iOS 低功耗藍(lán)牙4.0開(kāi)發(fā)指南。

1.什么是藍(lán)牙4.0，藍(lán)牙其它標(biāo)準(zhǔn)又是什么？

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詳細(xì)描述：低功耗藍(lán)牙(Low Energy; LE)，又視為Bluetooth Smart或藍(lán)牙核心規(guī)格4.0版本。其特點(diǎn)具備節(jié)能、便于采用，是藍(lán)牙技術(shù)專為物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things; IOT)開(kāi)發(fā)的技術(shù)版本。所以它最主要的特點(diǎn)是低功耗，普及率高。現(xiàn)在所說(shuō)的藍(lán)牙設(shè)備，大部分都是在說(shuō)4.0設(shè)備，ble也特指4.0設(shè)備。 在4.0之前重要的版本有 2.1版本-基本速率／增強(qiáng)數(shù)據(jù)率(BR/EDR) 和 3.0 高速藍(lán)牙 版本，這些統(tǒng)稱為經(jīng)典藍(lán)牙。4.0還有4.1和4.2的小版本，其中4.2版本對(duì)傳輸速率做了進(jìn)一步他提升，提高了2.5倍，蘋(píng)果從iphone6開(kāi)始使用4.2，最新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)牙5.0，其中最大的特點(diǎn)連接范圍擴(kuò)大了4倍，速度又提高了2倍，無(wú)連接數(shù)據(jù)廣播能力提高了8倍，增加了藍(lán)牙組網(wǎng)的能力。

2.藍(lán)牙開(kāi)發(fā)必須知道的概念。

2.1.1 central和peripheral：

藍(lán)牙應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，存在兩種角色，分別是central和peripheral(p?’r?f?r?l) ,中文就是中心和外設(shè)。比如手機(jī)去連接智能設(shè)備，那手機(jī)就是central，智能設(shè)備就是peripheral。大多時(shí)候都是central去連接peripheral的場(chǎng)景。

2.1.2 廣播和連接:

peripheral會(huì)發(fā)出廣播,central掃描到廣播后，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接，發(fā)出connect請(qǐng)求，peripheral接收到請(qǐng)求后，同意連接后，central和peripheral就建立了連接。

2.1.3?連接后的操作:

write，read，notify，indecate， response or not …

indecate和notify的區(qū)別就在于，indecate是一定會(huì)收到數(shù)據(jù)，notify有可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)（不會(huì)有central收到數(shù)據(jù)的回應(yīng)），write也分為response和noresponse，如果是response，那么write成功回收到peripheral的確認(rèn)消息，但是會(huì)降低寫(xiě)入的速率。

2.1.4 協(xié)議:

每個(gè)具體的智能設(shè)備，都約定了一組數(shù)據(jù)格式，這個(gè)就是數(shù)據(jù)協(xié)議，例如手環(huán)中獲取到數(shù)據(jù)0X001023，其中第2位到第5位表示步數(shù)，那么就2310就是步數(shù)的16進(jìn)制的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制就是8976步，需要注意的是，設(shè)備端都是小端模式，所以取4位時(shí)候，高字節(jié)在前低字節(jié)在后。

3. iOS藍(lán)牙應(yīng)用的一般開(kāi)發(fā)流程。

4. 藍(lán)牙的數(shù)據(jù)交互。

write，read，notify，indecate， response or not … 都是容易理解的，indecate和notify對(duì)應(yīng)的是長(zhǎng)連接，建立indecate后，peripheral可以隨時(shí)往central發(fā)送數(shù)據(jù)。

indecate和notify的區(qū)別就在于，indecate是一定會(huì)收到數(shù)據(jù)，notify有可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)（不會(huì)有central收到數(shù)據(jù)的回應(yīng)），write也分為response和noresponse，如果是response，那么write成功回收到peripheral的確認(rèn)消息，但是會(huì)降低寫(xiě)入的速率。

對(duì)于一個(gè)charateristic，他的讀寫(xiě)訂閱的權(quán)限是peripheral決定的，熟悉可以被同時(shí)設(shè)置，一般會(huì)根據(jù)外設(shè)的功能來(lái)決定。

5.藍(lán)牙ota DFU。

藍(lán)牙ota,DFU（Device Firmware Update）指的是藍(lán)牙設(shè)備的固件升級(jí)，其實(shí)是一整套流程，不同的藍(lán)牙芯片，ota的流程有不同之處，我這里用ti的芯片舉例。步驟為：切系統(tǒng)(bootloader mode)，重啟，傳輸數(shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)，切系統(tǒng)，重啟，完成。

其中數(shù)據(jù)傳輸也會(huì)分成很多節(jié)去發(fā)送，沒(méi)法送一段數(shù)據(jù)，做一次數(shù)據(jù)校驗(yàn)。

6.ota存在的問(wèn)題。

每個(gè)智能設(shè)備的速率，功耗，存儲(chǔ)都會(huì)有很多限制，導(dǎo)致很多設(shè)備會(huì)自己去實(shí)現(xiàn)ota的功能，自定義流程和數(shù)據(jù)傳輸方式，導(dǎo)致許多設(shè)備都是有自己私有的ota模式和協(xié)議，所以在做開(kāi)發(fā)的時(shí)候，要仔細(xì)閱讀設(shè)備協(xié)議中對(duì)ota的描述。

7.如何做自動(dòng)重連。

只需要在設(shè)備斷開(kāi)連接的委托方法中，重新調(diào)用gatt.connet或者是centralManager.connet方法就可以了，無(wú)論當(dāng)時(shí)設(shè)備是否有點(diǎn)，是否在周圍，當(dāng)設(shè)備再次開(kāi)會(huì)或者連接到可連接范圍內(nèi)，都會(huì)自動(dòng)被連上。

8.連接失敗處理。

分兩個(gè)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，iOS端也有連接失敗的委托，但是好像幾乎不會(huì)發(fā)生這種情況，而對(duì)于同款設(shè)備，android常常會(huì)出現(xiàn)連接失敗的情況，status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS，android端開(kāi)發(fā)請(qǐng)不要把連接失敗和斷開(kāi)連接放在一塊處理，因?yàn)閿嚅_(kāi)連接可以直接嘗試重新連接，而連接失敗后嘗試重新連接，需要加一些延時(shí)，并且需要gatt.close，清空一下?tīng)顟B(tài)，否則會(huì)把gatt阻塞導(dǎo)致手機(jī)不重啟藍(lán)牙就再也無(wú)法連接任何設(shè)備的情況 。

9.后臺(tái)運(yùn)行。

iOS后來(lái)運(yùn)行，需要設(shè)備中info.Plist權(quán)限，key:Required background modes ,value: bluetooth-central(手機(jī)作為central) , bluetooth-peripheral。

10.同時(shí)連接多個(gè)設(shè)備。

使用同一個(gè)CBCentralManager，通過(guò)進(jìn)入委托的peripheral的identifier區(qū)分不同的設(shè)備，進(jìn)行不同的操作和處理。

11.掃描廣播包。

所有外設(shè)，只有在發(fā)出廣播包的情況下，才能被central發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)情況下，外設(shè)被連接后就不會(huì)發(fā)出廣播（也有例外），很多人遇到無(wú)法找到設(shè)備的問(wèn)題，大多屬于這種情況。

12.提高藍(lán)牙連接速度。

無(wú)論是iOS，還是android，都可以通過(guò)已綁定的設(shè)備，在不開(kāi)啟掃描的情況下進(jìn)行快速連接，iOS需要的參數(shù)是peripheral的identifier，android需要mac地址。但android和iOS還是有一些區(qū)別的，比如iOS不能拿到已綁定的設(shè)備list，但是可以通過(guò)UUID去拿到peripheral的實(shí)例。而android可以拿到已綁定的設(shè)備list。android綁定過(guò)程需要手動(dòng)調(diào)用createBond的方法，而iOS在連接成功一次后會(huì)自動(dòng)綁定。 android在處理createBond時(shí)，常常會(huì)應(yīng)為不同手機(jī)平臺(tái)，不同設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生兼容性的問(wèn)題，這點(diǎn)需要注意。

13.定向掃描。

在掃描時(shí)候可以傳入serviceUUID，這樣可以掃描到特定條件的設(shè)備，提高掃描的速度，排除干擾。

14.如何獲取mac地址。

而iOS出于蘋(píng)果的安全策略問(wèn)題，無(wú)法直接獲得mac地址，只能得到一個(gè)mac地址換算出來(lái)的identifier。

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)（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。

文章題目：ios藍(lán)牙開(kāi)發(fā)教程,藍(lán)牙app開(kāi)發(fā)教程
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