iOS蓝牙开发CoreBluetooth框架总结

SofBecerra 2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>