iOS蓝牙开发CoreBluetooth框架总结
SofBecerra
7年前
<p>最近兼职公司一个项目设计蓝牙项目，在开发过程中踩了不少坑，做了一些简单的整理以及总结，在此顺便分享一下。</p> <h2>概念</h2> <p>iOS开发中，谈到蓝牙现在基本最常使用的框架就是CoreBluetooth框架了，使用该框架可以iOS设备与蓝牙设备或者iOS设备与其他非蓝牙设备的交互。</p> <p>蓝牙开发分为两种：中心者模式和管理者模式</p> <ul> <li> <p>中心者模式</p> <p>我们的手机作为中心设备，连接蓝牙设备（这也是最常用的一种模式，比如使用我们的手机连接小米手环、空气净化器等；我们以下的开发也是基于这种模式。）</p> </li> <li> <p>管理者模式</p> <p>我们的手机作为外设，自己创建服务于特征，供其他设备连接我们的手机</p> </li> </ul> <h2>关键词</h2> <ul> <li> <p>中心设备：用于扫描周边蓝牙外设的设备，比如我们上面所说的中心者模式，此时我们的手机就是中心设备。</p> </li> <li> <p>外设：被扫描的蓝牙设备，比如我们上面所说的用我们的手机连接小米手环，这时候小米手环就是外设。</p> </li> <li> <p>广播：外部设备不停的散播的蓝牙信号，让中心设备可以扫描到，也是我们开发中接收数据的入口。</p> </li> <li> <p>服务(Service)：外部设备在与中心设备连接后会有服务，可以理解成一个功能模块，中心设备可以读取服务，筛选我们想要的服务，并从中获取出我们想要特征。（外设可以有多个服务）</p> </li> <li> <p>特征(Characteristic)：服务中的一个单位，一个服务可以多个特征，而特征会有一个value，一般我们向蓝牙设备写入数据、从蓝牙设备读取数据就是这个value</p> </li> <li> <p>UUID：区分不同服务和特征的唯一标识，使用该字端我们可以获取我们想要的服务或者特征。</p> </li> </ul> <h2>具体实现</h2> <p>1.导入CoreBluetooth头文件，并遵循两个协议</p> <p>2.建立中心角色（将手机作为中心角色，可以搜索外部蓝牙设备）</p> <pre> <code class="language-objectivec">/*中心角色*/ @property (nonatomic, strong) CBCentralManager *mgr; /*外设角色，我们当选中某个外设连接成功后，将外设对象赋值给该对象*/ @property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral; /*在viewDidLoad中实例化并设置代理*/ _mgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];</code></pre> <p>中心角色一旦创建，蓝牙状态改变的代理方法就会自动执行，返回当前蓝牙状态</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central { switch (central.state) { case 0: NSLog(@"CBCentralManagerStateUnknown");//设备类型位置 break; case 1: NSLog(@"CBCentralManagerStateResetting");//设备初始化中 break; case 2: NSLog(@"CBCentralManagerStateUnsupported");//不支持蓝牙 break; case 3: NSLog(@"CBCentralManagerStateUnauthorized");//设备未授权 break; case 4: { NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOff");//蓝牙未开启 } break; case 5: { NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOn");//蓝牙已开始 //如果想自动扫描，在此处开始扫描即可 } break; default: break; } }</code></pre> <p>3.开启扫描</p> <p>我的项目中是手动开启扫描的</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)searchDevcie{ if(_mgr!=nil&& _mgr.state==5){ [self. mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil]; } }</code></pre> <p>每当搜索到一个外设之后，都会自动触发以下方法，每发现一个蓝牙设备都会调用此函数，因为目前蓝牙设备越来越多（小米、显示器、ofo...），所以我在此处做了筛选，只要我司的设备</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外设advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData // 外设携带的数据 RSSI:(NSNumber *)RSSI{ // 外设发出的蓝牙信号强度 if ([peripheral.name hasPrefix:@"HT"]) { NSLog(@"%@",peripheral.name);//能够进来的 都是我们想要的设备了 //我们的逻辑是，搜索到一个设备（peripheral）放到一个集合，然后给用户进行选择 } }</code></pre> <p>4.根据3中扫描的设备列表，接下来做的就是连接设备了。</p> <pre> <code class="language-objectivec">//从设备列表选中我们要的设备 连接设备 - (void)connectDevice:(CBPeripheral *)peripheral{ [self.mgr connectPeripheral:peripheral options:nil]; }</code></pre> <p>连接相关的代理方法：</p> <pre> <code class="language-objectivec">// 中心管理者连接外设成功(如果外设成功与中心设备连接成功之后会自动触发该方法) - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者 didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外设 { NSLog(@"连接成功"); // 标记我们的外设,让他的生命周期 = ViewController self.peripheral = peripheral; // 设置外设的代理 self.peripheral.delegate = self; // 外设发现服务,传nil代表不过滤 //调用该方法后，将会自动调用didDiscoverServices()代理方法，用于发现服务 [self.peripheral discoverServices:nil]; //既然连接上了，为了解决性能，就停止扫描吧 [_mgr stopScan]; } // 外设连接失败 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error { NSLog(@"连接失败"); } // 丢失连接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error { NSLog(@"断开连接"); }</code></pre> <p>之前说过了，当调用[self.peripheral discoverServices:nil];方法之后，当发现服务后就会自动调用以下的didDiscoverServices()代理方法</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{ NSLog(@"didDiscoverServices"); if (error) { NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]); return; } //服务并不是我们的目标，也没有实际意义。我们需要用的是服务下的特征，查询（每一个服务下的若干）特征 for (CBService *service in peripheral.services) { //好，发现了服务 接下来就是最重要的特征了 //调用该方法后，当发现了service服务中的特征后，将会自动触发didDiscoverCharacteristicsForService()方法 [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service]; } }</code></pre> <p>发现外设服务里的特征的时候调用的代理方法(这个是比较重要的方法，你在这里可以通过事先知道UUID找到你需要的特征，订阅特征，或者这里写入数据给特征也可以)</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error { NSLog(@"didDiscoverCharacteristicsForService"); //在此处可以获取服务中的特征了，与硬件工程师沟通后得知，uuid为ffe2的特征是用于向外部蓝牙设备写数据的，uuid为ffe1的特征是用于从外部蓝牙设备读取数据的，那读信息，因为我在下面向蓝牙外部设备写数据的时候，我使用了一个参数：CBCharacteristicWriteWithoutResponse（也就是说，没有回调，因那没有回调就取不到数据咯？但是我们可以给读取数据的服务设置一个通知，也就是下面的setNotifyValue:方法了，一旦设置，如果外部蓝牙设备给中心设备发送信息，我们就能在didUpdateValueForCharacteristic代理方法中进行获取了） for (CBCharacteristic *cha in service.characteristics) { if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe2"]){ self.characteristic = cha; }else if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe1"]){ self.readcharacteristic = cha; [self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.readcharacteristic]; } } }</code></pre> <p>好，所以说，接下来我们就能从外部蓝牙设备中接收数据了</p> <pre> <code class="language-objectivec">//从外围设备获取数据 // 更新特征的value的时候会调用 （凡是从蓝牙传过来的数据都要经过这个回调，简单的说这个方法就是你拿数据的唯一方法） 你可以判断是否 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error { //因为我们是两个特征 一个读 一个写 所以我读取数据，只要从读的特征中获取就可以了 if (characteristic == self.readcharacteristic) { //characteristic.value 就是我们想要的数据了 } }</code></pre> <ul> <li> <p>重头戏到了，接下来就是向外部蓝牙设备写数据了</p> </li> </ul> <pre> <code class="language-objectivec">只需要调用以下方法就可以实现数据写入了,【subData就是我们的需要写入外部蓝牙设备的数据了；self.characteristic是我们写的服务；CBCharacteristicWriteWithoutResponse 不需要回调函数（一开始踩了个坑设置的CBCharacteristicWriteWithResponse，报错"writing is not permitted"）】 [self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];</code></pre> <p>以为这样就完了吗？开发过程中我又踩了一个坑，跟大家聊下，我们在向摄像头蓝牙设备写入指令的时候，我们的指令比较长（达到了200byte左右，但是我们的摄像头设备蓝牙内部接收缓冲区只有16个字节），所以我们只能选择分包发送了，将200byte的指令拆开发送</p> <p>贴上我的代码段：(如果你们的指令正好在你们的缓冲区阀值之内，那就无须使用以下代码了)</p> <pre> <code class="language-objectivec">-(void)sendDataWithSubPackage:(NSData*)goalData { dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{ for (int i = 0; i < [msgData length]; i += 16) { // 预加 最大包长度，如果依然小于总数据长度，可以取最大包数据大小 if ((i + 16) < [msgData length]) { NSRange range = NSMakeRange(i, 16); NSData *subData = [msgData subdataWithRange:range]; [self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse]; //根据接收模块的处理能力做相应延时,因为蓝牙设备处理指令需要时间，所以我这边给了500毫秒 usleep(500 * 1000); }else { NSString *rangeStr = [NSString stringWithFormat:@"%i,%i", i, (int)([msgData length] - i)]; NSData *subData = [msgData subdataWithRange:NSRangeFromString(rangeStr)]; [self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse]; usleep(500 * 1000); } } }); }</code></pre> <p>至此，搞定，完工</p> <p> </p> <p>来自：http://www.cocoachina.com/ios/20171013/20784.html</p> <p> </p>