iOS開發之藍牙通信
iOS開發之藍牙通信
1、引言
藍牙是設備近距離通訊的一種方便手段，在iPhone引入藍牙4.0後，設備之間的通信變得更加簡單。相關的藍牙操做由專門的CoreBluetooth.framework進行統一管理。經過藍牙進行通信交互分爲兩方，一方爲中心設備central，一方爲外設peripheral，外設經過廣播的方式向外發送信息，中心設備檢索到外設發的廣播信息，能夠進行配對鏈接，進而進行數據交互。數組
2、中心設備CBCentralManager
CBCentralManager是管理中心設備的管理類，其中重要方法以下：ide
//設置中心設備代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id<CBCentralManagerDelegate> delegate; //中心設備當前狀態 @property(readonly) CBCentralManagerState state; //中心設備是否正在掃描 @property(readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(NA, 9_0);
其中state是一個枚舉，有關藍牙是否可用的狀態以下：ui
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) {
//狀態未知
CBCentralManagerStateUnknown = 0,
//鏈接斷開 即將重置
CBCentralManagerStateResetting,
//該平臺不支持藍牙
CBCentralManagerStateUnsupported,
//未受權藍牙使用
CBCentralManagerStateUnauthorized,
//藍牙關閉
CBCentralManagerStatePoweredOff,
//藍牙正常開啓
CBCentralManagerStatePoweredOn,
};
下面這些方法用於初始化管理中心：atom
//初始化方法 //設置的代理須要遵照CBCentralManagerDelegate協議 //queue能夠設置藍牙掃描的線程 傳入nil則爲在主線程中進行 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue; //此方法同上 在options字典中用於進行一些管理中心的初始化屬性設置 //字典中支持的鍵值以下 /* NSString * const CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 對應一個NSNumber類型的bool值，用於設置是否在關閉藍牙時彈出用戶提示 NSString * const CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 對應一個NSString對象，設置管理中心的標識符ID */ - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;
//根據獲取全部已知設備 - (NSArray<CBPeripheral *> *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray<NSUUID *> *)identifiers; //根據服務id獲取全部鏈接的設備 - (NSArray<CBPeripheral *> *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;
在初始化管理中心完成後，會回調代理中的以下方法，咱們必須實現以下方法：spa
//這個方法中能夠獲取到管理中心的狀態 - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;
若是上面方法中管理中心狀態爲藍牙可用，能夠經過下面方法開啓掃描外設：線程
//serviceUUIDs用於掃描一個特色ID的外設 options用於設置一些掃描屬性 鍵值以下 /* //是否容許重複掃描 對應NSNumber的bool值，默認爲NO，會自動去重 NSString *const CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey; //要掃描的設備UUID 數組 對應NSArray NSString *const CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey; */ - (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;
//中止掃描外設 - (void)stopScan;
掃描的結果會在以下代理方法中回掉：代理
//peripheral 掃描到的外設 //advertisementData是外設發送的廣播數據 //RSSI 是信號強度 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;
掃描到外設後，經過下面方法能夠鏈接一個外設：code
/* options中能夠設置一些鏈接設備的初始屬性鍵值以下 //對應NSNumber的bool值，設置當外設鏈接後是否彈出一個警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey; //對應NSNumber的bool值，設置當外設斷開鏈接後是否彈出一個警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey; //對應NSNumber的bool值，設置當外設暫停鏈接後是否彈出一個警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey; */ - (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options; //取消一個外設的鏈接 - (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;
調用過鏈接外設的方法後，會回掉以下代理方法：對象
//鏈接外設成功 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral; //鏈接外設失敗 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error; //斷開外設鏈接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;
當管理中心恢復時會調用以下代理：ip
//dict中會傳入以下鍵值對 /* //恢復鏈接的外設數組 NSString *const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey; //恢復鏈接的服務UUID數組 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey; //恢復鏈接的外設掃描屬性字典數組 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey; */ - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary<NSString *, id> *)dict;
3、外設CBPeripheralManager
從上面咱們知道，中心設備是用來掃描周圍的外設，兩臺設備的通信中，必須有一個充當中心設備，一個充當外設，外設是由CBPeripheralManager進行管理，主要方法以下：
//設置外設管理中心代理
@property(assign, nonatomic, nullable) id<CBPeripheralManagerDelegate> delegate;
//外設狀態 枚舉如中心設備
@property(readonly) CBPeripheralManagerState state;
//是否正在發送廣播
@property(readonly) BOOL isAdvertising;
//用戶的受權狀態
+ (CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus;
//初始化並設置代理 參數的具體含義與中心設備管理中心
- (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBPeripheralManagerDelegate>)delegate
queue:(nullable dispatch_queue_t);
- (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBPeripheralManagerDelegate>)delegate
queue:(nullable dispatch_queue_t)queue
options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;
//開始發送廣播
//advertisementData中能夠發送的數據有約定 以下
/*
對應設置NSString類型的廣播名
NSString *const CBAdvertisementDataLocalNameKey;
外設製造商的NSData數據
NSString *const CBAdvertisementDataManufacturerDataKey;
外設製造商的CBUUID數據
NSString *const CBAdvertisementDataServiceDataKey;
服務的UUID與其對應的服務數據字典數組
NSString *const CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey;
附加服務的UUID數組
NSString *const CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey;
外設的發送功率 NSNumber類型
NSString *const CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey;
外設是否能夠鏈接
NSString *const CBAdvertisementDataIsConnectable;
服務的UUID數組
NSString *const CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey;
*/
- (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData;
//中止發送廣播
- (void)stopAdvertising;
//設置一個鏈接的具體central設備的延時 枚舉以下
/*
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralManagerConnectionLatency) {
CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow = 0,
CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium,
CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh
} NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0);
*/
- (void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency forCentral:(CBCentral *)central;
//添加一個服務
- (void)addService:(CBMutableService *)service;
//移除一個服務
- (void)removeService:(CBMutableService *)service;
//移除全部服務
- (void)removeAllServices;
//響應中心設備的讀寫請求
- (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result;
//更新一個鏈接中心設備的訂閱特徵值
- (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray<CBCentral *> *)centrals;
外設代理的相關方法以下：
//這個方法是必須實現的 狀態可用後能夠發送廣播 - (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral; //鏈接回覆時調用的方法 和centralManager相似 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral willRestoreState:(NSDictionary<NSString *, id> *)dict; //開始發送廣播時調用的方法 - (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager *)peripheral error:(nullable NSError *)error; //添加服務調用的回調 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didAddService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; //當一個central設備訂閱一個特徵值時調用的方法 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //取消訂閱一個特徵值時調用的方法 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //收到讀請求時觸發的方法 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveReadRequest:(CBATTRequest *)request; //收到寫請求時觸發的方法 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray<CBATTRequest *> *)requests; //外設準備更新特徵值時調用的方法 - (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral;
4、中心設備與外設對象CBCentral與CBPeripheral
上面介紹了中心設備管理類與外設管理類，這些類用於將設備鏈接創建起來，器具的數據交換的服務和一些信息則是在對應的設備對象中。
一、中心設備 CBCentral屬性與方法
//設備UUID @property(readonly, nonatomic) NSUUID *identifier; //中心設備最大接收的數據長度 @property(readonly, nonatomic) NSUInteger maximumUpdateValueLength;
二、外設CAPeripheral屬性與方法
外設對象要比中心對象複雜的多，當centralManager鏈接到外設後，須要經過外設對象的代理方法進行數據交互，其中主要方法屬性以下：
//設置代理
@property(assign, nonatomic, nullable) id<CBPeripheralDelegate> delegate;
//外設name
@property(retain, readonly, nullable) NSString *name;
//信號強度
@property(retain, readonly, nullable) NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0);
//外設狀態
/*
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralState) {
CBPeripheralStateDisconnected = 0,//未鏈接
CBPeripheralStateConnecting,//正在連接
CBPeripheralStateConnected,//已經鏈接
CBPeripheralStateDisconnecting NS_AVAILABLE(NA, 9_0),//正在斷開鏈接
} NS_AVAILABLE(NA, 7_0);
*/
@property(readonly) CBPeripheralState state;
//全部的服務數組
@property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBService *> *services;
//獲取當前信號強度
- (void)readRSSI;
//根據服務UUID尋找服務對象
- (void)discoverServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;
//在服務對象UUID數組中尋找特定服務
- (void)discoverIncludedServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service;
//在一個服務中尋找特徵值
- (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray<CBUUID *> *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service;
//從一個特徵中讀取數據
- (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
//寫數據的最大長度
//type枚舉以下
/*
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCharacteristicWriteType) {
CBCharacteristicWriteWithResponse = 0,//寫數據而且接收成功與否回執
CBCharacteristicWriteWithoutResponse,//寫數據不接收回執
};
*/
- (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type NS_AVAILABLE(NA, 9_0);
//向某個特徵中寫數據
- (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;
//爲制定的特徵值設置監聽通知
- (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
//尋找特徵值的描述
- (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
//讀取特徵的描述值
- (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;
//寫特徵的描述值
- (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;
外設的代理方法以下：
//外設名稱更改時回調的方法 - (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral NS_AVAILABLE(NA, 6_0); //外設服務變化時回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray<CBService *> *)invalidatedServices NS_AVAILABLE(NA, 7_0); //信號強度改變時調用的方法 - (void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); //讀取信號強度回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(nullable NSError *)error NS_AVAILABLE(NA, 8_0); //發現服務時調用的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(nullable NSError *)error; //在服務中發現子服務回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; //發現服務的特徵值後回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; //特徵值更新時回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; //向特徵值寫數據時回調的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; //特徵值的通知設置改變時觸發的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; //發現特徵值的描述信息觸發的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; //特徵的描述值更新時觸發的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error; //寫描述信息時觸發的方法 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error;
5、服務對象CBService
服務對象是用來管理外設提供的一些數據服務的，其中屬性以下：
//對應的外設 @property(assign, readonly, nonatomic) CBPeripheral *peripheral; //是不是初等服務 @property(readonly, nonatomic) BOOL isPrimary; //包含的自服務 @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBService *> *includedServices; //服務中的特徵值 @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBCharacteristic *> *characteristics;
6、服務的特徵值CBCharacteristic
經過綁定服務中的特徵值來進行數據的讀寫操做，其中屬性以下：
//對應的服務對象
@property(assign, readonly, nonatomic) CBService *service;
//特徵值的屬性 枚舉以下
/*
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) {
CBCharacteristicPropertyBroadcast,//容許廣播特徵
CBCharacteristicPropertyRead,//可讀屬性
CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse,//可寫而且接收回執
CBCharacteristicPropertyWrite,//可寫屬性
CBCharacteristicPropertyNotify,//可通知屬性
CBCharacteristicPropertyIndicate,//可展示的特徵值
CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites,//容許簽名的特徵值寫入
CBCharacteristicPropertyExtendedProperties,
CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired,
CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired
};
*/
@property(readonly, nonatomic) CBCharacteristicProperties properties;
//特徵值的數據
@property(retain, readonly, nullable) NSData *value;
//特徵值的描述
@property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBDescriptor *> *descriptors;
//是不是當前廣播的特徵
@property(readonly) BOOL isBroadcasted;
//是不是正在通知的特徵
@property(readonly) BOOL isNotifying;
7、讀寫請求對象CBATTRequest
服務對象是外設向中心設備提供的相關數據服務，獲取到相應服務後，中心設備能夠進行讀寫請求，讀寫對象屬性以下：
//對應的中心設備 @property(readonly, nonatomic) CBCentral *central; //對應的特徵值 @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristic *characteristic; //讀寫數據值 @property(readwrite, copy, nullable) NSData *value;
專一技術，熱愛生活，交流技術，也作朋友。
——琿少 QQ羣：203317592
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