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蓝牙4.0开发基础
2017-09-22 19:10 评论:0 阅读:181 青春追逐
正则表达式

iOS开发之蓝牙通讯

一、引言

    蓝牙是设备近距离通信的一种方便手段,在iPhone引入蓝牙4.0后,设备之间的通讯变得更加简单。相关的蓝牙操作由专门的CoreBluetooth.framework进行统一管理。通过蓝牙进行通讯交互分为两方,一方为中心设备central,一方为外设peripheral,外设通过广播的方式向外发送信息,中心设备检索到外设发的广播信息,可以进行配对连接,进而进行数据交互。

二、中心设备CBCentralManager

    CBCentralManager是管理中心设备的管理类,其中重要方法如下:

//设置中心设备代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //中心设备当前状态 @property(readonly) CBCentralManagerState state; //中心设备是否正在扫描 @property(readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(NA, 9_0); 其中state是一个枚举,有关蓝牙是否可用的状态如下:

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn, }; 下面这些方法用于初始化管理中心:

//初始化方法 //设置的代理需要遵守CBCentralManagerDelegate协议 //queue可以设置蓝牙扫描的线程 传入nil则为在主线程中进行

  • (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue; //此方法同上 在options字典中用于进行一些管理中心的初始化属性设置 //字典中支持的键值如下 / NSString const CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 对应一个NSNumber类型的bool值,用于设置是否在关闭蓝牙时弹出用户提示 NSString const CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 对应一个NSString对象,设置管理中心的标识符ID /
  • (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue options:(nullable NSDictionary *)options;

//根据获取所有已知设备

  • (NSArray )retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray )identifiers; //根据服务id获取所有连接的设备
  • (NSArray )retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray )serviceUUIDs; 在初始化管理中心完成后,会回调代理中的如下方法,我们必须实现如下方法:

//这个方法中可以获取到管理中心的状态

  • (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central; 如果上面方法中管理中心状态为蓝牙可用,可以通过下面方法开启扫描外设:

//serviceUUIDs用于扫描一个特点ID的外设 options用于设置一些扫描属性 键值如下 / //是否允许重复扫描 对应NSNumber的bool值,默认为NO,会自动去重 NSString const CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey; //要扫描的设备UUID 数组 对应NSArray NSString const CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey; /

  • (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray )serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary )options; //停止扫描外设
  • (void)stopScan; 扫描的结果会在如下代理方法中回掉:

//peripheral 扫描到的外设 //advertisementData是外设发送的广播数据 //RSSI 是信号强度

  • (void)centralManager:(CBCentralManager )central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral )peripheral advertisementData:(NSDictionary )advertisementData RSSI:(NSNumber )RSSI;

扫描到外设后,通过下面方法可以连接一个外设:

/ options中可以设置一些连接设备的初始属性键值如下 //对应NSNumber的bool值,设置当外设连接后是否弹出一个警告 NSString const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey; //对应NSNumber的bool值,设置当外设断开连接后是否弹出一个警告 NSString const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey; //对应NSNumber的bool值,设置当外设暂停连接后是否弹出一个警告 NSString const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey; */

  • (void)connectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral options:(nullable NSDictionary )options; //取消一个外设的连接
  • (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral; 调用过连接外设的方法后,会回掉如下代理方法:

//连接外设成功

  • (void)centralManager:(CBCentralManager )central didConnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral; //连接外设失败
  • (void)centralManager:(CBCentralManager )central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral error:(nullable NSError *)error; //断开外设连接
  • (void)centralManager:(CBCentralManager )central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral error:(nullable NSError *)error; 当管理中心恢复时会调用如下代理:

//dict中会传入如下键值对 / //恢复连接的外设数组 NSString const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey; //恢复连接的服务UUID数组 NSString const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey; //恢复连接的外设扫描属性字典数组 NSString const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey; */

  • (void)centralManager:(CBCentralManager )central willRestoreState:(NSDictionary )dict; 三、外设CBPeripheralManager

    从上面我们知道,中心设备是用来扫描周围的外设,两台设备的通讯中,必须有一个充当中心设备,一个充当外设,外设是由CBPeripheralManager进行管理,主要方法如下:

//设置外设管理中心代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //外设状态 枚举如中心设备 @property(readonly) CBPeripheralManagerState state; //是否正在发送广播 @property(readonly) BOOL isAdvertising; //用户的授权状态

  • (CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus; //初始化并设置代理 参数的具体含义与中心设备管理中心
  • (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t);
  • (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue options:(nullable NSDictionary )options; //开始发送广播 //advertisementData中可以发送的数据有约定 如下 / 对应设置NSString类型的广播名 NSString const CBAdvertisementDataLocalNameKey; 外设制造商的NSData数据 NSString const CBAdvertisementDataManufacturerDataKey; 外设制造商的CBUUID数据 NSString const CBAdvertisementDataServiceDataKey; 服务的UUID与其对应的服务数据字典数组 NSString const CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey; 附加服务的UUID数组 NSString const CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey; 外设的发送功率 NSNumber类型 NSString const CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey; 外设是否可以连接 NSString const CBAdvertisementDataIsConnectable; 服务的UUID数组 NSString const CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey; */
  • (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary *)advertisementData; //停止发送广播
  • (void)stopAdvertising; //设置一个连接的具体central设备的延时 枚举如下 / typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralManagerConnectionLatency) { CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow = 0, CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium, CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh } NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0); /
  • (void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency forCentral:(CBCentral *)central; //添加一个服务
  • (void)addService:(CBMutableService *)service; //移除一个服务
  • (void)removeService:(CBMutableService *)service; //移除所有服务
  • (void)removeAllServices; //响应中心设备的读写请求
  • (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result; //更新一个连接中心设备的订阅特征值
  • (BOOL)updateValue:(NSData )value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic )characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray *)centrals; 外设代理的相关方法如下:

//这个方法是必须实现的 状态可用后可以发送广播

  • (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral; //连接回复时调用的方法 和centralManager类似
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral willRestoreState:(NSDictionary )dict; //开始发送广播时调用的方法
  • (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager )peripheral error:(nullable NSError )error; //添加服务调用的回调
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral didAddService:(CBService )service error:(nullable NSError *)error; //当一个central设备订阅一个特征值时调用的方法
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral central:(CBCentral )central didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //取消订阅一个特征值时调用的方法
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral central:(CBCentral )central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //收到读请求时触发的方法
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral didReceiveReadRequest:(CBATTRequest )request; //收到写请求时触发的方法
  • (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager )peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray )requests; //外设准备更新特征值时调用的方法
  • (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral; 四、中心设备与外设对象CBCentral与CBPeripheral

    上面介绍了中心设备管理类与外设管理类,这些类用于将设备连接建立起来,器具的数据交换的服务和一些信息则是在对应的设备对象中。

1、中心设备 CBCentral属性与方法

//设备UUID @property(readonly, nonatomic) NSUUID *identifier; //中心设备最大接收的数据长度 @property(readonly, nonatomic) NSUInteger maximumUpdateValueLength; 2、外设CAPeripheral属性与方法

    外设对象要比中心对象复杂的多,当centralManager连接到外设后,需要通过外设对象的代理方法进行数据交互,其中主要方法属性如下:

//设置代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //外设name @property(retain, readonly, nullable) NSString name; //信号强度 @property(retain, readonly, nullable) NSNumber RSSI NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); //外设状态 / typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralState) { CBPeripheralStateDisconnected = 0,//未连接 CBPeripheralStateConnecting,//正在链接 CBPeripheralStateConnected,//已经连接 CBPeripheralStateDisconnecting NS_AVAILABLE(NA, 9_0),//正在断开连接 } NS_AVAILABLE(NA, 7_0); / @property(readonly) CBPeripheralState state; //所有的服务数组 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *services; //获取当前信号强度

  • (void)readRSSI; //根据服务UUID寻找服务对象
  • (void)discoverServices:(nullable NSArray *)serviceUUIDs; //在服务对象UUID数组中寻找特定服务
  • (void)discoverIncludedServices:(nullable NSArray )includedServiceUUIDs forService:(CBService )service; //在一个服务中寻找特征值
  • (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray )characteristicUUIDs forService:(CBService )service; //从一个特征中读取数据
  • (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic; //写数据的最大长度 //type枚举如下 / typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCharacteristicWriteType) { CBCharacteristicWriteWithResponse = 0,//写数据并且接收成功与否回执 CBCharacteristicWriteWithoutResponse,//写数据不接收回执 }; */
  • (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type NS_AVAILABLE(NA, 9_0); //向某个特征中写数据
  • (void)writeValue:(NSData )data forCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type; //为制定的特征值设置监听通知
  • (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //寻找特征值的描述
  • (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; //读取特征的描述值
  • (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor; //写特征的描述值
  • (void)writeValue:(NSData )data forDescriptor:(CBDescriptor )descriptor; 外设的代理方法如下:

//外设名称更改时回调的方法

  • (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral NS_AVAILABLE(NA, 6_0); //外设服务变化时回调的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didModifyServices:(NSArray )invalidatedServices NS_AVAILABLE(NA, 7_0); //信号强度改变时调用的方法
  • (void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral )peripheral error:(nullable NSError )error NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); //读取信号强度回调的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didReadRSSI:(NSNumber )RSSI error:(nullable NSError *)error NS_AVAILABLE(NA, 8_0); //发现服务时调用的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverServices:(nullable NSError )error; //在服务中发现子服务回调的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService )service error:(nullable NSError *)error; //发现服务的特征值后回调的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService )service error:(nullable NSError *)error; //特征值更新时回调的方法
  • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic error:(nullable NSError *)error; //向特征值写数据时回调的方法

    • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic error:(nullable NSError *)error; //特征值的通知设置改变时触发的方法
    • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic error:(nullable NSError *)error; //发现特征值的描述信息触发的方法
    • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic error:(nullable NSError *)error; //特征的描述值更新时触发的方法
    • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor )descriptor error:(nullable NSError *)error; //写描述信息时触发的方法
    • (void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor )descriptor error:(nullable NSError *)error; 五、服务对象CBService

    服务对象是用来管理外设提供的一些数据服务的,其中属性如下:

//对应的外设 @property(assign, readonly, nonatomic) CBPeripheral peripheral; //是否是初等服务 @property(readonly, nonatomic) BOOL isPrimary; //包含的自服务 @property(retain, readonly, nullable) NSArray includedServices; //服务中的特征值 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *characteristics; 六、服务的特征值CBCharacteristic

    通过绑定服务中的特征值来进行数据的读写操作,其中属性如下:

//对应的服务对象 @property(assign, readonly, nonatomic) CBService service; //特征值的属性 枚举如下 / typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) { CBCharacteristicPropertyBroadcast,//允许广播特征 CBCharacteristicPropertyRead,//可读属性 CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse,//可写并且接收回执 CBCharacteristicPropertyWrite,//可写属性 CBCharacteristicPropertyNotify,//可通知属性 CBCharacteristicPropertyIndicate,//可展现的特征值 CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites,//允许签名的特征值写入 CBCharacteristicPropertyExtendedProperties, CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired, CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired }; / @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristicProperties properties; //特征值的数据 @property(retain, readonly, nullable) NSData value; //特征值的描述 @property(retain, readonly, nullable) NSArray *descriptors; //是否是当前广播的特征 @property(readonly) BOOL isBroadcasted; //是否是正在通知的特征 @property(readonly) BOOL isNotifying; 七、读写请求对象CBATTRequest

    服务对象是外设向中心设备提供的相关数据服务,获取到相应服务后,中心设备可以进行读写请求,读写对象属性如下:

//对应的中心设备 @property(readonly, nonatomic) CBCentral central; //对应的特征值 @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristic characteristic; //读写数据值 @property(readwrite, copy, nullable) NSData *value;

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