學習ios藍牙技術，仿寫lightblue

上一次我們研究完iBeacon，發現iBeacon是基於藍牙4.0的一個封裝而已。那么，今天我們來研究iOS的藍牙4.0的應用。最出名的app當屬lightblue，我們不妨來仿寫一個lightblue，這樣基本的ios藍牙編程就算入門了。

基本理論

框架與概念

在ios中使用藍牙技術，會用到CoreBluetooth框架。

里面對設備有2個定義：周邊(peripeheral)設備 與 中央(central)設備。發送藍牙信號的是周邊設備，接收藍牙信號的是中央設備。

可以這樣理解，周邊設備是服務端，中央設備是客戶端。中央設備可以去搜索周邊有哪些服務端，可以選擇連接上其中一台，進行信息獲取。

支持藍牙4.0的手機，可以作為周邊設備，也可以作為中央設備，但是不能同時既為周邊設備又為中央設備。

類解讀

中央設備用 CBCentralManager 這個類管理。

周邊設備用 CBPeripheralManager 這個類管理；

周邊設備里面還有服務類 CBService，服務里面有各種各樣的特性類 CBCharacteristic。

仿寫lightblue

基本流程

1. 假設我們有2台以上可用設備。
2. 其中一台作為調試機，用來搜索其它設備，並連接上去。所以，是中央設備central。
3. 其它設備設置為藍牙發射器，即是周邊設備peripheral。
4. 調試機先掃描周邊設備，用UITableView展示所掃描到的周邊設備。
5. 點擊其中一台設備，進行連接connect。
6. 連接上后，獲取其中的所有服務services。
7. 對其中每個服務進行遍歷，獲取所有的特性Characteristic。
8. 讀取每個特性，獲取每個特性的值value。

至此，lightblue基本的仿寫思路就清晰列出來了。

1. 掃描設備

先包含頭文件

1	#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>

然后添加協議 CBCentralManagerDelegate

接着定義2個屬性， CBCentralManager用來管理我們的中央設備，NSMutableArray用來保存掃描出來的周邊設備。

1 2	@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralMgr; @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *arrayBLE;

中央設備創建很簡單，第一個參數代表 CBCentralManager 代理，第二個參數設置為nil，因為Peripheral Manager將Run在主線程中。如果你想用不同的線程做更加復雜的事情，你需要創建一個隊列（queue）並將它放在這兒。

1 2	self.centralMgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil]; self.arrayBLE = [[NSMutableArray alloc] init];

實現centralManagerDidUpdateState。當Central Manager被初始化，我們要檢查它的狀態，以檢查運行這個App的設備是不是支持BLE。

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- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central { switch (central.state) { case CBCentralManagerStatePoweredOn: [self.centralMgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil]; break; default: NSLog(@"Central Manager did change state"); break; } }

-scanForPeripheralsWithServices:options:方法是中央設備開始掃描，可以設置為特定UUID來指，來差找一個指定的服務了。我們需要掃描周邊所有設備，第一個參數設置為nil。

當發起掃描之后，我們需要實現 centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI: 通過該回調來獲取發現設備。

這個回調說明着廣播數據和信號質量(RSSI-Received Signal Strength Indicator)的周邊設備被發現。通過信號質量，可以用判斷周邊設備離中央設備的遠近。

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- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI { BLEInfo *discoveredBLEInfo = [[BLEInfo alloc] init]; discoveredBLEInfo.discoveredPeripheral = peripheral; discoveredBLEInfo.rssi = RSSI; // update tableview [self saveBLE:discoveredBLEInfo]; }

BLEInfo是我新建的一個類，用來存儲周邊設備信息的，具體如下：

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@interface BLEInfo : NSObject @property (nonatomic, strong) CBPeripheral *discoveredPeripheral; @property (nonatomic, strong) NSNumber *rssi; @end

保存周邊設備信息，並把它們顯示到UITableView上：

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- (BOOL)saveBLE:(BLEInfo *)discoveredBLEInfo { for (BLEInfo *info in self.arrayBLE) { if ([info.discoveredPeripheral.identifier.UUIDString isEqualToString:discoveredBLEInfo.discoveredPeripheral.identifier.UUIDString]) { return NO; } } [self.arrayBLE addObject:discoveredBLEInfo]; [self.tableView reloadData]; return YES; }

掃描到的周邊設備展示如下：

掃描到的周邊設備

2. 連接設備

當我們點擊其中一個設備，嘗試進行連接。lightblue是點擊后就立馬連接的，然后在下一個UITableView來展示該周邊設備的服務與特性。

而我是進入下一頁UITableView才開始連接，差別不大。但是注意的是，一定要把我們之前的self.centralMgr傳遞到下一頁的UITableView來使用，並且重新設置delegate。

用來展示服務和特性的UITableViewController：

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#import <UIKit/UIKit.h> #import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h> @interface BLEInfoTableViewController : UITableViewController < CBPeripheralManagerDelegate, CBCentralManagerDelegate, CBPeripheralDelegate > @property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralMgr; @property (nonatomic, strong) CBPeripheral *discoveredPeripheral; // tableview sections，保存藍牙設備里面的services字典，字典第一個為service，剩下是特性與值 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *arrayServices; // 用來記錄有多少特性，當全部特性保存完畢，刷新列表 @property (atomic, assign) int characteristicNum; @end

記得把之前的centrlMgr傳過來，記得要重新設置delegate：

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- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; [_centralMgr setDelegate:self]; if (_discoveredPeripheral) { [_centralMgr connectPeripheral:_discoveredPeripheral options:nil]; } _arrayServices = [[NSMutableArray alloc] init]; _characteristicNum = 0; }

其中，

[centralMgr connectPeripheral:discoveredPeripheral options:nil];

就是中央設備向周邊設備發起連接。

我們可以實現下面的函數，如果連接失敗，就會得到回調：

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- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error { NSLog(@"didFailToConnectPeripheral : %@", error.localizedDescription); }

我們必須實現didConnectPeripheral，只要連接成功，就能回調到該函數，開始獲取服務。

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- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral { [self.arrayServices removeAllObjects]; [_discoveredPeripheral setDelegate:self]; [_discoveredPeripheral discoverServices:nil]; }

discoverServices就是查找該周邊設備的服務。

3. 獲取服務

當找到了服務之后，就能進入didDiscoverServices的回調。我們把全部服務都保存起來。

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error { if (error) { NSLog(@"didDiscoverServices : %@", [error localizedDescription]); // [self cleanup]; return; } for (CBService *s in peripheral.services) { NSLog(@"Service found with UUID : %@", s.UUID); NSMutableDictionary *dic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithDictionary:@{SECTION_NAME:s.UUID.description}]; [self.arrayServices addObject:dic]; [s.peripheral discoverCharacteristics:nil forService:s]; } }

4. 獲取特性

我們通過discoverCharacteristics來獲取每個服務下的特性，通過下面的回調來獲取。

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error { if (error) { NSLog(@"didDiscoverCharacteristicsForService error : %@", [error localizedDescription]); return; } for (CBCharacteristic *c in service.characteristics) { self.characteristicNum++; [peripheral readValueForCharacteristic:c]; } }

5. 獲取特性值

readValueForCharacteristic可以讀取特性的值。

通過下面的回調，就能得到特性值。

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- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error { self.characteristicNum--; if (self.characteristicNum == 0) { [self.tableView reloadData]; } if (error) { NSLog(@"didUpdateValueForCharacteristic error : %@", error.localizedDescription); return; } NSString *stringFromData = [[NSString alloc] initWithData:characteristic.value encoding:NSUTF8StringEncoding]; if ([stringFromData isEqualToString:@"EOM"]) { NSLog(@"the characteristic text is END"); // [peripheral setNotifyValue:NO forCharacteristic:characteristic]; // [self.centralMgr cancelPeripheralConnection:peripheral]; } for (NSMutableDictionary *dic in self.arrayServices) { NSString *service = [dic valueForKey:SECTION_NAME]; if ([service isEqual:characteristic.service.UUID.description]) { NSLog(@"characteristic.description : %@", characteristic.UUID.description); [dic setValue:characteristic.value forKey:characteristic.UUID.description]; } } }

連接到周邊設備獲得的藍牙信息

其它

本來蘋果是提供了xcode5.0加ios7的模擬器來實現模擬器開啟藍牙的，本來連文章都給出了：https://developer.apple.com/library/ios/technotes/tn2295/_index.html

后來蘋果把這文章給刪了，還把ios7模擬器支持開啟藍牙給去掉。

那么，可以通過這個文章http://blog.csdn.net/zhenyu5211314/article/details/24399887,使用6.0的模擬器來調試。

參考文章

iOS CoreBluetooth 教程

藍牙 BLE CoreBluetooth 初探

藍牙4.0 For IOS