一、相關介紹
CoreBluetooth專門用於與BLE設備通訊。並且現在很多藍牙設備都支持4.0,4.0以其低功耗著稱，所以一般也叫BLE(Bluetooth low energy)，所以也是在iOS比較推薦的一種開發方法。
Central（中心設備）；
Peripheral（外圍設備）；
advertising（廣告）；
Services（服務）；
Characteristic（特征）
- MFI （make for iPad ,iTouch,iPhone）為蘋果設備制定的藍牙，開發使用ExternalAccessory框架
- BLE (blueTooth low energy) 藍牙4.0之后耗電低，又名BLE，開發時使用CoreBluetooth框架
- peripheral and central 外設與中心 ，中心控制向外發起連接，被連接的設備即為外設（外部設備）
- service and characteristic 服務和特征 ，每個設備會提供若干服務，每個服務中又有不同的特征，特征
- 權限一般分為讀寫以及通知等
- Description 每個特征都有許多用戶描述，介紹設備的屬性信息（生產商，版本號等）
CoreBluetooth介紹
在CoreBluetooth中有兩個主要的部分,Central和Peripheral，CBPeripheralManager 作為外圍設備。CBCentralManager作為中心設備。所有可用的iOS設備可以作為外圍（Peripheral）也可以作為中央（Central），但不可以同時既是周邊也是中央。
外圍設備（Peripheral）設備是廣播設備的數據，中央設備（Central）是管理並且使用這些數據的設備。
也就是說外圍（Peripheral）向周圍發送廣播，告訴周圍的中央設備（Central）它（周邊（Peripheral）這里有數據，並且說明了能提供的服務和特征值（連接之后才能獲取），
其實藍牙傳值相當於網絡接口，硬件的service的UUID加上characteristic的UUID，
打一個比喻：service的UUID相當於主地址，characteristic的UUID相當於短鏈接，短鏈接必須是主地址的分支，拼在一起的是接口，你和硬件設定的藍牙傳輸格式類似於json，雙方可識別的數據，因為藍牙只能支持16進制，而且每次傳輸只能20個字節，所以要把信息流轉成雙方可識別的16進制。
| 二、中心設備CBCentralManager CBCentralManager是管理中心設備的管理類，其中重要方法如下： //設置中心設備代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id<CBCentralManagerDelegate> delegate; //中心設備當前狀態 @property(readonly) CBCentralManagerState state; //中心設備是否正在掃描 @property(readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(NA, 9_0); 其中state是一個枚舉，有關藍牙是否可用的狀態如下： typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //狀態未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //連接斷開 即將重置 CBCentralManagerStateResetting, //該平台不支持藍牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授權藍牙使用 hovertree.com CBCentralManagerStateUnauthorized, //藍牙關閉 CBCentralManagerStatePoweredOff, //藍牙正常開啟 CBCentralManagerStatePoweredOn, }; 下面這些方法用於初始化管理中心： //初始化方法 //設置的代理需要遵守CBCentralManagerDelegate協議 //queue可以設置藍牙掃描的線程 傳入nil則為在主線程中進行 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue; //此方法同上 在options字典中用於進行一些管理中心的初始化屬性設置 //字典中支持的鍵值如下 http://www.cnblogs.com/roucheng/ /* NSString * const CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 對應一個NSNumber類型的bool值，用於設置是否在關閉藍牙時彈出用戶提示 NSString * const CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 對應一個NSString對象，設置管理中心的標識符ID */ - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate queue:(nullable dispatch_queue_t)queue options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options; //根據獲取所有已知設備 - (NSArray<CBPeripheral *> *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray<NSUUID *> *)identifiers; //根據服務id獲取所有連接的設備 hovertree.com - (NSArray<CBPeripheral *> *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs; 在初始化管理中心完成后，會回調代理中的如下方法，我們必須實現如下方法： //這個方法中可以獲取到管理中心的狀態 - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central; 如果上面方法中管理中心狀態為藍牙可用，可以通過下面方法開啟掃描外設： //serviceUUIDs用於掃描一個特點ID的外設 options用於設置一些掃描屬性 鍵值如下 /* //是否允許重復掃描 對應NSNumber的bool值，默認為NO，會自動去重 NSString *const CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey; //要掃描的設備UUID 數組 對應NSArray hovertree.com NSString *const CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey; */ - (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options; //停止掃描外設 - (void)stopScan; 掃描的結果會在如下代理方法中回掉： //peripheral 掃描到的外設 //advertisementData是外設發送的廣播數據 //RSSI 是信號強度 http://www.cnblogs.com/roucheng/ - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI; 掃描到外設后，通過下面方法可以連接一個外設： /* options中可以設置一些連接設備的初始屬性鍵值如下 //對應NSNumber的bool值，設置當外設連接后是否彈出一個警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey; //對應NSNumber的bool值，設置當外設斷開連接后是否彈出一個警告 NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey; //對應NSNumber的bool值，設置當外設暫停連接后是否彈出一個警告 http://www.cnblogs.com/roucheng/ NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey; */ - (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options; //取消一個外設的連接 - (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral; 調用過連接外設的方法后，會回掉如下代理方法： //連接外設成功 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral; //連接外設失敗 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error; //斷開外設連接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error; 當管理中心恢復時會調用如下代理： 1 //dict中會傳入如下鍵值對 hovertree.com 2 /* 3 //恢復連接的外設數組 4 NSString *const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey; 5 //恢復連接的服務UUID數組 6 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey; 7 //恢復連接的外設掃描屬性字典數組 8 NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey; 9 */ 10 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary<NSString *, id> *)dict;
三、外設CBPeripheralManager 從上面我們知道，中心設備是用來掃描周圍的外設，兩台設備的通訊中，必須有一個充當中心設備，一個充當外設，外設是由CBPeripheralManager進行管理，主要方法如下： 1 //設置外設管理中心代理 2 @property(assign, nonatomic, nullable) id<CBPeripheralManagerDelegate> delegate; 3 //外設狀態 枚舉如中心設備 4 @property(readonly) CBPeripheralManagerState state; 5 //是否正在發送廣播 6 @property(readonly) BOOL isAdvertising; 7 //用戶的授權狀態 8 + (CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus; 9 //初始化並設置代理 參數的具體含義與中心設備管理中心 10 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBPeripheralManagerDelegate>)delegate 11 queue:(nullable dispatch_queue_t); 12 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBPeripheralManagerDelegate>)delegate 13 queue:(nullable dispatch_queue_t)queue 14 options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options; 15 //開始發送廣播 hovertree.com 何問起 16 //advertisementData中可以發送的數據有約定 如下 17 /* 18 對應設置NSString類型的廣播名 19 NSString *const CBAdvertisementDataLocalNameKey; 20 外設制造商的NSData數據 21 NSString *const CBAdvertisementDataManufacturerDataKey; 22 外設制造商的CBUUID數據 23 NSString *const CBAdvertisementDataServiceDataKey; 24 服務的UUID與其對應的服務數據字典數組 25 NSString *const CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey; 26 附加服務的UUID數組 27 NSString *const CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey; 28 外設的發送功率 NSNumber類型 29 NSString *const CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey; 30 外設是否可以連接 31 NSString *const CBAdvertisementDataIsConnectable; 32 服務的UUID數組 33 NSString *const CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey; 34 */ 35 - (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData; 36 //停止發送廣播 37 - (void)stopAdvertising; 38 //設置一個連接的具體central設備的延時 枚舉如下 39 /* 40 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralManagerConnectionLatency) { 41 CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow = 0, 42 CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium, 43 CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh 44 } NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0); 45 */ 46 - (void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency forCentral:(CBCentral *)central; 47 //添加一個服務 http://www.cnblogs.com/roucheng/ 48 - (void)addService:(CBMutableService *)service; 49 //移除一個服務 50 - (void)removeService:(CBMutableService *)service; 51 //移除所有服務 52 - (void)removeAllServices; 53 //響應中心設備的讀寫請求 54 - (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result; 55 //更新一個連接中心設備的訂閱特征值 56 - (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray<CBCentral *> *)centrals; 外設代理的相關方法如下： 1 //這個方法是必須實現的 狀態可用后可以發送廣播 2 - (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral; 3 //連接回復時調用的方法 和centralManager類似 4 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral willRestoreState:(NSDictionary<NSString *, id> *)dict; 5 //開始發送廣播時調用的方法 6 - (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager *)peripheral error:(nullable NSError *)error; 7 //添加服務調用的回調 8 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didAddService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 9 //當一個central設備訂閱一個特征值時調用的方法 10 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 11 //取消訂閱一個特征值時調用的方法 12 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral central:(CBCentral *)central didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 13 //收到讀請求時觸發的方法 何問起 hovertree.com 14 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveReadRequest:(CBATTRequest *)request; 15 //收到寫請求時觸發的方法 16 - (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral didReceiveWriteRequests:(NSArray<CBATTRequest *> *)requests; 17 //外設准備更新特征值時調用的方法 18 - (void)peripheralManagerIsReadyToUpdateSubscribers:(CBPeripheralManager *)peripheral;
四、中心設備與外設對象CBCentral與CBPeripheral 上面介紹了中心設備管理類與外設管理類，這些類用於將設備連接建立起來，器具的數據交換的服務和一些信息則是在對應的設備對象中。 1、中心設備 CBCentral屬性與方法 //設備UUID @property(readonly, nonatomic) NSUUID *identifier; //中心設備最大接收的數據長度 @property(readonly, nonatomic) NSUInteger maximumUpdateValueLength; 2、外設CAPeripheral屬性與方法 外設對象要比中心對象復雜的多，當centralManager連接到外設后，需要通過外設對象的代理方法進行數據交互，其中主要方法屬性如下：
1 //設置代理 2 @property(assign, nonatomic, nullable) id<CBPeripheralDelegate> delegate; 3 //外設name 4 @property(retain, readonly, nullable) NSString *name; 5 //信號強度 http://www.cnblogs.com/roucheng/ 6 @property(retain, readonly, nullable) NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); 7 //外設狀態 8 /* 9 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralState) { 10 CBPeripheralStateDisconnected = 0,//未連接 11 CBPeripheralStateConnecting,//正在鏈接 12 CBPeripheralStateConnected,//已經連接 13 CBPeripheralStateDisconnecting NS_AVAILABLE(NA, 9_0),//正在斷開連接 14 } NS_AVAILABLE(NA, 7_0); 15 */ 16 @property(readonly) CBPeripheralState state; 17 //所有的服務數組 18 @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBService *> *services; 19 //獲取當前信號強度 20 - (void)readRSSI; 21 //根據服務UUID尋找服務對象 22 - (void)discoverServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs; 23 //在服務對象UUID數組中尋找特定服務 24 - (void)discoverIncludedServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service; 25 //在一個服務中尋找特征值 26 - (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray<CBUUID *> *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service; 27 //從一個特征中讀取數據 28 - (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 29 //寫數據的最大長度 hovertree.com 何問起 30 //type枚舉如下 31 /* 32 typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCharacteristicWriteType) { 33 CBCharacteristicWriteWithResponse = 0,//寫數據並且接收成功與否回執 34 CBCharacteristicWriteWithoutResponse,//寫數據不接收回執 35 }; 36 */ 37 - (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type NS_AVAILABLE(NA, 9_0); 38 //向某個特征中寫數據 39 - (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type; 40 //為制定的特征值設置監聽通知 41 - (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 42 //尋找特征值的描述 43 - (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic; 44 //讀取特征的描述值 45 - (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor; 46 //寫特征的描述值 47 - (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor; View Code 外設的代理方法如下：
1 //外設名稱更改時回調的方法 2 - (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral NS_AVAILABLE(NA, 6_0); 3 //外設服務變化時回調的方法 4 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray<CBService *> *)invalidatedServices NS_AVAILABLE(NA, 7_0); 5 //信號強度改變時調用的方法 6 - (void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0); 7 //讀取信號強度回調的方法 柯樂義 keleyi.com 8 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(nullable NSError *)error NS_AVAILABLE(NA, 8_0); 9 //發現服務時調用的方法 10 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(nullable NSError *)error; 11 //在服務中發現子服務回調的方法 12 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 13 //發現服務的特征值后回調的方法 14 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error; 15 //特征值更新時回調的方法 16 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 17 //向特征值寫數據時回調的方法 18 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 19 //特征值的通知設置改變時觸發的方法 20 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 21 //發現特征值的描述信息觸發的方法 22 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error; 23 //特征的描述值更新時觸發的方法 24 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error; 25 //寫描述信息時觸發的方法 26 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error; View Code
五、服務對象CBService 服務對象是用來管理外設提供的一些數據服務的，其中屬性如下： //對應的外設 @property(assign, readonly, nonatomic) CBPeripheral *peripheral; //是否是初等服務 @property(readonly, nonatomic) BOOL isPrimary; //包含的自服務 http://www.cnblogs.com/roucheng/ @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBService *> *includedServices; //服務中的特征值 @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBCharacteristic *> *characteristics;
六、服務的特征值CBCharacteristic 通過綁定服務中的特征值來進行數據的讀寫操作，其中屬性如下： //對應的服務對象 @property(assign, readonly, nonatomic) CBService *service; //特征值的屬性 枚舉如下 /* typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) { CBCharacteristicPropertyBroadcast,//允許廣播特征 CBCharacteristicPropertyRead,//可讀屬性 CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse,//可寫並且接收回執 CBCharacteristicPropertyWrite,//可寫屬性 CBCharacteristicPropertyNotify,//可通知屬性 CBCharacteristicPropertyIndicate,//可展現的特征值 CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites,//允許簽名的特征值寫入 CBCharacteristicPropertyExtendedProperties, CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired, CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired }; */ @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristicProperties properties; //特征值的數據 @property(retain, readonly, nullable) NSData *value; //特征值的描述 @property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBDescriptor *> *descriptors; //是否是當前廣播的特征 @property(readonly) BOOL isBroadcasted; //是否是正在通知的特征 @property(readonly) BOOL isNotifying;
七、讀寫請求對象CBATTRequest 服務對象是外設向中心設備提供的相關數據服務，獲取到相應服務后，中心設備可以進行讀寫請求，讀寫對象屬性如下： //對應的中心設備 @property(readonly, nonatomic) CBCentral *central; //對應的特征值 @property(readonly, nonatomic) CBCharacteristic *characteristic; //讀寫數據值 @property(readwrite, copy, nullable) NSData *value; |
八、開發流程
1. 新建Central Manager實例並進行監聽藍牙設備狀態
2. 開始搜索外圍設備，通過delegate獲得數據
3. 連接外圍設備，delegate通知連接結果
4. 獲得外圍設備的服務，delegate獲得結果
5. 獲得服務的特征，delegate獲得結果
6. 根據服務和特征給外圍設備發送數據
7. 根據delegate回調，從外圍設備讀數據