iOS蓝牙开发:蓝牙连接和数据读写

释放双眼,带上耳机,听听看~!

当下蓝牙开发可谓是越来越火,不论是智能穿戴的兴起还是蓝牙家具,车联网蓝牙等等,很多同学也会接触到蓝牙的项目,我从事蓝牙开发也有一段时间了,经手了两个项目。废话不多说了,先向大家简单的介绍有关蓝牙开发的知识。蓝牙低能耗(BLE),以下介绍的都是围绕iOS的框架展开的。

蓝牙开发分为中心者模式和管理者模式:1.常用的(其实99.99%)就是使用中心者模式作为开发,就是我们手机作为主机,连接蓝牙外设;2.管理者模式,这个基本用到的比较少,我们手机自己作为外设,自己创建服务和特征,然后有其他的设备连接我们的手机。

在做蓝牙开发之前,最好先了解一些概念:
服务(services):蓝牙外设对外广播的必定会有一个服务,可能也有多个,服务下面包含着一些特征,服务可以理解成一个模块的窗口;
特征(characteristic):存在于服务下面的,一个服务下面也可以存在多个特征,特征可以理解成具体实现功能的窗口,一般特征都会有value,也就是特征值,特征是与外界交互的最小单位;
UUID:可以理解成蓝牙上的唯一标识符(硬件上肯定不是这个意思,但是这样理解便于我们开发),为了区分不同的服务和特征,或者给服务和特征取名字,我们就用UUID来代表服务和特征。

蓝牙连接可以大致分为以下几个步骤
1.建立一个Central Manager实例进行蓝牙管理
2.搜索外围设备
3.连接外围设备
4.获得外围设备的服务
5.获得服务的特征
6.从外围设备读数据
7.给外围设备发送数据
其他:提醒

首先我们先导入系统的BLE的框架

import

必须遵守2个协议

/* 中心管理者 /
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *cMgr;

/* 连接到的外设 /
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral;

1.建立一个Central Manager实例进行蓝牙管理

-(CBCentralManager *)cmgr
{
if (!_cmgr) {
_cMgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
}
return _cMgr;
}

//只要中心管理者初始化 就会触发此代理方法 判断手机蓝牙状态
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
switch (central.state) {
case 0:
NSLog(@”CBCentralManagerStateUnknown”);
break;
case 1:
NSLog(@”CBCentralManagerStateResetting”);
break;
case 2:
NSLog(@”CBCentralManagerStateUnsupported”);//不支持蓝牙
break;
case 3:
NSLog(@”CBCentralManagerStateUnauthorized”);
break;
case 4:
{
NSLog(@”CBCentralManagerStatePoweredOff”);//蓝牙未开启
}
break;
case 5:
{
NSLog(@”CBCentralManagerStatePoweredOn”);//蓝牙已开启
// 在中心管理者成功开启后再进行一些操作
// 搜索外设
[self.cMgr scanForPeripheralsWithServices:nil // 通过某些服务筛选外设
options:nil]; // dict,条件
// 搜索成功之后,会调用我们找到外设的代理方法
// - (void)centralManager:(CBCentralManager )central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral )peripheral advertisementData:(NSDictionary )advertisementData RSSI:(NSNumber )RSSI; //找到外设
}
break;
default:
break;
}
}

 

2.搜索外围设备 (我这里为了举例,采用了自己身边的一个手环)

// 发现外设后调用的方法
– (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
{
//NSLog(@”%s, line = %d, cetral = %@,peripheral = %@, advertisementData = %@, RSSI = %@”, FUNCTION, LINE, central, peripheral, advertisementData, RSSI);

/*
peripheral = , advertisementData = {
kCBAdvDataChannel = 38;
kCBAdvDataIsConnectable = 1;
kCBAdvDataLocalName = OBand;
kCBAdvDataManufacturerData = <4c69616e 0e060678 a5043853 75>;
kCBAdvDataServiceUUIDs =     (
FEE7
);
kCBAdvDataTxPowerLevel = 0;
}, RSSI = -55
根据打印结果,我们可以得到运动手环它的名字叫 OBand-75
*/
// 需要对连接到的外设进行过滤
// 1.信号强度(40以上才连接, 80以上连接)
// 2.通过设备名(设备字符串前缀是 OBand)
// 在此时我们的过滤规则是:有OBand前缀并且信号强度大于35
// 通过打印,我们知道RSSI一般是带-的
if ([peripheral.name hasPrefix:@"OBand"]) {
// 在此处对我们的 advertisementData(外设携带的广播数据) 进行一些处理
// 通常通过过滤,我们会得到一些外设,然后将外设储存到我们的可变数组中,
// 这里由于附近只有1个运动手环, 所以我们先按1个外设进行处理
// 标记我们的外设,让他的生命周期 = vc
self.peripheral = peripheral;
// 发现完之后就是进行连接
[self.cMgr connectPeripheral:self.peripheral options:nil];
NSLog(@"%s, line = %d", __FUNCTION__, __LINE__);
}

}

3.连接外围设备

// 中心管理者连接外设成功
– (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者
didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外设
{
NSLog(@”%s, line = %d, %@=连接成功”, FUNCTION, LINE, peripheral.name);
// 连接成功之后,可以进行服务和特征的发现

//  设置外设的代理
self.peripheral.delegate = self;
// 外设发现服务,传nil代表不过滤
// 这里会触发外设的代理方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
[self.peripheral discoverServices:nil];

}
// 外设连接失败
– (void)centralManager:(CBCentralManager )central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@”%s, line = %d, %@=连接失败”, FUNCTION, LINE, peripheral.name);
}

// 丢失连接
– (void)centralManager:(CBCentralManager )central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@”%s, line = %d, %@=断开连接”, FUNCTION, LINE, peripheral.name);
}

4.获得外围设备的服务 & 5.获得服务的特征

// 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)
– (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService )service error:(NSError *)error
{
NSLog(@”%s, line = %d”, FUNCTION, LINE);

for (CBCharacteristic *cha in service.characteristics) {
//NSLog(@"%s, line = %d, char = %@", __FUNCTION__, __LINE__, cha);
}

}

6.从外围设备读数据

// 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
{
NSLog(@”%s, line = %d”, FUNCTION, LINE);
if (characteristic == @”你要的特征的UUID或者是你已经找到的特征”) {
//characteristic.value就是你要的数据
}
}

7.给外围设备发送数据(也就是写入数据到蓝牙)
这个方法你可以放在button的响应里面,也可以在找到特征的时候就写入,具体看你业务需求怎么用啦

[self.peripherale writeValue:_batteryData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];//第一个参数是已连接的蓝牙设备 ;第二个参数是要写入到哪个特征; 第三个参数是通过此响应记录是否成功写入

// 需要注意的是特征的属性是否支持写数据
– (void)yf_peripheral:(CBPeripheral )peripheral didWriteData:(NSData )data forCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic
{
/*
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) {
CBCharacteristicPropertyBroadcast = 0x01,
CBCharacteristicPropertyRead = 0x02,
CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse = 0x04,
CBCharacteristicPropertyWrite = 0x08,
CBCharacteristicPropertyNotify = 0x10,
CBCharacteristicPropertyIndicate = 0x20,
CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites = 0x40,
CBCharacteristicPropertyExtendedProperties = 0x80,
CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x100,
CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x200
};

 打印出特征的权限(characteristic.properties),可以看到有很多种,这是一个NS_OPTIONS的枚举,可以是多个值
常见的又read,write,noitfy,indicate.知道这几个基本够用了,前俩是读写权限,后俩都是通知,俩不同的通知方式
*/

// NSLog(@”%s, line = %d, char.pro = %d”, FUNCTION, LINE, characteristic.properties);
// 此时由于枚举属性是NS_OPTIONS,所以一个枚举可能对应多个类型,所以判断不能用 = ,而应该用包含&
}

其他:提醒
有那么多的特征,我们怎么知道哪些特征是用来读数据的,哪些是用来写入的,哪些是需要订阅之后再读的呢?
如果你们硬件工程师事先告诉你了,或者有完成的开发文档,那么就可以直接知道了,否则你就需要自己去查看特征的属性,推介可以使用下第三方的app——LightBlue,让你更能清楚的看到你蓝牙里面的服务,特征,特征的属性。

其他后续有关文章,我会慢慢整理发出来,有需要的同学可以留下邮箱,我这里有视频教程,我也可以回答相关的问题,有错误的地方可以帮忙指出来呦!

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