iOS藍牙BLE開發

藍牙是一個標準的無線通信協議，具備設備成本低、傳輸距離近和功耗低等特色，被普遍的應用在多種場合。藍牙通常分爲傳統藍牙和BLE兩種模式：傳統藍牙能夠傳輸音頻等較大數據量，距離近、功耗相對大；而BLE則用來傳輸節點數據，傳輸數據量十分小，多數狀況處於休眠狀態，於是功耗十分低，被普遍的應用於智能穿戴設備。

藍牙BLE簡介

本文主要介紹iOS的藍牙BLE開發流程，在介紹具體開發流程以前，有必要了解一下藍牙BLE的特色。BLE經過屬性（attribute）在client和server之間進行數據交互，GATT定義了屬性協議（Profile）來進行發現設備、讀寫數據和獲取狀態等功能。其中，在iOS藍牙BLE開發過程當中，App應用屬於Central設備，BLE產品屬於外設Peripheral。Profile的結構圖以下：

其中，Service 和 Characteristic 都有一個UUID來相互區分，相似心跳、血糖等的Service的UUID由藍牙SIG統一設定，同時也容許自定義服務，但仍須要用不一樣的UUID來標識。

針對客戶端藍牙BLE開發，通常不須要深刻了解藍牙協議棧，若是有興趣，能夠參考以下資料（本資料來自TI）：
TI_BLE_Description

BLE開發流程

1. 建立CBCentralManager

建立一個隊列，而後在這個隊列裏面進行BLE的各類操做

//建立CBCentralManager對象
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("bluetooth", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    CBCentralManager *mgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:queue];

2. 掃描外設

參數介紹：

• serviceUUIDs: 指定掃描包含特色服務的外設，傳nil代表是全部服務
• options: 掃描時的設置，是一個字典

//CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey值爲 No，表示不重複掃描已發現的設備
    NSDictionary *optionDic = [NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithBool:NO] forKey:CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey];
    [_mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:optionDic];

3. 中止掃描

[_mgr stopScan];

4. 鏈接外設

遍歷掃描到的外設，而後鏈接外設

for (CBPeripheral *peripheral in self.peripherals) {
        [_mgr connectPeripheral:peripheral options:nil];
    }

5. 掃描外設中的服務和特徵

獲取服務

[peripheral discoverServices:nil];

獲取特徵

[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];

獲取描述

[peripheral discoverDescriptorsForCharacteristic:characteristic]

改寫特徵數據

[_peripheral writeValue:data forCharacteristic:characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

6. 部分CBCentralManagerDelegate方法簡介

代理方法：centralManagerDidUpdateState

Central已經更新狀態，要在CBManagerStatePoweredOn裏掃描外設，由於這是藍牙初始化工做已完成

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
    switch (central.state) {
        case CBManagerStatePoweredOn:
        {
            NSLog(@"開啓藍牙, 開始掃描");
            
            [_mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
        }
            break;
        case CBManagerStateUnsupported:
            NSLog(@"不支持藍牙");
            break;
        case CBManagerStatePoweredOff:
            NSLog(@"藍牙未打開");
            break;
            
        default:
            NSLog(@"藍牙打開失敗");
            break;
    }
}

代理方法: centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI:

掃描到外設

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI

代理方法: centralManager:didConnectPeripheral:

鏈接到外設

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

7. 部分CBPeripheralDelegate方法簡介

代理方法: peripheral:didDiscoverServices:

發現服務

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

代理方法: peripheral:didDiscoverCharacteristicsForService:error:

發現服務的特徵

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

代理方法: peripheral:didUpdateValueForCharacteristic:error:

已經更新特徵的值

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

代理方法: peripheral:didWriteValueForCharacteristic:error:

已經寫入特徵的值

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

8. 實例代碼

下面的視圖是基於小米手環2的測試數據，因爲不是小米手環的開發者，沒辦法讀取詳細的數據，只把硬件、軟件的版本信息等數據讀出，以供須要開發藍牙BLE之參考。

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參考源碼

https://github.com/BirdandLion/iOS-BLE.git

參考文檔

http://www.jianshu.com/p/0a6c49922aad

http://www.jianshu.com/p/4df85eba6dab

http://www.jianshu.com/p/7ba443878e7d