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iOS蓝牙开发：蓝牙连接和数据读写

当下蓝牙开发可谓是越来越火，不论是智能穿戴的兴起还是蓝牙家具，车联网蓝牙等等，很多同学也会接触到蓝牙的项目，我从事蓝牙开发也有一段时间了，经手了两个项目。废话不多说了，先向大家简单的介绍有关蓝牙开发的知识。蓝牙低能耗(BLE)，以下介绍的都是围绕iOS的 CoreBluetooth/CoreBluetooth.h 框架展开的。

蓝牙开发分为中心者模式和管理者模式：1.常用的（其实99.99%）就是使用中心者模式作为开发，就是我们手机作为主机，连接蓝牙外设；2.管理者模式，这个基本用到的比较少，我们手机自己作为外设，自己创建服务和特征，然后有其他的设备连接我们的手机。

在做蓝牙开发之前，最好先了解一些概念：

服务（services）：蓝牙外设对外广播的必定会有一个服务，可能也有多个，服务下面包含着一些特征，服务可以理解成一个模块的窗口；

特征（characteristic）：存在于服务下面的，一个服务下面也可以存在多个特征，特征可以理解成具体实现功能的窗口，一般特征都会有value，也就是特征值，特征是与外界交互的最小单位；

UUID：可以理解成蓝牙上的唯一标识符（硬件上肯定不是这个意思，但是这样理解便于我们开发），为了区分不同的服务和特征，或者给服务和特征取名字，我们就用UUID来代表服务和特征。

蓝牙连接可以大致分为以下几个步骤

1.建立一个Central Manager实例进行蓝牙管理

2.搜索外围设备

3.连接外围设备

4.获得外围设备的服务

5.获得服务的特征

6.从外围设备读数据

7.给外围设备发送数据

其他：提醒

首先我们先导入系统的BLE的框架

#import CoreBluetooth/CoreBluetooth.h

必须遵守2个协议

CBCentralManagerDelegate, CBPeripheralDelegate

/** 中心管理者 */

@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *cMgr;

/** 连接到的外设 */

@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral;

1.建立一个Central Manager实例进行蓝牙管理

2.搜索外围设备 (我这里为了举例，采用了自己身边的一个手环)

3.连接外围设备

4.获得外围设备的服务 5.获得服务的特征

6.从外围设备读数据

7.给外围设备发送数据（也就是写入数据到蓝牙）

这个方法你可以放在button的响应里面，也可以在找到特征的时候就写入，具体看你业务需求怎么用啦

其他：提醒

有那么多的特征，我们怎么知道哪些特征是用来读数据的，哪些是用来写入的，哪些是需要订阅之后再读的呢？

如果你们硬件工程师事先告诉你了，或者有完成的开发文档，那么就可以直接知道了，否则你就需要自己去查看特征的属性，推介可以使用下第三方的app——LightBlue，让你更能清楚的看到你蓝牙里面的服务，特征，特征的属性。

其他后续有关文章，我会慢慢整理发出来，我也可以回答相关的问题，有错误的地方可以帮忙指出来呦！

iOS蓝牙开发：蓝牙的连接和数据的读写

       蓝牙开发说简单也简单，说不简单也有点难，开发人员在首次开发蓝牙前首先需要搞清楚蓝牙开发的概念，还要了解掌握蓝牙开发的一整套流程，这样才能快速上手开发蓝牙。

      蓝牙开发分为两种模式：管理者模式和中心者模式。管理者模式基本很少用到，相当于iPhone手机作为外设，自己创建服务和特性，然后用其他设备连接iPhone手机；中心者模式一般是大部分情况下都会使用的，使用中心者模式开发相当于iPhone手机作为主机，连接蓝牙外设，下面介绍蓝牙开发的例子就是使用的中心者模式来讲解的。

在这里我还是要推荐下我自己建的iOS开发学习群：680565220，群里都是学ios开发的，如果你正在学习ios ，我欢迎你加入，今天分享的这个案例已经上传到群文件，大家都是软件开发党，不定期分享干货（只有iOS软件开发相关的），包括我自己整理的一份2018最新的iOS进阶资料和高级开发教程

一、关于蓝牙开发的一些重要的理论概念：

1、服务（services）：蓝牙外设对外广播的时候一定会有一个服务，有些时候也可以是有多个服务，服务下面包含一些特性，服务可以理解成一个模块的窗口；

2、特征（characteristic）：特征存在于服务下面的，一个服务下面可以有多个特征，特征可以理解成具体实现功能的窗口，一般的特性都会有value，也就是特征值，是特征和外界交互的最小单位；

      3、UUID：蓝牙上的唯一标示符，为了区分不同服务和特征，就用UUID来表示。

二、蓝牙连接的主要步骤

     1、创建一个CBCentralManager实例来进行蓝牙管理；

     2、搜索扫描外围设备；

     3、连接外围设备；

     4、获得外围设备的服务；

     5、获得服务的特征；

     6、从外围设备读取数据；

     7、给外围设备发送（写入）数据。

三、蓝牙连接和数据读写的具体步骤

     1、导入苹果系统蓝牙框架

#import

     2、遵循两个蓝牙框架相关的协议

     3、新建两个实例属性，一个特征属性

@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralManager; //中心管理者

@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral; //连接到的外设

@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *characteristic; //特征

     4、初始化CBCentralManager，进行蓝牙管理

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];     //创建实例进行蓝牙管理

}

 //若中心管理者初始化之后 就会触发下面这个代理方法 该代理方法是用来判断手机蓝牙的状态的

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {

// 蓝牙可用，开始扫描外设

if (central.state == CBManagerStatePoweredOn) {

NSLog(@"蓝牙可用");

//在中心管理者成功开启之后再进行一些操作

//搜索扫描外设

// 根据SERVICE_UUID来扫描外设，如果不设置SERVICE_UUID，则扫描所有蓝牙设备

// [self.centralManager startAdvertising:@{CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]}];

[central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];

}

if(central.state == CBManagerStateUnsupported) {

NSLog(@"该设备不支持蓝牙");

}

if (central.state == CBManagerStatePoweredOff) {

NSLog(@"蓝牙已关闭");

}

if (central.state == CBManagerStateUnknown) {

NSLog(@"蓝牙当前状态不明确");

}

if (central.state == CBManagerStateUnauthorized) {

NSLog(@"蓝牙未被授权");

}

}

      5、搜索外围设备

//执行扫描动作之后，如果扫描到外设了，就会自动回调下面的协议方法

/** 发现符合要求的外设，回调 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {

NSLog(@"%@====",peripheral.name);

//根据外设名字有选择性的筛选连接蓝牙设备

if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]) {

//在这里对外设携带的广播数据进行进一步的处理

if ([self.peripheraNames containsObject:peripheral.name]) {

//如果数组中包含了就不再添加

return;

}

//添加到外设名字数组中

[self.peripheraNames addObject:peripheral.name];

//标记外设，让它的生命周期与控制器的一致

self.peripheral = peripheral;

// 可以根据外设名字来过滤外设

// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

// 连接外设

// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

    6、连接外围设备

//连接外围设备，中心管理者连接外设成功，如果连接成功就会回调这个协议方法

/** 连接成功 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{

//连接成功之后，可以进行服务和特性的发现。 停止中心管理设备的扫描动作，要不然在你和已经连接好的外设进行数据沟通时，如果又有一个外设进行广播且符合你的连接条件，那么你的iOS设备也会去连接这个设备（因为iOS BLE4.0是支持一对多连接的），导致数据的混乱。

//停止扫描动作

[self.centralManager stopScan];

// 设置外设的代理

peripheral.delegate = self;

// 根据UUID来寻找服务

// [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]];

//外设发现服务，传nil代表不过滤，一次性读出外设的所有服务

[peripheral discoverServices:nil];

NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接成功", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

}

//外设连接失败

/** 连接失败的回调 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {

NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接失败", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

}

//丢失连接 掉线

/** 断开连接 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error {

NSLog(@"%s, line = %d, %@=断开连接", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

// 断开连接可以设置重新连接

[central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

    7、获取外围设备服务和特征

/** 发现服务 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {

// 遍历出外设中所有的服务

for (CBService *service in peripheral.services) {

// NSLog(@"所有的服务：%@",service);

}

// 这里仅有一个服务，所以直接获取

CBService *service = peripheral.services.lastObject;

// 根据UUID寻找服务中的特征

// [peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:CHARACTERISTIC_UUID]] forService:service];

// [peripheral discoverCharacteristics:@[service.UUID] forService:service];

[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];

}

    8、从外围设备读取数据

// 更新特征的value的时候会调用 （凡是从蓝牙传过来的数据都要经过这个回调，简单的说这个方法就是你拿数据的唯一方法） 你可以判断是否 从外围设备读数据

/** 接收到数据回调 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {

// if (characteristic == @"你要的特征的UUID或者是你已经找到的特征") {

// //characteristic.value就是你要的数据

// }

if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]){

NSData *data = characteristic.value;

NSString *value = [self hexadecimalString:data];

// NSLog(@"characteristic(读取到的): %@, data : %@, value : %@", characteristic, data, value);

}

// 拿到外设发送过来的数据

// NSData *data = characteristic.value;

// self.textFild.text = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

}

    9、向外围设备发送（写入）数据

//这个方法你可以放在button的响应里面，也可以在找到特征的时候就写入，具体看你业务需求怎么用

//[self.peripherale writeValue:_batteryData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];//第一个参数是已连接的蓝牙设备； 第二个参数是要写入到哪个特征； 第三个参数是通过此响应记录是否成功写入 需要注意的是特征的属性是否支持写数据

/** 写入数据回调 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error {

/*

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) {

CBCharacteristicPropertyBroadcast = 0x01,

CBCharacteristicPropertyRead = 0x02,

CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse = 0x04,

CBCharacteristicPropertyWrite = 0x08,

CBCharacteristicPropertyNotify = 0x10,

CBCharacteristicPropertyIndicate = 0x20,

CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites = 0x40,

CBCharacteristicPropertyExtendedProperties = 0x80,

CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x100,

CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x200

};

打印出特征的权限(characteristic.properties),可以看到有很多种,这是一个NS_OPTIONS的枚举,可以是多个值

常见的又read,write,noitfy,indicate.知道这几个基本够用了,前俩是读写权限,后俩都是通知,俩不同的通知方式

*/

// NSLog(@"%s, line = %d, char.pro = %d", __FUNCTION__, __LINE__, characteristic.properties);

// 此时由于枚举属性是NS_OPTIONS,所以一个枚举可能对应多个类型,所以判断不能用 = ,而应该用包含

NSLog(@"write value success(写入成功) : %@", characteristic);

}

    10、具体调用给蓝牙外设写入数据方法，这里的例子是以按钮点击事件里面来调用处理

//发送按钮点击事件

- (void)sendClick {

if (!self.characteristic) {

return;

}

_tempValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0f", progressView.centigradeDegree];

_timeValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0ld", (long)progressView1.timeDegree];

NSString *ttData = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@U", _tempValue, _timeValue];

// NSString *aaa = [DataCoverTool coverFromStringToHexStr:ttData];

// 用NSData类型来写入

// NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:arry];

NSData *data = [ttData dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

// NSData *data = [self dataWithString:ttData];

// 根据上面的特征self.characteristic来写入数据

[self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

iOS近场通信(蓝牙开发,WiFi开发)

1 AirDrop (UIActivityViewController类)

功能：实现iOS设备间的文件和数据分享。AirDrop使用蓝牙来扫描周围的设备，当两台设备通过蓝牙建立起了连接，考虑到更快速的数据传输，它就会创建点对点的WiFi网络来连接两部iOS 设备。但并不意味着为了使用AirDrop而需要把设备连接至WiFi网络。

传输方式：蓝牙、WiFi

支持系统：iOS

2 GameKit 框架

功能：GameKit主要是完成iOS设备间联网的相关功能，包括蓝牙和Internet两种方式。

传输方式：蓝牙、WiFi

支持系统：iOS

3 MultipeerConnectivity 框架

功能：利用Multipeer Connectivity框架，即使在没有连接到WiFi（WLAN）或移动网络（xG）的情况下，距离较近的Apple设备（iMac/iPad/iPhone）之间可基于蓝牙和WiFi（P2P WiFi）技术进行发现和连接实现近场通信。

传输方式：蓝牙、WiFi

支持系统：iOS

4 ExternalAccessory 框架

功能：External Accessory Framework提供了配件连接iOS设备的通道。开发者可以通过它来开发连接配件的app。配件可以通过30pin、蓝牙、USB的方式连接iOS设备。

传输方式：蓝牙、WiFi

支持系统：iOS

5 CoreBluetooth 框架

功能：蓝牙4.0协议之间信息传输，支持iOS和Android设备。

传输方式：蓝牙

支持系统：iOS、Android

6 Socket

功能：通过TCP或UDP进行相同局域网内信息传输，支持iOS和Android设备。

传输方式：WiFi

支持系统：iOS、Android

7 Bonjour

功能：Bonjour是一种能够自动查询接入网络中的设备或应用程序的协议。Bonjour 抽象掉 ip 和 port 的概念，让我们聚焦于更容易为人类思维理解的 service。通过 Bonjour，一个应用程序 publish 一个网络服务 service，然后网络中的其他程序就能自动发现这个 service，从而可以向这个 service 查询其 ip 和 port，然后通过获得的 ip 和 port 建立 socket 链接进行通信，支持iOS和Android设备。

传输方式：WiFi

支持系统：iOS、Android

8 AllJoyn

功能:AllJoyn，由高通公司主导的高创新中心的开源项目开发的，主要用于近距离无线传输，通过WiFi或蓝牙技术，定位和点对点文件传输。支持平台：RTOS、Arduino、Linux、Android、iOS、Windows、Mac。

传输方式：蓝牙、WiFi

支持系统：RTOS、Arduino、Linux、Android、iOS、Windows、Mac