可以選擇哪一個(gè)需要系統(tǒng)保存）。

對于 CBCentralManager，系統(tǒng)會保存以下信息：

central 準(zhǔn)備連接或已經(jīng)連接的 peripheral
central 需要掃描的 service（包括掃描時(shí)，配置的 options）
central 訂閱的 characteristic
對于 peripheral 來說，情況也差不多。系統(tǒng)對 CBPeripheralManager 的處理方式如下：
peripheral 在廣播的數(shù)據(jù)
peripheral 存入的 service 和 characteristic 的樹形結(jié)構(gòu)
已經(jīng)被 central 訂閱了的 characteristic 的值
當(dāng)系統(tǒng)在后臺重新加載程序后（可能是因?yàn)檎业搅艘业?peripheral），你可以重新實(shí)例化 central manager 或 peripheral 并恢復(fù)他們的狀態(tài)。

（2）、選擇支持存儲和恢復(fù)

如果要支持存儲和恢復(fù)，則需要在初始化 manager 的時(shí)候給一個(gè) restoration identifier。restoration identifier 是 string 類型，并標(biāo)識了 app 中的 central manager 或 peripheral manager。這個(gè) string 很重要，它將會告訴 Core Bluetooth 需要存儲狀態(tài)，畢竟 Core Bluetooth 恢復(fù)有 identifier 的對象。

例如，在 central 端，要想支持該特性，可以在調(diào)用 CBCentralManager 的初始化方法時(shí)，配置 CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey：

centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self 
queue:nil
options:@{CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey:@"centralManagerIdentifier"}];

雖然以上代碼沒有展示出來，其實(shí)在 peripheral manager 中要設(shè)置 identifier 也是這樣的。只是在初始化時(shí)，將 key 改成了 CBPeripheralManagerOptionRestoreIdentifierKey。
因?yàn)槌绦蚩梢杂卸鄠€(gè) CBCentralManager 和 CBPeripheralManager，所以要確保每個(gè) identifier 都是唯一的。

（3）、重新初始化 central manager 和 peripheral manager

當(dāng)系統(tǒng)重新在后臺加載程序時(shí)，首先需要做的即根據(jù)存儲的 identifier，重新初始化 central manager 或 peripheral manager。如果你只有一個(gè) manager，并且 manager 存在于 app 生命周期中，那這個(gè)步驟就不需要做什么了。
.
如果 app 中包含多個(gè) manager，或者 manager 不是在整個(gè) app 生命周期中都存在的，那 app 就必須要區(qū)分你要重新初始化哪個(gè) manager 了。你可以通過從 app delegate 中的 application:didFinishLaunchingWithOptions: 中取出 key（UIApplicationLaunchOptionsBluetoothCentralsKey 或 UIApplicationLaunchOptionsBluetoothPeripheralsKey）中的 value（數(shù)組類型）來得到程序退出之前存儲的 manager identifier 列表：

- (BOOL)application:(UIApplication *)application
didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {

NSArray *centralManagerIdentifiers =
    launchOptions[UIApplicationLaunchOptionsBluetoothCentralsKey];
    if (centralManagerIdentifiers.count) {
        //重新初始化所有的 manager 
        for (NSString *identifier in centralManagerIdentifiers) {
            NSLog(@"系統(tǒng)啟動項(xiàng)目");
            //在這里創(chuàng)建的藍(lán)牙實(shí)例一定要被當(dāng)前類持有，不然出了這個(gè)函數(shù)就被銷毀了，藍(lán)牙檢測會出現(xiàn)“XPC connection invalid”
            self.bluetooth = [[MSBBlueTooth alloc]initWithQueue:nil options:@{CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey : identifier}];
            NSLog(@"");
        }
    }

return YES;
}

（4）、實(shí)現(xiàn)恢復(fù)狀態(tài)的代理方法

在重新初始化 manager 之后，接下來需要同步 Core Bluetooth 存儲的他們的狀態(tài)。要想弄清楚在程序被退出時(shí)都在做些什么，就需要正確的實(shí)現(xiàn)代理方法。對于 central manager 來說，需要實(shí)現(xiàn) centralManager:willRestoreState:；對于 peripheral manager 來說，需要實(shí)現(xiàn) peripheralManager:willRestoreState:。
.
注意：如果選擇存儲和恢復(fù)狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)在后臺重新加載程序時(shí)，首先調(diào)用的方法是 centralManager:willRestoreState: 或 peripheralManager:willRestoreState:。如果沒有選擇存儲的恢復(fù)狀態(tài)（或者喚醒時(shí)沒有什么內(nèi)容需要恢復(fù)），那么首先調(diào)用的方法是 centralManagerDidUpdateState: 或 peripheralManagerDidUpdateState:。
.
無論是以上哪種代理方法，最后一個(gè)參數(shù)都是一個(gè)包含程序退出前狀態(tài)的字典。字典中，可用的 key ，

central 端有：
NSString *const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey;
NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey;
NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey;

peripheral 端有：
NSString *const CBPeripheralManagerRestoredStateServicesKey;
NSString *const CBPeripheralManagerRestoredStateAdvertisementDataKey;

要恢復(fù) central manager 的狀態(tài)，可以用 centralManager:willRestoreState: 返回字典中的 key 來得到。假如說 central manager 有想要或者已經(jīng)連接的 peripheral，那么可以通過 CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey 對應(yīng)得到的 peripheral（CBPeripheral 對象）數(shù)組來得到。

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central
willRestoreState:(NSDictionary *)state {
NSArray *peripherals = dict[CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey];
    //講狀態(tài)保存的設(shè)備加入列表，在藍(lán)牙檢測狀態(tài)的回調(diào)里實(shí)現(xiàn)重連
    self.peripherals = [NSMutableArray arrayWithArray:peripherals];

}

具體要對拿到的 peripheral 數(shù)組做什么就要根據(jù)需求來了。如果這是個(gè) central manager 搜索到的 peripheral 數(shù)組，那就可以存儲這個(gè)數(shù)組的引用，并且開始建立連接了（注意給這些 peripheral 設(shè)置代理，否則連接后不會走 peripheral 的代理方法）。
.
恢復(fù) peripheral manager 的狀態(tài)和 central manager 的方式類似，就只是把代理方法換成了 peripheralManager:willRestoreState:，并且使用對應(yīng)的 key 即可

寫的不是很好，也算是東拼西湊了，但也是花了時(shí)間去整理的，如果看不懂，可以下載我的Demo自己跑一遍；

想要看實(shí)現(xiàn)效果，可以下載Demo,看的再多也不如項(xiàng)目跑一遍來的快，療效是不騙人的；

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CoreBluetooth 藍(lán)牙開發(fā)（后臺模式、狀態(tài)保存與恢復(fù)）

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中心角色的實(shí)現(xiàn)：（central）

（1）、初始化中央管理器對象

(2)、發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備

(3)、發(fā)現(xiàn)想要的外圍設(shè)備進(jìn)行連接

（4）、發(fā)現(xiàn)所連接的外圍設(shè)備的服務(wù)

(5)、發(fā)現(xiàn)服務(wù)的特征

(6)、檢索特征價(jià)值

訂閱特征的值（）

寫一個(gè)特征的值 ()

外圍角色的實(shí)現(xiàn)

（1）、初始化外圍設(shè)備管理器

（2）、設(shè)置服務(wù)和特征

（3）、發(fā)布服務(wù)和特征

（4）、廣播服務(wù)

（5）、響應(yīng)來自中央的讀取和寫入請求

（6）、將更新的特征值發(fā)送到訂閱的中心

處理常駐后臺任務(wù)

（1）、狀態(tài)保存與恢復(fù)

（2）、選擇支持存儲和恢復(fù)

（3）、重新初始化 central manager 和 peripheral manager

（4）、實(shí)現(xiàn)恢復(fù)狀態(tài)的代理方法

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中心角色的實(shí)現(xiàn)：（central）

（1）、初始化中央管理器對象

(2)、發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備

(3)、發(fā)現(xiàn)想要的外圍設(shè)備進(jìn)行連接

（4）、發(fā)現(xiàn)所連接的外圍設(shè)備的服務(wù)

(5)、發(fā)現(xiàn)服務(wù)的特征

(6)、檢索特征價(jià)值

訂閱特征的值（）

寫一個(gè)特征的值 ()

外圍角色的實(shí)現(xiàn)

（1）、初始化外圍設(shè)備管理器

（2）、設(shè)置服務(wù)和特征

（3）、發(fā)布服務(wù)和特征

（4）、廣播服務(wù)

（5）、響應(yīng)來自中央的讀取和寫入請求

（6）、將更新的特征值發(fā)送到訂閱的中心

處理常駐后臺任務(wù)

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(2)、發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備

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（2）、設(shè)置服務(wù)和特征

（3）、發(fā)布服務(wù)和特征

（4）、廣播服務(wù)

（5）、響應(yīng)來自中央的讀取和寫入請求

（6）、將更新的特征值發(fā)送到訂閱的中心

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