iOS CoreBluetooth

iOS 蓝牙编程。

首先，本文讲述的是对等的端到端的通信，不涉及一些蓝牙外设等的硬件编程，但读懂了本文后，蓝牙外设的原理也能推测一二。本文没有详细列举所有通信的接口，不适合作为傻瓜式教程。

简述下 IOS 端蓝牙模块。
1.蓝牙是一种通信工具，相比网络，由于蓝牙信号的衰减，少有中继设备参与，限制了设备间的通信距离；
2.其通信机制类似UDP，以数据包为单位，但由于其接收端是以通知实现，且不支持消息分片（但支持通知队列），因此发送大文件需要的保障，需由应用之间协商实现（会话层）；
3.蓝牙通信双方分饰两角色，即外设（peripheral）和中心（central）；
在双方建立连接过程中，外设类似服务器，是连接建立的被动一方，而中心是主动连接方。这一点很重要，在保持连接的过程中，外设没有权限主动断开连接，但可以选择性的发送消息给某些中心设备，因此，建立连接的双方具备近乎平等的关系。
4.外设可以提供多种服务（service），可以设置某个服务为主服务（primary），每个服务可以包含多个特征（characteristic），特征（characteristic）是连接双方通信的接口（可以想象成网络连接中的套接字），自定义的服务和特征以可添加自定义的 UUID 作为唯一标识。

然后讲一下建立连接的细节。
1、在外设端，初始化 peripheralManager（外设管理类），添加自定义的 service 和 characteristic，并开启广播。（广播可以展示设备的身份、展示提供的服务、列出服务中的所有特征值、展示部分广播数据）

2、在中心端，中心设备此时，便可以连接外设，连接后可以读取到外设 所有的广播信息；但外设是否已经被连接，外设端无法收到通知；

3、中心设备在连接成功之后，主动（这里的 主动 很重要）订阅外设的某个服务中某个特征

setNotifyValue：YES  forCharacteristic：

4、之后，外设端回调了代理方法 (外设的 characteristic 属性必须是通知的，否则无法收到characteristic 上发生的任何事情，当前代理方法亦无法回调)

peripheralManager:central:didSubscribeToCharacteristic:

在方法中可以记录已连接的中心设备（参数central）。

5、在此时，外设可以更新特征（在此时之前，无法得知是否有中心设备连接--同时也表示，旨在实现双向通信的中心设备应该主动订阅特征）向中心设备发送数据：外设端更新被订阅的特征的值

updateValue:forCharacteristic:onSubscribedCentrals:

这里发送的 value 数据有大小限制，可以在 central 实例的 maximumUpdateValueLength 属性取得。超过大小限制的话，也是会传输失败。
方法的第三个参数 onSubscribedCentrals，可以限制部分订阅中心收到数据，设置成 nil 则全部订阅了此 characteristic 的中心都会接收到数据。

6、当收到中心端发送的数据时，外设端会 回调代理方法：

peripheralManager:didReceiveWriteRequests:

代理方法可以读取中心端发送的数据；

7、外设端以以下方法主动回复中心端

respondToRequest:withResult:

result参数为 CBATTError 类型枚举，表示回答此次传输的结果。

至此，外设端实现了双向通信，也实现了作为 server，与多个中心设备通信

8、在中心端，连接某个外设之后，便可以遍历其所有服务，和所有特征，并可以主动读取当前特征值中的公开数据

readValueForCharacteristic:character

9、而在订阅了特征值之后，收到外设的数据是通过回调如下方法实现的。

peripheral:didUpdateValueForCharacteristic:error:

10、中心端主动发送的数据，是通过向特征中写数据实现

writeValue:forCharacteristic:type:

这里 value 参数的大小，并没有明文提示，经过在 6s 和 6 设备的测试，上限为 512bytes，超过的话传输失败。
其中 type 参数，可选的是 CBCharacteristicWriteWithResponse 和 XXXXWithoutResponse，这里应该使用，xxxxWithResponse参数。

之后超时10秒在回调方法：

peripheral:didWriteValueForCharacteristic:error:

中等待外设端发回的回复，若超时会受到未知错误。

至此，中心端也完成了双向通信的过程。

TODO
已完成demo：外设端与中心端一对多实现连接，并通信。
未完成demo（但理论上可行）：中心端与外设一对多实现连接，并通信；同一设备，同时具备外设和中心的角色；
未尝试：中心端是否有能力在外设无感知的情况下，读取到外设的数据。

附一个封装的通信接口
蓝牙通信接口