CoreBluetooth- iOS蓝牙开发

作者: vvkeep | 来源:发表于2016-12-04 11:36 被阅读1860次

    一、蓝牙基础知识

    (一)常见简称

    • MFI make for ipad ,iphone, itouch 专们为苹果设备制作的设备,开发使用ExternalAccessory 框架(认证流程貌似挺复杂的,而且对公司的资质要求较高),详见:关于MFi认证你所必须要知道的事情

    • BLE buletouch low energy,蓝牙4.0设备因为低耗电,所以也叫做BLE,开发使用CoreBluetooth 框架

    (二)两种模式

    • CBCentralMannager 中心模式 :以手机(app)作为中心,连接其他外设的场景(主要写此种该模式的应用方法,因为我只会这种模式的)
    • CBPeripheralManager 外设模式:使用手机作为外设连接其他中心设备操作的场景

    (三)CBPeripheral 、CBService、CBCharacteristic

    三者关系:


    CoreBluetooth.png

    一个CBPeripheral有一个或者多个CBService,而每一个CBService有一个或者多个CBCharacteristic,通过可写的CBCharacteristic发送数据,而每一个CBCharacteristic有一个或者多个Description用于描述characteristic的信息或属性

    (四)关于蓝牙设备唯一表示的问题

    在蓝牙开发中,iOS 没有直接提供获取mac 地址的方法(Android 是可以直接获取的),所以在iOS蓝牙开发中就有唯一标识的问题了

    当我们使用CoreBluetooth系统框架进行蓝牙开发的时候,有时候某种功能需要和指定的蓝牙设备进行操作,这就需要我们拿到蓝牙设备的唯一标识,来确定是哪一台设备,先看下一当我们扫描到的蓝牙设备时,所能拿到的属性:

    蓝牙设备的属性1.png 蓝牙设备的属性2.png

    针对于不同的业务需求,我们在进行连接操作的时候,不要指定具体那一台设备的,那么就可以使用identifier来作为唯一标识
    ** 这里有一个坑要注意: 对于同一台蓝牙设备,不同手机进行扫描,然后读取的 identifier是不同的**

    而对于需要指定的到蓝牙设备的解决办法:

    • 将mac 地址放在蓝牙设备的广播数据当中,然后在广播的时候,将mac地址一广播的形式发出来
    • 将 mac 地址写在某一个蓝牙特征通道中,当我们连接蓝牙设备之后,通过某一个特征通道获取mac地址
    • 我们可以通过蓝牙设备出厂设备 或者 后期手动修改蓝牙设备的name,作为唯一标识

    二、CoreBluetooth常用到的方法

    自己封装了一个蓝牙单例的类,对蓝牙开发中常用到的方法写了较为详细的解释,代码如下:

    + (instancetype)shared {
        static SLBluetoothCentralManager *instance;
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            instance = [[self alloc] init];
        });
        return instance;
    }
    
    /**
     初始化 centralManager
     */
    - (instancetype)init {
        self = [super init];
        if (self) {
            self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
        }
        return self;
    }
    
    /**
     扫描周周的设备
     */
    - (void) sacnNearPerpherals {
        TCLog(@"开始扫描四周的设备");
        /**
         1.第一个参数为Services的UUID(外设端的UUID) 不能为nil
         2.第二参数的CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey为已发现的设备是否重复扫描,如果是同一设备会多次回调
         */
        [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:@[[CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID]] options:@{CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : @NO}];
    }
    
    #pragma mark - CBCentralManagerDelegate
    
    /**
     检查App设备蓝牙是否可用
    
     @param central 中心设备管理器
     */
    - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
        switch (central.state){
                
            case CBCentralManagerStatePoweredOn://蓝牙已打开,开始扫描外设
                [self sacnNearPerpherals];
                break;
                
            case CBCentralManagerStateUnsupported:
                [MBProgressHUD showMessage:@"您的设备不支持蓝牙或蓝牙4.0" toView:nil];
                break;
                
            case CBCentralManagerStateUnauthorized:
                 [MBProgressHUD showMessage:@"未授权打开蓝牙" toView:nil];
                break;
                
            case CBCentralManagerStatePoweredOff://蓝牙未打开,系统会自动提示打开,所以不用自行提示
                
            default:
                break;
        }
    }
    
    /**
     发现外围设备的代理
    
     @param central 中心设备
     @param peripheral 外围设备
     @param advertisementData 特征数据
     @param RSSI 信号强度
     */
    - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {
        NSMutableString* nsmstring=[NSMutableString stringWithString:@"\n"];
        [nsmstring appendString:@"----发现外设----\n"];
        [nsmstring appendString:@"Peripheral Info:\n"];
        [nsmstring appendFormat:@"NAME: %@\n",peripheral.name];
        [nsmstring appendFormat:@"UUID(identifier): %@\n",peripheral.identifier];
        [nsmstring appendFormat:@"RSSI: %@\n",RSSI];
        [nsmstring appendFormat:@"adverisement:%@\n",advertisementData];
        TCLog(@"%@",nsmstring);
        
        NSArray *serviceUUIDArr = advertisementData[@"kCBAdvDataServiceUUIDs"];
        
        for (CBUUID *serviceUUID in serviceUUIDArr) {
            // 判断外设是否有需要的服务(是否是当前APP对应的外设)<此项目应该判断外设的名字>
            if ([serviceUUID.UUIDString isEqualToString:kServiceUUID]) {
                //发现符合条件的周边外设通知
                [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName: SLDidFoundPeripheralNotification object:peripheral];
                [self connectPeripheral:peripheral];
            }
        }
    }
    
    /// 连接指定的设备
    - (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
        //这个引用不可以省略
        self.peripheral = peripheral;
        TCLog(@"----尝试连接设备----\n%@", peripheral);
        [self.centralManager connectPeripheral:peripheral
                                       options:[NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey]];
    }
    
    /// 连接外设成功的代理方法
    -(void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
        TCLog(@"%@连接成功",peripheral.name);
        // 设置设备代理
        [self.peripheral setDelegate:self];
        [self.peripheral discoverServices:nil];
    }
    
    ///连接外设失败的代理方法
    - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
        TCLog(@"%@连接失败",peripheral.name);
    }
    
    ///连接外设中断的代理方法
    - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
        TCLog(@"%@连接已断开",peripheral.name);
    }
    
    #pragma mark - CBPeripheralDelegate
    /// 获取外设服务的代理
    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {
        if (error) {
            TCLog(@"%@获取服务失败:%@",peripheral.name,error.localizedDescription);
            return;
        }
        
        for (CBService *service in peripheral.services) {
            // 找到对应服务
            if ([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID]]) {
                //服务中找特征
                [service.peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:kCharacteristicUUID]] forService:service];
            }
        }
    }
    
    ///在获取外设服务的代理的方法中如果没有error,可以调用discoverCharacteristics方法请求周边去寻找它的服务所列出的特征,它会响应下面的方法
    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error {
        if (error) {
            TCLog(@"%@获取指定特征失败:%@",peripheral.name,error.localizedDescription);
            return;
        }
        
        NSMutableString* nsmstring=[NSMutableString stringWithString:@"\n"];
        [nsmstring appendFormat:@"------在服务: %@ 中发现 %lu 个特征 ------\n",service.UUID,(unsigned long)service.characteristics.count];
        
        for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
            [nsmstring appendFormat:@"%@\n",characteristic];
            [nsmstring appendFormat:@"\n"];
            TCLog(@"%@",nsmstring);
            
            self.peripheral = peripheral;
            self.writeCharacteristic = characteristic;
            // 连接成功,开始配对 - 发送第一次校验的数据
            [self willPairToPeripheral:peripheral];
        }
    }
    
    ///已连接上设备,开始进行配对
    - (void)willPairToPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
        //发送第一次校验的数据
        NSData *firstAuthData = [SLCheckoutDataUtils firstRandomData];
        [[SLBluetoothCentralManager shared] sendCommandData:firstAuthData];
    }
    
    /// 写入数据方法
    - (void)sendCommandData:(NSData *)data {
        if(self.writeCharacteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWrite || self.writeCharacteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse) {
            [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.writeCharacteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
            TCLog(@"----写入命令---->:cmd:%@\n\n", data);
        } else {
            TCLog(@"该字段不可写!");
        }
    }
    
    /// 写入数据后的回调方法
    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
        if (error) {
            NSLog(@"写入失败: %@",[error localizedDescription]);
            return;
        }
        NSLog(@"写入成功-->%@",characteristic.value);
        [peripheral readValueForCharacteristic:characteristic];
    }
    
    /// 获取到特征的值时回调 -- 获取回调数据
    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
        if (error) {
            TCLog(@"特征UUID:%@回调数据错误:%@", characteristic.UUID.UUIDString,error.localizedDescription);
            return;
        }
        
        TCLog(@"------特征收到回调数据------> uuid:%@ \nvalue: %@\n\n",characteristic.UUID,characteristic.value);
        NSString *result = [NSString jkt_hexStringFromData:characteristic.value];
    
        if ([result hasPrefix:SLDidFirstPairSuccessCommand]) {//第一次配对成功
            NSData *secondAuthData = [SLCheckoutDataUtils secondVerifyData:characteristic.value];
            [[SLBluetoothCentralManager shared] sendCommandData:secondAuthData];
        }
        
        if ([result hasPrefix:SLDidSecondPairSuccessCommand]) {//第二次配对成功
            TCLog(@"正式建立的连接-----------");
            //开锁测试
           [self performSelector:@selector(sendOpenLockCmd) withObject:nil afterDelay:3.0];
        }
    }
    

    对于常用的方法,都写了注释,希望对于第一蓝牙开发的小伙伴有帮助!!

    三、BabyBluetooth

    推荐这个库,很🐂, 对CoreBluetooth进行了封装,如果你不喜欢系统的各种代理方法,那么可以试一试这个库,也许你会喜欢

    如果有些的不对的,不吝指教!!!

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