Core Bluetooth

发表于

0x00 - overview

常见名称和缩写

MFI: make for ipad ,iphone, itouch 专们为苹果设备制作的设备

BLE: buletouch low energy，蓝牙4.0设备因为低耗电，所以也叫做BLE

peripheral,central: 外设和中心,发起连接的时central，被连接的设备为perilheral

service and characteristic : 服务和特征 每个设备会提供服务和特征，类似于服务端的api，但是机构不同。每个外设会有很多服务，每个服务中包含很多字段，这些字段的权限一般分为 读read，写write，通知notiy几种，就是我们连接设备后具体需要操作的内容。

Description 每个characteristic可以对应一个或多个Description用户描述characteristic的信息或属性

MFI 开发使用ExternalAccessory 框架

4.0 BLE 开发使用CoreBluetooth 框架

蓝牙主要分两部分：Central 和 Peripheral。

Central 主要负责发现和连接外设，Central 的主要类是 CBCentralManager；

Peripheral 主要负责监测收集和发送数据给Central，Peripheral 的主要类是CBPeripheral。

CBperipheral 是由一个或者多个CBService组成，CBService 又是由多个CBCharacteristic组成。

CBCharacteristic 是存放一些收集到的数据，CBCentralManager 可以对CBCharacteristic 的数据进行读写。

每个CBCharacteristic存放不同的数据，比如心跳数据，地理位置数据。

TreeOfServicesAndCharacteristics_Remote

0x01 - Starting up a Central Manager

开始使用的时候需要先创建一CBCentralManager实例。

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myCentralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil options:nil];

参数nil 则默认在主队列。

当创建完以上的实例的时候，Central 会去调用 delegate 的centralManagerDidUpdateState: 这个方法确认蓝牙是否被Central所支持。

0x02 - scan

之后便是去扫描周边的外设：

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[myCentralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];

发现外设的话会通过delegate去告诉外面。

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- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central
 didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
     advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData
                  RSSI:(NSNumber *)RSSI {
 
    NSLog(@"Discovered %@", peripheral.name);
    self.discoveredPeripheral = peripheral;
    ...
    }

查找到想要的外设的时候需要停止扫描。

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[myCentralManager stopScan];

0x03 - Connecting to a Peripheral

开始连接外设，调用

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[myCentralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];

这个函数。

连接成功会通过centralManager:didConnectPeripheral: 这个delegate方法告诉代理。

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- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central
  didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
 
    NSLog(@"Peripheral connected");
    peripheral.delegate = self;
    ...

0x04 - 通信

1. 获取CBService

接下来就是要获取数据了。

还记得 0x00 小节说过的CBPeripheral的结构么？要访问数据得先访问到CBService 然后再到CBCharacteristic。

通过过[peripheral discoverServices:nil]; 这个可以访问到CBPeripheral所有的Service。

Note:在实际开发中，这里的参数不能传nil，应该指定你要的UIIDs Service，以确保不会耗费不必要的电量和时间。

当找到指定的Service的时候，delegate会回调

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didDiscoverServices:(NSError *)error {
 
    for (CBService *service in peripheral.services) {
        NSLog(@"Discovered service %@", service);
        ...
    }
    ...

2. 获取CBCharacteristic

找到Service之后，下一步就是找到Server里面的CBCharacteristic，然后读取所需的数据。

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[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:interestingService];

Note: 同样的，在实际开发中，这里也是不能传nil的，需要你指定Characteristic 的 UUIDs，避免耗费不必要的电量和时间。

找到指定的Characteristic之后，同样是通过delegate回调

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service
             error:(NSError *)error {
 
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
        NSLog(@"Discovered characteristic %@", characteristic);
        ...
    }
    ...

3. Retrieving the value of Characteristic

接下来就是要真正的开始读取数据了。读取Characteristic的数据通过readValueForCharacteristic:来读取。

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[peripheral readValueForCharacteristic:interestingCharacteristic];

之后回调会将数据返回给你

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
             error:(NSError *)error {
 
    NSData *data = characteristic.value;
    // parse the data as needed
    ...

Note: 并不是所有的Characteristic都是可读的，你可以通过属性 CBCharacteristicPropertyRead 来确定。

4. Subscribing to a Characteristic’s Value

对于动态改变的值的话，需要订阅它，这样才能在值发生改变的时候及时收到通知。

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[peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:interestingCharacteristic];

当你订阅/取消订阅 Characteristic 值的时候，peripheral 便会调用回调方法 peripheral:didUpdateNotificationStateForCharacteristic:error: ，当错误产生的时候就可以通过这个 delegate 获取到错误原因了。

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
             error:(NSError *)error {
 
    if (error) {
        NSLog(@"Error changing notification state: %@",
           [error localizedDescription]);
    }
    ...

Note: 并不是所有的Characteristic都支持订阅的，你可以通过CBCharacteristicPropertyNotify 和 CBCharacteristicPropertyIndicate 这两个常量来判断。

5. Write the Value of a Characteristic

Peripheral 可读当然也可写，当需要更新数据的时候可以调用writeValue:forCharacteristic:type: 写入数据

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[peripheral writeValue:dataToWrite forCharacteristic:interestingCharacteristic
        type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

写入成功与否的回调是这个

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral
didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
             error:(NSError *)error {
 
    if (error) {
        NSLog(@"Error writing characteristic value: %@",
            [error localizedDescription]);
    }
    ...

6. 总结

蓝牙中心模式流程

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1. 建立中心角色
2. 扫描外设（discover）
3. 连接外设(connect)
4. 扫描外设中的服务和特征(discover)
    - 4.1 获取外设的services
    - 4.2 获取外设的Characteristics,获取Characteristics的值，获取Characteristics的Descriptor和Descriptor的值
5. 与外设做数据交互(explore and interact)
6. 订阅Characteristic的通知
7. 断开连接(disconnect)

蓝牙外设模式流程

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1. 启动一个Peripheral管理对象
2. 本地Peripheral设置服务,特性,描述，权限等等
3. Peripheral发送广播
4. 设置处理订阅、取消订阅、读characteristic、写characteristic的委托方法

参考链接：

About Core Bluetooth

Performing Common Role Central Tasks