iOS开发之蓝牙通讯 iOS开发之蓝牙通讯

iOS开发之蓝牙通讯一、引言
蓝牙是设备近距离通信的一种方便手段，在iPhone引入蓝牙4.0后，设备之间的通讯变得更加简单。相关的蓝牙操作由专门的CoreBluetooth.framework进行统一管理。通过蓝牙进行通讯交互分为两方，一方为中心设备central，一方为外设peripheral，外设通过广播的方式向外发送信息，中心设备检索到外设发的广播信息，可以进行配对连接，进而进行数据交互。
二、中心设备CBCentralManager
CBCentralManager是管理中心设备的管理类，其中重要方法如下：

//设置中心设备代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //中心设备当前状态 @property(readonly) CBCentralManagerState state; //中心设备是否正在扫描 @property(readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(NA, 9_0);

其中state是一个枚举，有关蓝牙是否可用的状态如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 hovertree.com CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn, };

下面这些方法用于初始化管理中心：

//初始化方法 //设置的代理需要遵守CBCentralManagerDelegate协议 //queue可以设置蓝牙扫描的线程传入nil则为在主线程中进行 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue; //此方法同上在options字典中用于进行一些管理中心的初始化属性设置 //字典中支持的键值如下 http://www.cnblogs.com/roucheng/ /* NSString * const CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 对应一个NSNumber类型的bool值，用于设置是否在关闭蓝牙时弹出用户提示 NSString * const CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 对应一个NSString对象，设置管理中心的标识符ID */ - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue options:(nullable NSDictionary *)options;

//根据获取所有已知设备 - (NSArray *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray *)identifiers; //根据服务id获取所有连接的设备 hovertree.com - (NSArray *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray *)serviceUUIDs;

在初始化管理中心完成后，会回调代理中的如下方法，我们必须实现如下方法：

//这个方法中可以获取到管理中心的状态 - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;

如果上面方法中管理中心状态为蓝牙可用，可以通过下面方法开启扫描外设：

//serviceUUIDs用于扫描一个特点ID的外设 options用于设置一些扫描属性键值如下 /* //是否允许重复扫描对应NSNumber的bool值，默认为NO，会自动去重 NSString *const CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey; //要扫描的设备UUID 数组对应NSArray hovertree.com NSString *const CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey; */ - (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary *)options;

//停止扫描外设 - (void)stopScan;

扫描的结果会在如下代理方法中回掉：

//peripheral 扫描到的外设 //advertisementData是外设发送的广播数据 //RSSI 是信号强度 http://www.cnblogs.com/roucheng/ - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;

扫描到外设后，通过下面方法可以连接一个外设：

/* options中可以设置一些连接设备的初始属性键值如下 //对应NSNumber的bool值，设置当外设连接后是否弹出一个警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey; //对应NSNumber的bool值，设置当外设断开连接后是否弹出一个警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey; //对应NSNumber的bool值，设置当外设暂停连接后是否弹出一个警告 http://www.cnblogs.com/roucheng/ NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey; */ - (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary *)options; //取消一个外设的连接 - (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;

调用过连接外设的方法后，会回掉如下代理方法：

//连接外设成功 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral; //连接外设失败 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error; //断开外设连接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;

当管理中心恢复时会调用如下代理：

1 //dict中会传入如下键值对 hovertree.com 2 /* 3 //恢复连接的外设数组 4 NSString *const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey; 5 //恢复连接的服务UUID数组 6 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey; 7 //恢复连接的外设扫描属性字典数组 8 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey; 9 */ 10 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary *)dict;

三、外设CBPeripheralManager
从上面我们知道，中心设备是用来扫描周围的外设，两台设备的通讯中，必须有一个充当中心设备，一个充当外设，外设是由CBPeripheralManager进行管理，主要方法如下：

1 //设置外设管理中心代理 2 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; 3 //外设状态枚举如中心设备 4 @property(readonly) CBPeripheralManagerState state; 5 //是否正在发送广播 6 @property(readonly) BOOL isAdvertising; 7 //用户的授权状态 8 + (CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus; 9 //初始化并设置代理参数的具体含义与中心设备管理中心 10 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate 11queue:(nullable dispatch_queue_t); 12 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate 13queue:(nullable dispatch_queue_t)queue 14options:(nullable NSDictionary *)options; 15 //开始发送广播 hovertree.com何问起 16 //advertisementData中可以发送的数据有约定如下 17 /* 18 对应设置NSString类型的广播名 19 NSString *const CBAdvertisementDataLocalNameKey; 20 外设制造商的NSData数据 21 NSString *const CBAdvertisementDataManufacturerDataKey; 22 外设制造商的CBUUID数据 23 NSString *const CBAdvertisementDataServiceDataKey; 24 服务的UUID与其对应的服务数据字典数组 25 NSString *const CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey; 26 附加服务的UUID数组 27 NSString *const CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey; 28 外设的发送功率 NSNumber类型 29 NSString *const CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey; 30 外设是否可以连接 31 NSString *const CBAdvertisementDataIsConnectable; 32 服务的UUID数组 33 NSString *const CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey; 34 */ 35 - (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary *)advertisementData; 36 //停止发送广播 37 - (void)stopAdvertising; 38 //设置一个连接的具体central设备的延时枚举如下 39 /* 40 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralManagerConnectionLatency) { 41CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow = 0, 42CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium, 43CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh 44 } NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0); 45 */ 46 - (void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency forCentral:(CBCentral *)central; 47 //添加一个服务 http://www.cnblogs.com/roucheng/ 48 - (void)addService:(CBMutableService *)service; 49 //移除一个服务 50 - (void)removeService:(CBMutableService *)service; 51 //移除所有服务 52 - (void)removeAllServices; 53 //响应中心设备的读写请求 54 - (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result; 55 //更新一个连接中心设备的订阅特征值 56 - (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray *)centrals;

外设代理的相关方法如下：

1 //这个方法是必须实现的状态可用后可以发送广播 2 - (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral; 3 //连接回复时调用的方法和centralManager类似 4 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral willRestoreState:(NSDictionary *)dict; 5 //开始发送广播时调用的方法 6 - (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager *)peripheral error:(nullable NSError *)error; 7 //添加服务调用的回调 8 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didAddService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 9 //当一个central设备订阅一个特征值时调用的方法 10 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 11 //取消订阅一个特征值时调用的方法 12 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 13 //收到读请求时触发的方法何问起 hovertree.com 14 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveReadRequest:(CBATTRequest *)request; 15 //收到写请求时触发的方法 16 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray *)requests; 17 //外设准备更新特征值时调用的方法 18 - (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral;

四、中心设备与外设对象CBCentral与CBPeripheral
上面介绍了中心设备管理类与外设管理类，这些类用于将设备连接建立起来，器具的数据交换的服务和一些信息则是在对应的设备对象中。
1、中心设备 CBCentral属性与方法

//设备UUID @property(readonly, nonatomic) NSUUID *identifier; //中心设备最大接收的数据长度 @property(readonly, nonatomic) NSUInteger maximumUpdateValueLength;

2、外设CAPeripheral属性与方法外设对象要比中心对象复杂的多，当centralManager连接到外设后，需要通过外设对象的代理方法进行数据交互，其中主要方法属性如下：

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1 //设置代理 2 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; 3 //外设name 4 @property(retain, readonly, nullable) NSString *name; 5 //信号强度 http://www.cnblogs.com/roucheng/ 6 @property(retain, readonly, nullable) NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); 7 //外设状态 8 /* 9 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralState) { 10CBPeripheralStateDisconnected = 0,//未连接 11CBPeripheralStateConnecting,//正在链接 12CBPeripheralStateConnected,//已经连接 13CBPeripheralStateDisconnecting NS_AVAILABLE(NA, 9_0),//正在断开连接 14 } NS_AVAILABLE(NA, 7_0); 15 */ 16 @property(readonly) CBPeripheralState state; 17 //所有的服务数组 18 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *services; 19 //获取当前信号强度 20 - (void)readRSSI; 21 //根据服务UUID寻找服务对象 22 - (void)discoverServices:(nullable NSArray *)serviceUUIDs; 23 //在服务对象UUID数组中寻找特定服务 24 - (void)discoverIncludedServices:(nullable NSArray *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service; 25 //在一个服务中寻找特征值 26 - (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service; 27 //从一个特征中读取数据 28 - (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 29 //写数据的最大长度 hovertree.com何问起 30 //type枚举如下 31 /* 32 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCharacteristicWriteType) { 33CBCharacteristicWriteWithResponse = 0,//写数据并且接收成功与否回执 34CBCharacteristicWriteWithoutResponse,//写数据不接收回执 35 }; 36 */ 37 - (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type NS_AVAILABLE(NA, 9_0); 38 //向某个特征中写数据 39 - (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type; 40 //为制定的特征值设置监听通知 41 - (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 42 //寻找特征值的描述 43 - (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 44 //读取特征的描述值 45 - (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor; 46 //写特征的描述值 47 - (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;

View Code 外设的代理方法如下：

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1 //外设名称更改时回调的方法 2 - (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral NS_AVAILABLE(NA, 6_0); 3 //外设服务变化时回调的方法 4 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray *)invalidatedServices NS_AVAILABLE(NA, 7_0); 5 //信号强度改变时调用的方法 6 - (void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); 7 //读取信号强度回调的方法柯乐义 keleyi.com 8 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(nullable NSError *)error NS_AVAILABLE(NA, 8_0); 9 //发现服务时调用的方法 10 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(nullable NSError *)error; 11 //在服务中发现子服务回调的方法 12 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 13 //发现服务的特征值后回调的方法 14 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 15 //特征值更新时回调的方法 16 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 17 //向特征值写数据时回调的方法 18- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 19//特征值的通知设置改变时触发的方法 20- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 21//发现特征值的描述信息触发的方法 22- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 23//特征的描述值更新时触发的方法 24- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error; 25//写描述信息时触发的方法 26- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error;

View Code 五、服务对象CBService
服务对象是用来管理外设提供的一些数据服务的，其中属性如下：

//对应的外设 @property(assign, readonly, nonatomic) CBPeripheral *peripheral; //是否是初等服务 @property(readonly, nonatomic) BOOL isPrimary; //包含的自服务 http://www.cnblogs.com/roucheng/ @property(retain, readonly, nullable) NSArray *includedServices; //服务中的特征值 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *characteristics;

六、服务的特征值CBCharacteristic
通过绑定服务中的特征值来进行数据的读写操作，其中属性如下：

//对应的服务对象 @property(assign, readonly, nonatomic) CBService *service; //特征值的属性枚举如下 /* typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) { CBCharacteristicPropertyBroadcast,//允许广播特征 CBCharacteristicPropertyRead,//可读属性 CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse,//可写并且接收回执 CBCharacteristicPropertyWrite,//可写属性 CBCharacteristicPropertyNotify,//可通知属性 CBCharacteristicPropertyIndicate,//可展现的特征值 CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites,//允许签名的特征值写入 CBCharacteristicPropertyExtendedProperties, CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired, CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired }; */ @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristicProperties properties; //特征值的数据 http://www.cnblogs.com/roucheng/ @property(retain, readonly, nullable) NSData *value; //特征值的描述 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *descriptors; //是否是当前广播的特征 @property(readonly) BOOL isBroadcasted; //是否是正在通知的特征 @property(readonly) BOOL isNotifying;

七、读写请求对象CBATTRequest
【iOS开发之蓝牙通讯】服务对象是外设向中心设备提供的相关数据服务，获取到相应服务后，中心设备可以进行读写请求，读写对象属性如下：

//对应的中心设备 @property(readonly, nonatomic) CBCentral *central; //对应的特征值 @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristic *characteristic; //读写数据值 @property(readwrite, copy, nullable) NSData *value;

http://www.cnblogs.com/roucheng/p/texiao.html
本文小结：