【轉】iOS開發(fā)之藍牙通信

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iOS開發(fā)之藍牙通訊

一、引言

????????藍牙是設備近距離通信的一種方便手段，在iPhone引入藍牙4.0后，設備之間的通訊變得更加簡單。相關的藍牙操作由專門的CoreBluetooth.framework進行統(tǒng)一管理。通過藍牙進行通訊交互分為兩方，一方為中心設備central，一方為外設peripheral，外設通過廣播的方式向外發(fā)送信息，中心設備檢索到外設發(fā)的廣播信息，可以進行配對連接，進而進行數(shù)據(jù)交互。

二、中心設備CBCentralManager

CBCentralManager是管理中心設備的管理類，其中重要方法如下：

//設置中心設備代理

@property(assign,nonatomic,nullable)id?delegate;

//中心設備當前狀態(tài)

@property(readonly)?CBCentralManagerState?state;

//中心設備是否正在掃描

@property(readonly)BOOLisScanningNS_AVAILABLE(NA,9_0);

? ?其中state是一個枚舉，有關藍牙是否可用的狀態(tài)如下：

typedefNS_ENUM(NSInteger,?CBCentralManagerState)?{

CBCentralManagerStateUnknown?=0,?//狀態(tài)未知

CBCentralManagerStateResetting, //連接斷開?即將重置

CBCentralManagerStateUnsupported, //該平臺不支持藍牙

CBCentralManagerStateUnauthorized, //未授權藍牙使用

CBCentralManagerStatePoweredOff, //藍牙關閉

CBCentralManagerStatePoweredOn, //藍牙正常開啟};

下面這些方法用于初始化管理中心：

//初始化方法//設置的代理需要遵守CBCentralManagerDelegate協(xié)議//queue可以設置藍牙掃描的線程?傳入nil則為在主線程中進行

-?(instancetype)initWithDelegate:(nullableid)delegate???queue:(nullabledispatch_queue_t)queue;

//此方法同上?在options字典中用于進行一些管理中心的初始化屬性設置//字典中支持的鍵值如下/*

NSString?*?const?CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey?對應一個NSNumber類型的bool值，用于設置是否在關閉藍牙時彈出用戶提示

NSString?*?const?CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey?對應一個NSString對象，設置管理中心的標識符ID

*/-?(instancetype)initWithDelegate:(nullableid)delegate???queue:(nullabledispatch_queue_t)queue?options:(nullableNSDictionary?*)options;

-?(NSArray?*)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray?*)identifiers;?//根據(jù)獲取所有已知設備

-?(NSArray?*)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray?*)serviceUUIDs;?//根據(jù)服務id獲取所有連接的設備

在初始化管理中心完成后，會回調(diào)代理中的如下方法，我們必須實現(xiàn)如下方法：

-?(void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager?*)central;?//這個方法中可以獲取到管理中心的狀態(tài)

如果上面方法中管理中心狀態(tài)為藍牙可用，可以通過下面方法開啟掃描外設：

//serviceUUIDs用于掃描一個特點ID的外設?options用于設置一些掃描屬性?鍵值如下

/*

//是否允許重復掃描?對應NSNumber的bool值，默認為NO，會自動去重

NSString?*const?CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey;

//要掃描的設備UUID?數(shù)組?對應NSArray

NSString?*const?CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey;

*/

-?(void)scanForPeripheralsWithServices:(nullableNSArray?*)serviceUUIDs?options:(nullableNSDictionary?*)options;

-?(void)stopScan;?//停止掃描外設

掃描的結果會在如下代理方法中回掉：


-?(void)centralManager:(CBCentralManager?*)central?didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral?*)peripheral?advertisementData:(NSDictionary?*)advertisementData?RSSI:(NSNumber*)RSSI;? //peripheral?掃描到的外設//advertisementData是外設發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)//RSSI?是信號強度

掃描到外設后，通過下面方法可以連接一個外設：

/*

options中可以設置一些連接設備的初始屬性鍵值如下

//對應NSNumber的bool值，設置當外設連接后是否彈出一個警告

NSString?*const?CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey;

//對應NSNumber的bool值，設置當外設斷開連接后是否彈出一個警告

NSString?*const?CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey;

//對應NSNumber的bool值，設置當外設暫停連接后是否彈出一個警告

NSString?*const?CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey;

*/

-?(void)connectPeripheral:(CBPeripheral?*)peripheral?options:(nullableNSDictionary?*)options;

-?(void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral?*)peripheral;?//取消一個外設的連接

調(diào)用過連接外設的方法后，會回掉如下代理方法：

-?(void)centralManager:(CBCentralManager?*)centraldidConnectPeripheral: (CBPeripheral?*)peripheral; //連接外設成功

-?(void)centralManager:(CBCentralManager?*)centraldidFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral?*)peripheralerror:(nullable?NSError?*)error; //連接外設敗

-?(void)centralManager:(CBCentralManager?*)centraldidDisconnectPeripheral:(CBPeripheral?*)peripheralerror:(nullable?NSError?*)error; //斷開外設連接

當管理中心恢復時會調(diào)用如下代理：

//dict中會傳入如下鍵值對/*

//恢復連接的外設數(shù)組

NSString?*const?CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey;

//恢復連接的服務UUID數(shù)組

NSString?*const?CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey;

//恢復連接的外設掃描屬性字典數(shù)組

NSString?*const?CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey;

*/

-?(void)centralManager:(CBCentralManager?*)central?willRestoreState:(NSDictionary?*)dict;

三、外設CBPeripheralManager

????????從上面我們知道，中心設備是用來掃描周圍的外設，兩臺設備的通訊中，必須有一個充當中心設備，一個充當外設，外設是由CBPeripheralManager進行管理，主要方法如下：


@property(assign,nonatomic,nullable)id?delegate; //設置外設管理中心代理@property(readonly)?CBPeripheralManagerState?state; //外設狀態(tài)?枚舉如中心設備@property(readonly)BOOLisAdvertising; //是否正在發(fā)送廣播+?(CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus; //用戶的授權狀態(tài)

-?(instancetype)initWithDelegate:(nullableid)delegate???queue:(nullabledispatch_queue_t);-?(instancetype)initWithDelegate:(nullableid)delegate???queue:(nullabledispatch_queue_t)queue?options:(nullableNSDictionary?*)options; //初始化并設置代理?參數(shù)的具體含義與中心設備管理中心

//開始發(fā)送廣播//advertisementData中可以發(fā)送的數(shù)據(jù)有約定?如下

/*

對應設置NSString類型的廣播名

NSString?*const?CBAdvertisementDataLocalNameKey;

外設制造商的NSData數(shù)據(jù)

NSString?*const?CBAdvertisementDataManufacturerDataKey;

外設制造商的CBUUID數(shù)據(jù)

NSString?*const?CBAdvertisementDataServiceDataKey;

服務的UUID與其對應的服務數(shù)據(jù)字典數(shù)組

NSString?*const?CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey;

附加服務的UUID數(shù)組

NSString?*const?CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey;

外設的發(fā)送功率?NSNumber類型

NSString?*const?CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey;

外設是否可以連接

NSString?*const?CBAdvertisementDataIsConnectable;

服務的UUID數(shù)組

NSString?*const?CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey;

*/

-?(void)startAdvertising:(nullableNSDictionary?*)advertisementData; //停止發(fā)送廣播-?(void)stopAdvertising;

//設置一個連接的具體central設備的延時?枚舉如下

/*

typedef?NS_ENUM(NSInteger,?CBPeripheralManagerConnectionLatency)?{

CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow?=?0,

CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium,

CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh

}?NS_ENUM_AVAILABLE(NA,?6_0);

*/

-?(void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency?forCentral:(CBCentral?*)central;

-?(void)addService:(CBMutableService?*)service; //添加一個服務

-?(void)removeService:(CBMutableService?*)service; //移除一個服務

-?(void)removeAllServices; //移除所有服務

-?(void)respondToRequest:(CBATTRequest?*)request?withResult:(CBATTError)result; //響應中心設備的讀寫請求

-?(BOOL)updateValue:(NSData*)value?forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic?*)characteristic?onSubscribedCentrals:(nullableNSArray?*)centrals;?//更新一個連接中心設備的訂閱特征值

外設代理的相關方法如下：

-?(void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager?*)peripheral; //這個方法是必須實現(xiàn)的?狀態(tài)可用后可以發(fā)送廣播

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheralwillRestoreState:(NSDictionary?*)dict;?//連接回復時調(diào)用的方法?和centralManager類似

-?(void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager?*)peripheralerror:(nullable?NSError?*)error;?//開始發(fā)送廣播時調(diào)用的方法

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheral didAddService:(CBService?*)serviceerror:(nullable?NSError?*)error;?//添加服務調(diào)用的回調(diào)

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheralcentral:(CBCentral?*)centraldidSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic; //當一個central設備訂閱一個特征值時調(diào)用的方法

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheralcentral:(CBCentral?*)central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic;?//取消訂閱一個特征值時調(diào)用的方法

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheral didReceiveReadRequest:(CBATTRequest?*)request; //收到讀請求時觸發(fā)的方法

-?(void)peripheralManager:(CBPeripheralManager?*)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray?*)requests; //收到寫請求時觸發(fā)的方法

-?(void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager?*)peripheral;?//外設準備更新特征值時調(diào)用的方法

四、中心設備與外設對象CBCentral與CBPeripheral

????????上面介紹了中心設備管理類與外設管理類，這些類用于將設備連接建立起來，器具的數(shù)據(jù)交換的服務和一些信息則是在對應的設備對象中。

1、中心設備 CBCentral屬性與方法

@property(readonly,nonatomic)NSUUID*identifier;?//設備UUID

@property(readonly,nonatomic)NSUIntegermaximumUpdateValueLength;?//中心設備最大接收的數(shù)據(jù)長度

2、外設CAPeripheral屬性與方法

????????外設對象要比中心對象復雜的多，當centralManager連接到外設后，需要通過外設對象的代理方法進行數(shù)據(jù)交互，其中主要方法屬性如下：

@property(assign,nonatomic,nullable)id?delegate; //設置代理

@property(retain,readonly,nullable)NSString*name; //外設name

@property(retain,readonly,nullable)NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(NA,?NA,5_0,8_0); //信號強度

/*

typedef?NS_ENUM(NSInteger,?CBPeripheralState)?{

CBPeripheralStateDisconnected?=?0, //未連接

CBPeripheralStateConnecting, //正在鏈接

CBPeripheralStateConnected, //已經(jīng)連接

CBPeripheralStateDisconnecting?NS_AVAILABLE(NA,?9_0), //正在斷開連接

}?NS_AVAILABLE(NA,?7_0);

*/

@property(readonly)?CBPeripheralState?state; //外設狀態(tài)

@property(retain,readonly,nullable)NSArray?*services; //所有的服務數(shù)組

-?(void)readRSSI; //獲取當前信號強度

-?(void)discoverServices:(nullableNSArray?*)serviceUUIDs; //根據(jù)服務UUID尋找服務對象

-?(void)discoverIncludedServices:(nullableNSArray?*)includedServiceUUIDs?forService:(CBService?*)service; //在服務對象UUID數(shù)組中尋找特定服務

-?(void)discoverCharacteristics:(nullableNSArray?*)characteristicUUIDs?forService:(CBService?*)service;?//在一個服務中尋找特征值

-?(void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic;?//從一個特征中讀取數(shù)據(jù)

//type枚舉如下

/*

typedef?NS_ENUM(NSInteger,?CBCharacteristicWriteType)?{

CBCharacteristicWriteWithResponse?=?0, //寫數(shù)據(jù)并且接收成功與否回執(zhí)

CBCharacteristicWriteWithoutResponse, //寫數(shù)據(jù)不接收回執(zhí)

};

*/

?-?(NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)typeNS_AVAILABLE(NA,9_0); //寫數(shù)據(jù)的最大長度

(void)writeValue:(NSData*)data?forCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic?type:(CBCharacteristicWriteType)type; //向某個特征中寫數(shù)據(jù)-

-?(void)setNotifyValue:(BOOL)enabled?forCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic; //為制定的特征值設置監(jiān)聽通知

-?(void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristic; //尋找特征值的描述

-?(void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor?*)descriptor; //讀取特征的描述值

-?(void)writeValue:(NSData*)data?forDescriptor:(CBDescriptor?*)descriptor; //寫特征的描述值

外設的代理方法如下：

-?(void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral?*)peripheral?NS_AVAILABLE(NA,6_0); //外設名稱更改時回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidModifyServices:(NSArray?*)invalidatedServices?NS_AVAILABLE(NA,7_0); //外設服務變化時回調(diào)的方法

-?(void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral?*)peripheralerror:(nullable?NSError?*)error?NS_DEPRECATED(NA,?NA,5_0,8_0); //信號強度改變時調(diào)用的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidReadRSSI:(NSNumber?*)RSSIerror:(nullable?NSError?*)error?NS_AVAILABLE(NA,8_0); //讀取信號強度回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidDiscoverServices:(nullable?NSError?*)error; //發(fā)現(xiàn)服務時調(diào)用的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidDiscoverIncludedServicesForService:(CBService?*)serviceerror:(nullable?NSError?*)error; //在服務中發(fā)現(xiàn)子服務回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidDiscoverCharacteristicsForService:(CBService?*)serviceerror:(nullable?NSError?*)error; //發(fā)現(xiàn)服務的特征值后回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristicerror:(nullable?NSError?*)error; //特征值更新時回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristicerror:(nullable?NSError?*)error; //向特征值寫數(shù)據(jù)時回調(diào)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristicerror:(nullable?NSError?*)error; //特征值的通知設置改變時觸發(fā)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic?*)characteristicerror:(nullable?NSError?*)error; //發(fā)現(xiàn)特征值的描述信息觸發(fā)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor?*)descriptorerror:(nullable?NSError?*)error; //特征的描述值更新時觸發(fā)的方法

-?(void)peripheral:(CBPeripheral?*)peripheraldidWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor?*)descriptorerror:(nullable?NSError?*)error; //寫描述信息時觸發(fā)的方法

五、服務對象CBService

????服務對象是用來管理外設提供的一些數(shù)據(jù)服務的，其中屬性如下：

@property(assign,readonly,nonatomic)?CBPeripheral?*peripheral; //對應的外設

@property(readonly,nonatomic)BOOLisPrimary; //是否是初等服務

@property(retain,readonly,nullable)NSArray?*includedServices; //包含的自服務

@property(retain,readonly,nullable)NSArray?*characteristics; //服務中的特征值

六、服務的特征值CBCharacteristic

????????通過綁定服務中的特征值來進行數(shù)據(jù)的讀寫操作，其中屬性如下：

//對應的服務對象@property(assign,readonly,nonatomic)?CBService?*service;//特征值的屬性?枚舉如下/*

typedef?NS_OPTIONS(NSUInteger,?CBCharacteristicProperties)?{

CBCharacteristicPropertyBroadcast, //允許廣播特征

CBCharacteristicPropertyRead, //可讀屬性

CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse, //可寫并且接收回執(zhí)

CBCharacteristicPropertyWrite, //可寫屬性

CBCharacteristicPropertyNotify, //可通知屬性

CBCharacteristicPropertyIndicate, //可展現(xiàn)的特征值

CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites, //允許簽名的特征值寫入

CBCharacteristicPropertyExtendedProperties,

CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired,

CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired

};

*/@property(readonly,nonatomic)?CBCharacteristicProperties?properties; //特征值的數(shù)據(jù)@property(retain,readonly,nullable)NSData*value; //特征值的描述@property(retain,readonly,nullable)NSArray?*descriptors; //是否是當前廣播的特征@property(readonly)BOOLisBroadcasted; //是否是正在通知的特征@property(readonly)BOOLisNotifying;

七、讀寫請求對象CBATTRequest

????????服務對象是外設向中心設備提供的相關數(shù)據(jù)服務，獲取到相應服務后，中心設備可以進行讀寫請求，讀寫對象屬性如下：

@property(readonly,nonatomic)?CBCentral?*central; //對應的中心設備

@property(readonly,nonatomic)?CBCharacteristic?*characteristic; //對應的特征值

@property(readwrite,copy,nullable) NSData*value; //讀寫數(shù)據(jù)值

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