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iOS蓝牙开发

iOS蓝牙开发

作者: 67cb26e2116a | 来源:发表于2017-08-20 15:21 被阅读97次

    iOS蓝牙模块支持BLE4.0设备通讯。

    在使用蓝牙的过程中，如果是iOS10及以上机型需要在info.plist文件中添加NSBluetoothPeripheralUsageDescription描述字段，向用户声明使用蓝牙的意图

    一、CBCentralManager

    1. 初始化

    CBCentralManager 对象用于扫描、发现、连接远程的外围设备。系统提供了两个初始化该类的方法

    - (instancetype)initWithDelegate:(id<CBCentralManagerDelegate>)delegate  queue:(dispatch_queue_t)queue;

- (instancetype)initWithDelegate:(id<CBCentralManagerDelegate>)delegate queue:(dispatch_queue_t)queue options:(NSDictionary<NSString *,id> *)options;

    在第二个初始化方法中，初始化的选项情况如下：

    • CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 用于当中心管理类被初始化时若此时蓝牙系统为关闭状态，是否向用户显示警告对话框。该字段对应的是NSNumber类型的对象，默认值为NO
    • CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 中心管理器的唯一标识符，系统根据这个标识识别特定的中心管理器，为了继续执行应用程序，标识符必须保持不变，才能还原中心管理类

    2.扫描设备

    当系统第一次发现外设时，会根据mac地址等生成一个特定的标识符，此时我们可以保存这个特定的标识符用于后续的重连操作
    系统提供唯一的方法进行对周边设备的扫描

    //扫描设备
- (void)scanForPeripheralsWithServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs ptions:(NSDictionary<NSString *,id> *)options;

//停止扫描设备
- (void)stopScan;
    • 初始化的options选项详情如下：
      • CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey 是否允许重复扫描设备，默认为NO，官方建议此值为NO，当为YES时，可能对电池寿命产生影响，建议在必要时才使用
      • CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey 想要扫描的服务的UUID，对应一个NSArray数值
    • UUID 表示外设的服务标识，当serviceUUIDs参数为nil时，将返回所有发现的外设(苹果不推荐此种做法)；当填写改服务标识时，系统将返回对应该服务标识的外设
    • 可以指定允许应用程序在后台扫描设备，前提必须满足两个条件：
      • 必须允许在蓝牙的后台模式
      • 必须指定一个或多个UUID服务标识

    3. 连接设备

    //连接外设
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral  options:(NSDictionary<NSString *,id> *)options;

//断开与外设的连接
- (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;

    连接设备时选项情况如下：

    • CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey 应用程序被挂起时，成功连接到外设，是否向用户显示警告对话框，对应NSNumber对象，默认值为NO
    • CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey 应用程序被挂起时，与外设断开连接，是否向用户显示警告对话框，对应NSNumber对象，默认值为NO
    • CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey 应用程序被挂起时，只要接收到给定peripheral的通知，是否就弹框显示

    官方建议如果连接设备不成功且没有进行重连，要明确取消与外设的连接(即调用断开与外设连接的方法)
    当调用断开方法，断开与设备连接时，官方明确表明取消本地连接不能保证物理链接立即断开。当设备连接时间超过8秒后，调用断开的API能立即断开；但是连接未超过8秒，就调用断开API需要几秒后系统才与设备断开连接

    4. 通过搜索系统获取periphera对象

    //获取与系统已经连接的外设对象，如果设备已经与系统连接，通过该方法获取到外设对象后可以直接对CBPeripheral对象发起连接
- (NSArray<CBPeripheral *> *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;

//获取一个已知CBPeripheral的列表(过去曾经发现过或者连接过的peripheral)
- (NSArray<CBPeripheral *> *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray<NSUUID *> *)identifiers;

    5. CBCentralManagerDelegate

    启动搜索发现设备后调用此代理

    /*
* advertisementData 广播中的信息
*
* CBAdvertisementDataLocalNameKey 对应设置NSString类型的广播名
* CBAdvertisementDataManufacturerDataKey 外设制造商的NSData数据
* CBAdvertisementDataServiceDataKey  外设制造商的CBUUID数据
* CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey 服务的UUID与其对应的服务数据字典数组
* CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey 附加服务的UUID数组
* CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey 外设的发送功率 NSNumber类型
* CBAdvertisementDataIsConnectable 外设是否可以连接
* CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey 服务的UUID数组
*
* RSSI 收到当前信号的强度 单位为分贝
*
* 如果后续要使用peripheral对象，必须在引用该对象，否则后续操作无法进行
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;

    当设备连接成功后调用此代理

    - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral;

    当设备断开连接后调用此代理方法

    //当断开连接后，外设中所有的服务、特征、特征描述都将失效
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;

    当连接失败后调用此代理方法

    //在ios系统的蓝牙连接中，不存在超时的现象，因此连接通常表示为一个暂时性的问题，可在改方法中再次尝试连接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;

    6. 状态的监控

    当蓝牙状态发现变化时回调

    /*
* CBCentralManagerStateUnknown 状态未知
* CBCentralManagerStateResetting 连接断开 即将重置
* CBCentralManagerStateUnsupported 该平台不支持蓝牙
* CBCentralManagerStateUnauthorized 未授权蓝牙使用
* CBCentralManagerStatePoweredOff 蓝牙关闭
* CBCentralManagerStatePoweredOn 蓝牙正常开启
*
* 该方法必须实现，否则系统报错
*/
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;

    当系统恢复时先调用此方法

    /*
*app状态的保存或者恢复，这是第一个被调用的方法当APP进入后台去完成一些蓝牙有关的工作设置，使用这个方法同步app状态通过蓝牙系统
*
* dic中的信息
* CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey 在系统终止程序时，包含的已经连接或者正在连接的外设的集合
* CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey 系统终止应用程序时中心管理器连接的服务UUID数组
* CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey  系统终止应用程序时中心管理器正在使用的外设选项
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary<NSString *,id> *)dict;

    二、CBPeripheral

    1. 属性

    • name 外设的名称
    • services 外设中所有的服务(必须先使用查找服务的方法先找到服务，该属性才有对应的值)
    • state 当前连接的状态
      • CBPeripheralStateDisconnected 当前没有连接
      • CBPeripheralStateConnecting 正在连接
      • CBPeripheralStateConnected 已连接
      • CBPeripheralStateDisconnecting 正在断开连接

    2. 发现服务

    发现外设指定的服务

    /*
* 当设置serviceUUIDs参数时，只返回指定的服务(官方推荐做法)
* 当为指定serviceUUIDs参数时，将返回外设中所有可用的服务
*/
- (void)discoverServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;

    从服务中发现服务

    - (void)discoverIncludedServices:(NSArray<CBUUID *> *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service;

    3. 发现特征

    /*
* 参数characteristicUUIDs不为空时，返回对应的特征值，当参数为nil时，返回该服务中的所有特征值
*/
- (void)discoverCharacteristics:(NSArray<CBUUID *> *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service;

//发现特征值描述
- (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;

    4. 读取数据

    /* 读取特征值
 * 并非所有特征都有特征值，需通过CBCharacteristicProperties枚举判断该特征是否可读
 */
- (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;

//读取特征值描述
- (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;

    5. 写入数据

    /*
 * 写入数据，只允许对其特定的类型进行写入操作
 * 通过characteristic的properties的判断，判别支持那种类型的写入
 * CBCharacteristicWriteWithResponse 如果写入不成功，将以详细错误说明进行响应
 * CBCharacteristicWriteWithoutResponse 如果写入失败，则不会收到通知
 */
- (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;

//写入特征值的描述，一般为字符串对characteristic的描述
- (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;

    6. 设置特征值的通知

    //如果设置为YES，当特征值发现变化时则会发起通知
- (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;

    7. 读取RSSI

    //当调用此方法时，外设会调用peripheral:didReadRSSI:error:代理方法
- (void)readRSSI;

    8. 获取最大的写入长度

    /* 根据写入类型获取最大的写入长度
 * CBCharacteristicWriteWithResponse、CBCharacteristicWriteWithoutResponse
 */
- (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type;

    9. CBPeripheralDelegate

    发现服务的回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error;

    发现服务中的服务的回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(NSError *)error;

    发现特征的回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error;

    发现特征描述的回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;

    当特征值发现变化时回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;

    当特征值描述发生变化时回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(NSError *)error;

    写入特征值时回调

    //只有指定写入类型有回应时才回到此方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;

    写入特征值描述时回调

    //当调用写入特征值描述时回调该方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(NSError *)error;

    当外设启动或者停止指定特征值的通知时回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;

    当连接外设成功后获取信号强度的方法后回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(NSError *)error;

    当外设名称发生变化时回调

    //由于外设可以改变其设备名称，因此若要显示该设备的当前名称可在该方法中处理
- (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral;

    当外设服务发生变化时回调

    - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray<CBService *> *)invalidatedServices;

    三. CBCharacteristic

    拥有的属性

    • service 该特征所属的服务
    • value 该特征的值
    • descriptors 该特征的描述列表
    • properties 性质特点
      • CBCharacteristicPropertyBroadcast 该属性为广播类型
      • CBCharacteristicPropertyRead 可读
      • CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse 写-没有响应
      • CBCharacteristicPropertyWrite 可写
      • CBCharacteristicPropertyNotify 通知
      • CBCharacteristicPropertyIndicate 声明
      • CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites 通过验证的
      • CBCharacteristicPropertyExtendedProperties 拓展
      • CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired 需要加密的通知
      • CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired 需要加密的申明
    • isNotifying 是否订阅特征值

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