iOS 藍(lán)牙BLE開(kāi)發(fā)

GAP（Generic Access Profile）：它用來(lái)控制設(shè)備連接和廣播，GAP 使你的設(shè)備被其他設(shè)備可見(jiàn)，并決定了你的設(shè)備是否可以或者怎樣與合同設(shè)備進(jìn)行交互。

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GATT(Generic Attribute Profile)：BLE連接都是建立在GATT協(xié)議之上的。GATT 是一個(gè)在藍(lán)牙連接之上的發(fā)送和接收很短的數(shù)據(jù)段的通用規(guī)范，這些很短的數(shù)據(jù)段被稱為屬性（Attribute）。

BLE中主要有兩個(gè)角色：外圍設(shè)備（Peripheral）和中心設(shè)備（Central）。一個(gè)中心設(shè)備可以連接多個(gè)外圍設(shè)備，一個(gè)外圍設(shè)備包含一個(gè)或多個(gè)服務(wù)（services）,一個(gè)服務(wù)包含一個(gè)或多個(gè)特征（characteristics）。

使用CoreBluetooth庫(kù)，創(chuàng)建CBPeripheralManager，實(shí)現(xiàn)CBPeripheralManagerDelegate代理

創(chuàng)建完該對(duì)象，會(huì)回調(diào)peripheralManagerDidUpdateState:方法判斷藍(lán)牙狀態(tài)，藍(lán)牙可用，給外設(shè)配置服務(wù)和特征

注意CBAttributePermissions

當(dāng)中心設(shè)備讀寫(xiě)設(shè)置CBAttributePermissionsReadEncryptionRequired/CBAttributePermissionsWriteEncryptionRequired權(quán)限的Characteristic時(shí)，會(huì)彈出彈框，請(qǐng)求建立安全連接

給外設(shè)配置服務(wù)特征后，會(huì)調(diào)用peripheralManager:didAddService:error: 服務(wù)特征全部添加完后發(fā)起廣播，如果在廣播時(shí)設(shè)置CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey，會(huì)把該service廣播出去，中心設(shè)備在掃描時(shí)可根據(jù)該uuid找到該設(shè)備。外圍設(shè)備靠不斷發(fā)廣播，使中心設(shè)備發(fā)現(xiàn)它。

當(dāng)中央端連接上了此設(shè)備并訂閱了特征時(shí)會(huì)回調(diào) didSubscribeToCharacteristic:

當(dāng)接收到中央端讀的請(qǐng)求時(shí)會(huì)調(diào)用didReceiveReadRequest:

創(chuàng)建CBCentralManager對(duì)象，實(shí)現(xiàn)CBCentralManagerDelegate代理

回調(diào)centralManagerDidUpdateState:代理方法，當(dāng)central.state==CBManagerStatePoweredOn時(shí)，開(kāi)啟掃描，設(shè)置serviceUUIDs可掃描特定外設(shè)，CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey設(shè)為NO不重復(fù)掃描已發(fā)現(xiàn)設(shè)備，YES是允許

掃描到設(shè)備會(huì)回調(diào)centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI:，RSS絕對(duì)值越大，表示信號(hào)越差，設(shè)備離的越遠(yuǎn)

關(guān)閉掃描

連接設(shè)備

發(fā)現(xiàn)服務(wù)

發(fā)現(xiàn)特征

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（三）

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（一）

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（二）

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（四）

前面記錄了藍(lán)牙如何進(jìn)行掃描、鏈接、以及獲取外設(shè)的服務(wù)和特征，本篇筆記我將記錄如何實(shí)現(xiàn) 與外設(shè)做數(shù)據(jù)交互(explore and interact) 。

構(gòu)建方法流程：鏈接成功-獲取指定的服務(wù)與特征-訂閱指定的特征值-通過(guò)具有寫(xiě)權(quán)限的特征值來(lái)寫(xiě)數(shù)據(jù)-最后在函數(shù) didUpdateValueForCharacteristic 中獲取藍(lán)牙的反饋信息；

總結(jié)：

本篇筆記大概就是在接收到服務(wù)和特征后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫(xiě)入的操作的過(guò)程，筆記中的重點(diǎn)在于要熟悉構(gòu)建特征和服務(wù)的方法流程。熟悉流程，我們就能清楚知道當(dāng)在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)藍(lán)牙會(huì)在函數(shù) didUpdateValueForCharacteristic 方法中給我們反饋寫(xiě)入是否成功的反饋信息。

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)(一)

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（二）

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（三）

iOS 藍(lán)牙開(kāi)發(fā)（四）

在iOS中藍(lán)牙相關(guān)實(shí)現(xiàn)都是在CoreBluetooth這個(gè)framework中的，所以我們創(chuàng)建一個(gè)單例類中需要先導(dǎo)入 #import CoreBluetooth/CoreBluetooth.h ，再后即可使用這個(gè)單例類進(jìn)行管理我們藍(lán)牙的掃描、連接、狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)。

當(dāng) central.state 為CBManagerStatePoweredOn即可開(kāi)始掃描， 具體方法 [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil] 當(dāng)調(diào)用 scanForPeripheralsWithServices：options: 函數(shù)時(shí)就會(huì)實(shí)時(shí)調(diào)用其代理方法 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI

peripheral 是外設(shè)類 advertisementData 是廣播的值，一般攜帶設(shè)備名， serviceUUID 等信息。 RSSI 絕對(duì)值越大，表示信號(hào)越差，設(shè)備離的越遠(yuǎn)。如果想裝換成百分比強(qiáng)度， （RSSI+100）/1001 （這是一個(gè)約數(shù)，藍(lán)牙信號(hào)值并不一定是-100 - 0的值）

藍(lán)牙的連接是當(dāng)中心設(shè)備掃描到可用外設(shè)后， 利用函數(shù) [self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil]; 進(jìn)行鏈接， 當(dāng)函數(shù)被調(diào)用后， 就會(huì)回調(diào)其對(duì)應(yīng)的代理函數(shù)。

本篇筆記主要是記錄如何初始化藍(lán)牙的 CBCentralManager 的中心管理類，并記錄如何實(shí)現(xiàn)掃描周邊外設(shè)、如何鏈接、獲取藍(lán)牙當(dāng)前狀態(tài)。

iOS藍(lán)牙開(kāi)發(fā)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和注意事項(xiàng)

總結(jié)一下藍(lán)牙開(kāi)發(fā)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和注意事項(xiàng)，做個(gè)筆記，也希望你們能少踩坑

(公司部分藍(lán)牙項(xiàng)目為混編項(xiàng)目，藍(lán)牙相關(guān)處理均采用了Objective-C，故本文????均采用OC，Swift處理相同)

藍(lán)牙4.0包含兩個(gè)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)是 雙模 的標(biāo)準(zhǔn)，它包含 傳統(tǒng)藍(lán)牙部分(也稱經(jīng)典藍(lán)牙) 和 低功耗藍(lán)牙部分(BLE) , 二者適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用條件。他們的特點(diǎn)如下

所以藍(lán)牙4.0是集成了傳統(tǒng)藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的，并不只是低功耗藍(lán)牙

藍(lán)牙4.0支持兩種部署方式： 雙模式 和 單模式 ，雙模同時(shí)支持經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙，而單模則只支持其中一種。

二者更多細(xì)節(jié)詳見(jiàn)： 傳統(tǒng)藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙的區(qū)別

iOS中藍(lán)牙相關(guān)功能都封裝進(jìn)了 CoreBluetooth 類中,其中有幾個(gè)常見(jiàn)的參數(shù)和概念

具體API參考 CoreBluetooth藍(lán)牙開(kāi)發(fā)

保存到數(shù)組中的設(shè)備可通過(guò) UUID 來(lái)進(jìn)行區(qū)分。從 iOS7之后蘋(píng)果不提供外設(shè)的mac地址，外設(shè)的唯一標(biāo)識(shí)換成了由mac封裝加密后的UUID，需要注意的是不同的手機(jī)獲取同一個(gè)外設(shè)的UUID是不同的，所以在不同手機(jī)之間UUID不是唯一的，但在本機(jī)上可以作為唯一標(biāo)識(shí)(特殊情況手機(jī)刷機(jī)后也會(huì)改變UUID)。

如何獲取Mac地址

一般使用場(chǎng)景是根據(jù)Mac地址區(qū)分某個(gè)外設(shè)

注意點(diǎn)：

寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)遇到需要分包發(fā)送的情況，我們可以通過(guò)下面的API或許當(dāng)前特征支持的最大的單條寫(xiě)入長(zhǎng)度

maxLength 一般取決于藍(lán)牙模塊內(nèi)部接收 緩沖區(qū) 的大小，很多硬件設(shè)備這個(gè)緩沖區(qū)的大小是 20 字節(jié), 這個(gè)大小也和特征的寫(xiě)入權(quán)限有關(guān)，像具有寫(xiě)入權(quán)限 withResponse 類的特征其大小一般為 512 字節(jié)，當(dāng)然這些都是取決于設(shè)備測(cè)的設(shè)置；

當(dāng)我們單次發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度大于 maxLength 時(shí)，我們就需要采用分包的方式來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)了,

分包發(fā)送的邏輯類似于下面

這邊延時(shí)主要是設(shè)備側(cè)的接收模塊接收數(shù)據(jù)以及處理能力有限

外圍設(shè)備測(cè)和中心設(shè)備(大部分情況下是手機(jī))保持藍(lán)牙連接的狀態(tài)下，如果長(zhǎng)時(shí)間不產(chǎn)生交互，藍(lán)牙就會(huì)斷開(kāi)，所以為了保持兩者持續(xù)的連接狀態(tài)，需要做保活處理，也就是需要持續(xù)的發(fā)送心跳包(watchdog)。相應(yīng)的處理是使用一個(gè)定時(shí)器定時(shí)向設(shè)備側(cè)發(fā)送符合設(shè)備協(xié)議格式的心跳包。

斷開(kāi)連接很簡(jiǎn)單，只需要調(diào)用 [self.centralManager cancelPeripheralConnection:peripheral] 傳入需要斷開(kāi)連接的設(shè)備對(duì)象就行了。斷開(kāi)連接時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用 centralManager:didDisconnectPeripheral:error: 代理方法。

按照之前的慣例，當(dāng)error為nil時(shí)表示斷開(kāi)成功，error不為nil時(shí)斷開(kāi)失敗。這種理解是錯(cuò)誤的。

當(dāng)你調(diào)用 cancelPeripheralConnection: 方法（主動(dòng)斷開(kāi)）斷開(kāi)連接時(shí)error為nil ; 沒(méi)有調(diào)用這個(gè)方法（異常斷開(kāi)）而斷開(kāi)時(shí)error返回的是異常斷開(kāi)的原因。也可以理解為主動(dòng)調(diào)用斷開(kāi)連接方法一定會(huì)斷開(kāi)

接下來(lái)就是斷開(kāi)重連的問(wèn)題了，對(duì)藍(lán)牙功能進(jìn)行封裝時(shí)肯定少不了斷開(kāi)重連。首先斷開(kāi)時(shí)可通過(guò)上面的代理方法的error是否為nil判斷是否是異常斷開(kāi)，一般情況下異常斷開(kāi)時(shí)是需要重連的

原因就是當(dāng)設(shè)備斷開(kāi)連接后 peripheral.services 為nil了，當(dāng)然 service.characteristics 也是nil，所以需要在斷開(kāi)連接時(shí)把保存這個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的服務(wù)和特征全部清除，然后在連接成功時(shí)重新過(guò)一遍發(fā)現(xiàn)服務(wù)和發(fā)現(xiàn)特征的流程就好了。

iOS7 開(kāi)始，Apple加入了Beacon圍欄檢測(cè)的API, ( iBeacon-維基百科 ), 其工作方式是，配備有低功耗藍(lán)牙（BLE）通信功能的設(shè)備使用 BLE 技術(shù)向周圍發(fā)送自己特有的 ID，接收到該 ID 的應(yīng)用軟件會(huì)根據(jù)該 ID 采取一些行動(dòng)。比如，在店鋪里設(shè)置 iBeacon 通信模塊的話，便可讓 iPhone 和 iPad 上運(yùn)行一資訊告知服務(wù)器，或者由服務(wù)器向顧客發(fā)送折扣券及進(jìn)店積分, 或者公司的手機(jī)打卡，只要手機(jī)靠近打卡器一定范圍，手機(jī)測(cè)就向打開(kāi)器發(fā)送打卡信息，從而自動(dòng)打卡。這種場(chǎng)景還有很多。 其中一個(gè)最重要的功能就是App的喚醒功能(殺死后也能喚醒)

舉一個(gè)我們的例子，我們的產(chǎn)品業(yè)務(wù)場(chǎng)景就是在進(jìn)入車輛以后，需要使用藍(lán)牙連接我們的后裝車載設(shè)備以采集車輛信息和駕駛行為行程等，這里有一個(gè)問(wèn)題就是在App被殺死的情況下如何喚醒App, 因?yàn)椴豢赡芤笥脩裘看味贾鲃?dòng)去打開(kāi)App，這樣體驗(yàn)太差。我們的做法是通過(guò)iBeacon，當(dāng)我們的車輛點(diǎn)火以后，設(shè)備測(cè)通電，發(fā)出 iBeacon廣播 ，App實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)iBeacon相關(guān)功能后就可以喚醒我們App，然后在相應(yīng)的回調(diào)的處理一些事情，比如通過(guò)藍(lán)牙連接設(shè)備。這里的前提條件是我們的硬件設(shè)備測(cè)包含iBeacon模塊，具有iBeacon功能，而且對(duì)iBeacon的廣播頻率也有一定的要求，長(zhǎng)了可能喚醒的功能會(huì)不穩(wěn)定，官方建議的好像是100ms，頻率超高越耗電，但可以讓手機(jī)或其它監(jiān)聽(tīng)設(shè)備越快地發(fā)現(xiàn)iBeacon。標(biāo)準(zhǔn)的BLE廣播距離是100m，這使Beacon在室內(nèi)位置跟蹤場(chǎng)景下的效果更理想。

關(guān)于iBeacon更多的使用及介紹請(qǐng)參考

蘋(píng)果核 - iOS端近場(chǎng)圍欄檢測(cè)（一） ——iBeacon

iBeacon技術(shù)初探

當(dāng)前名稱：ios藍(lán)牙開(kāi)發(fā)demo,ios藍(lán)牙app
當(dāng)前路徑：http://vcdvsql.cn/article12/dsdjigc.html

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