美文网首页鱼乐物联网技术蓝牙
重点 (三十一) : 蓝牙/传感器

重点 (三十一) : 蓝牙/传感器

作者: JonesCxy | 来源:发表于2016-10-20 09:20 被阅读216次

    iOS中蓝牙的实现方案

    iOS中提供了4个框架用于实现蓝牙连接

    GameKit.framework(用法简单)

    只能用于iOS设备之间的连接,多用于游戏(比如五子棋对战),从iOS7开始过期

    MultipeerConnectivity.framework

    只能用于iOS设备之间的连接,从iOS7开始引入,主要用于文件共享(仅限于沙盒的文件)

    ExternalAccessory.framework

    可用于第三方蓝牙设备交互,但是蓝牙设备必须经过苹果MFi认证(国内较少)

    CoreBluetooth.framework(时下热门)

    可用于第三方蓝牙设备交互,必须要支持蓝牙4.0

    硬件至少是4s,系统至少是iOS6

    蓝牙4.0以低功耗著称,一般也叫BLE(Bluetooth Low Energy)

    目前应用比较多的案例:运动手坏、嵌入式设备、智能家居

    GameKit的蓝牙开发步骤

    显示可以连接的蓝牙设备列表

    GKPeerPickerController*ppc = [[GKPeerPickerController
    alloc] init];

    ppc.delegate =self;

    [ppc show];

    在代理方法中监控蓝牙的连接

    • (void)peerPickerController:(GKPeerPickerController *)picker didConnectPeer:(NSString *)peerID toSession:(GKSession *)session {

      NSLog(@"连接到设备:%@", peerID);

      关闭蓝牙设备显示界面

      [picker dismiss];

      设置接收到蓝牙数据后的监听器

      [session setDataReceiveHandler:self withContext:nil];

      保存session

      self.session = session;

    }

    GameKit的蓝牙开发步骤

    处理接收到的蓝牙数据

    • (void) receiveData:(NSData *)data fromPeer:(NSString
      *)peer inSession: (GKSession *)session
      context:(void *)context {

    }

    利用GKSession给其他设备发送数据

    给指定的连接设备发送数据

    • (BOOL)sendData:(NSData *) data toPeers:(NSArray
      *)peers withDataMode:(GKSendDataMode)mode
      error:(NSError **)error;

    给所有连接的设备发送数据

    • (BOOL)sendDataToAllPeers:(NSData
      *) data withDataMode:(GKSendDataMode)mode
      error:(NSError **)error;

    GameKit的蓝牙开发注意

    只能用于iOS设备之间的连接

    只能用于同一个应用程序之间的连接

    最好别利用蓝牙发送比较大的数据

    Core Bluetooth

    Core Bluetooth测试比较麻烦,正常情况下,得至少有2台真实的蓝牙4.0设备

    如何让iOS模拟器也能测试蓝牙4.0程序?

    买一个CSR蓝牙4.0 USB适配器,插在Mac上

    在终端输入sudo nvram
    bluetoothHostControllerSwitchBehavior="never"

    重启Mac

    用Xcode 4.6调试代码,将程序跑在iOS 6.1的模拟器上

    (苹果把iOS 7.0模拟器对BLE的支持移除掉了)

    Core Bluetooth的使用场景

    运动手环、智能家居、嵌入式设备等等(金融刷卡器、心电测量器)

    1.png

    Core Bluetooth的基本常识

    每个蓝牙4.0设备都是通过服务(Service)和特征(Characteristic)来展示自己的

    一个设备必然包含一个或多个服务,每个服务下面又包含若干个特征

    特征是与外界交互的最小单位

    比如说,一台蓝牙4.0设备,用特征A来描述自己的出厂信息,用特征B来收发数据

    服务和特征都是用UUID来唯一标识的,通过UUID就能区别不同的服务和特征

    设备里面各个服务(service)和特征(characteristic)的功能,均由蓝牙设备硬件厂商提供,比如哪些是用来交互(读写),哪些可获取模块信息(只读)等

    Core Bluetooth的开发步骤

    建立中心设备

    扫描外设(Discover Peripheral)

    连接外设(Connect Peripheral)

    扫描外设中的服务和特征(Discover Services And Characteristics)

    利用特征与外设做数据交互(Explore And Interact)

    断开连接(Disconnect)

    蓝牙的现状

    绝大多数智能手机支持蓝牙 4.0(BLE)

    蓝牙芯片发展迅速,在性能和效率方面都有很大提高,且不断变得更小更便宜

    iBeacon + 蓝牙,前景一片光明

    应用之一:室内导航

    Estimote公司为iBeacon提供基站

    3个iBeacon基站的预购价格为99美元(约合人民币610元)

    Estimote公司推出的iBeacon基站的最远传输距离为50m,但是他们推荐在10m范围内的使用效果最好

    一块纽扣电池就能为一个iBeacon基站提供长达 2 年的使用寿命,而且是在设备不断对外发射信号的情况下

    蓝牙通讯:

    GameKit框架简介

    使用GameKit框架,可以在游戏中增加对等连接,又称对端连接或点对点连接,Peer To Peer。

    使用GameKit框架中的对等网络连接API,可以在游戏玩家之间建立一个对等网络,并在游戏/应用实例之间交换数据。

    GameKit框架可以使用蓝牙在玩家之间创建网络,玩家甚至不需要连接到互联网,就可以彼此对战。

    通过蓝牙实现对等网络连接

    为玩家双方呈现一个GKPeerPickerController,提供了一个标准的用户界面连接两台设备

    ViewControoler遵循GKPeerPickerControllerDelegate协议,处理来自GKPeerPickerController(对端选择器)的信息

    建立连接后,使用GKSession类可以向对端设备发送数据

    在receiveData:fromPeer:inSession:context代理方法中编写代码来处理接收到的数据

    蓝牙对等网络演练——发送照片(1)

    演练目标:通过蓝牙彼此发送照片

    演练步骤:

    1. 基于照片选择项目进行扩展,仅从照片库选择照片

    2. 添加GameKit框架

    3. 创建对等连接

    3.1 实例化对端选择器

    3.2 设置代理,并遵循协议

    3.3 显示对端选择器

    1. 连接建立代理方法

    peerPickerController:didConnectPeer:toSession:

    4.1记录对端连接会话

    4.2
    设置数据接收处理

    4.3
    关闭对端选择器

    蓝牙对等网络演练——发送照片(2)

    发送数据方法

    [_peerSession
    sendDataToAllPeers:data withDataMode:GKSendDataReliable
    error:&error];

    接收数据方法

    • (void)receiveData:(NSData
      *)data fromPeer:(NSString *)peer inSession:
      (GKSession *)session context:(void *)context;

    蓝牙对等网络——发送自定义对象

    如果要通过网络发送自定义对象,需要使用NSKeyedArchiver方法归档自定义对象,然后再发送归档后的NSData

    自定义对象需要遵从NSCoding协议,并实现相应的归档和恢复方法

    接收端接收到数据之后,使用NSKeyedUnarchiver方法恢复数据

    传感器

    什么是传感器

    传感器是一种感应\检测周围环境的一种装置, 目前已经广泛应用于智能手机上

    传感器的作用

    用于感应\检测设备周边的信息

    不同类型的传感器, 检测的信息也不一样

    iPhone中的下面现象都是由传感器完成的

    在地图应用中, 能判断出手机头面向的方向

    一关灯, iPhone会自动调整屏幕的亮度

    打电话时, 人脸贴近iPhone屏幕时, 屏幕会自动锁屏

    ... ...

    传感器的类型

    iPhone内置的传感器有

    运动传感器\加速度传感器\加速计(Motion/Accelerometer
    Sensor)

    环境光传感器(Ambient Light Sensor)

    距离传感器(Proximity Sensor)

    磁力计传感器(Magnetometer Sensor)

    内部温度传感器(Internal Temperature Sensor)

    湿度传感器(Moisture Sensor)

    陀螺仪(Gyroscope)

    2.png
    3.png
    4.png
    5.png

    湿度传感器(Moisture Sensor)

    湿度传感器跟其他基于微电子的传感器不同,是一个简单的物理传感器

    简单来说,湿度传感器就是一张遇水变红的试纸

    Apple的维修人员就是通过检测试纸是否变红,来判断设备是否进水

    (设备进水不在保修范围之内)


    6.png
    7.png
    8.png

    距离传感器的使用

    开启距离感应功能

    [UIDevice
    currentDevice].proximityMonitoringEnabled
    = YES;

    监听距离感应的通知

    [[NSNotificationCenter
    defaultCenter]
    addObserver:self

    selector:@selector(proximityChange:)

    name:UIDeviceProximityStateDidChangeNotification

    object:nil];

    • (void)proximityChange:(NSNotification *)notification {

      if ([UIDevice currentDevice].proximityState== YES) {

    NSLog(@"某个物体靠近了设备屏幕"); 屏幕会自动锁住

    } else {
    

    NSLog(@"某个物体远离了设备屏幕"); 屏幕会自动解锁

    }
    

    }

    加速计

    加速计的作用

    用于检测设备的运动(比如摇晃)

    加速计的经典应用场景

    摇一摇

    计步器

    1.png

    加速计程序的开发

    加速计程序的开发

    在iOS4以前:使用UIAccelerometer,用法非常简单(到了iOS5就已经过期)

    从iOS4开始:CoreMotion.framework

    虽然UIAccelerometer已经过期,但由于其用法极其简单,很多程序里面都还有残留

    UIAccelerometer的使用步骤

    获得单例对象

    UIAccelerometer*accelerometer = [UIAccelerometer
    sharedAccelerometer];

    设置代理

    accelerometer.delegate =self;

    设置采样间隔

    accelerometer.updateInterval = 1.0/30.0; 1秒钟采样30次

    实现代理方法

    • (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration

    acceleration中的x、y、z三个属性分别代表每个轴上的加速度

    2.png

    Core Motion

    在iOS4之前,加速度计由UIAccelerometer类来负责采集数据

    随着iPhone4的推出

    加速度计全面升级,并引入了陀螺仪

    与Motion(运动)相关的编程成为重头戏

    苹果特地在iOS4中增加了专门处理Motion的框架-CoreMotion.framework

    Core Motion不仅能够提供实时的加速度值和旋转速度值,更重要的是,苹果在其中集成了很多牛逼的算法

    3.png

    Core Motion的使用步骤(push)

    创建运动管理者对象

    CMMotionManager*mgr = [[CMMotionManager
    alloc] init];

    判断加速计是否可用(最好判断)

    if
    (mgr.isAccelerometerAvailable) {

     加速计可用
    

    }

    设置采样间隔

    mgr.accelerometerUpdateInterval = 1.0/30.0; 1秒钟采样30次

    开始采样(采样到数据就会调用handler,handler会在queue中执行)

    • (void)startAccelerometerUpdatesToQueue:(NSOperationQueue *)queue withHandler:(CMAccelerometerHandler)handler;

    Core Motion的使用步骤(pull)

    创建运动管理者对象

    CMMotionManager*mgr = [[CMMotionManager
    alloc] init];

    判断加速计是否可用(最好判断)

    if (mgr.isAccelerometerAvailable) {
    加速计可用 }

    开始采样

    • (void)startAccelerometerUpdates;

    在需要的时候采集加速度数据

    CMAccelerationacc = mgr.accelerometerData.acceleration;

    NSLog(@"%f, %f,%f", acc.x, acc.y, acc.z);

    4.png

    摇一摇

    监控摇一摇的方法

    方法1:通过分析加速计数据来判断是否进行了摇一摇操作(比较复杂)

    方法2:iOS自带的Shake监控API(非常简单)

    判断摇一摇的步骤:实现3个摇一摇监听方法

    检测到摇动

    • (void)motionBegan:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent*)event

    摇动取消(被中断)

    • (void)motionCancelled:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent*)event

    摇动结束

    • (void)motionEnded:(UIEventSubtype)motion withEvent:(UIEvent*)event

    相关文章

      网友评论

        本文标题:重点 (三十一) : 蓝牙/传感器

        本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/ehrfuttx.html