iOS蓝牙硬件开发小结

        前段时间一直在忙手上的一个智能物流配送的项目，最近项目赶的不太紧，领导让我协助做一下同事项目上的蓝牙相关功能。我上一次接触蓝牙开发还是在16年，当时的领导说会做一个手环相关的项目，最后因为种种原因不了了之，所以从知识储备的维度上讲，这次蓝牙开发也算是从零开始吧。

        先大致了解一下iOS端蓝牙的开发历史，在蓝牙2.0时代，那个时候iOS的版本为3.0，苹果为蓝牙开发推出GameKit.framework框架，顾名思义，这个框架大多用于游戏开发并且仅限于iOS设备之间连接。之后又推出了一个MultipeerConnectivity.framework的框架，用于iOS设备相互传输文件。再后来又推出一个ExternalAccessory.framework框架，这个可以使iOS设备与第三方蓝牙连接使用，不过需要通过苹果MFI认证，可以直接弃用这个框架。现在用的是CoreBluetooth.framework框架，只需硬件设备的蓝牙版本大于4.0即可。为什么大家都又称蓝牙开发为BLE开发呢？因为蓝牙4.0又称为Bluetooth Low Energy，耗能很少。现在很火的智能家居、手环、耳机等等除了很少部分使用WiFi连接开发，其余绝大部分都是用这个开发的。

对于我们移动端开发者而言，苹果其实对iOS和OSX做了很好的封装。蓝牙开发的难点在于理解其工作模式和清理一些关键的概念，比如：Central（中心设备）、Peripheral（外围设备）、Services（服务）、Characteristic（特征））......iOS端蓝牙开发的大致流程如下：

1.新建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.获取外围设备的服务；

5.获取服务的特征；

6.给外围设备发送数据；

 7.读取外围设备的数据；

如下图所示：

连接流程

这里要着重理解一下服务和特性这两个关键概念。通常情况下一个外部硬件设备包含多个服务，每个服务又包含多个特征，特征里包含特征值和特征描述。并不是每个服务都具有读写的功能，当我们硬件相关文档缺失的时候（例如我，几乎没拿到什么文档），我们可以下载一个LightBlue软件，这里使用该软件连接我的笔记本做一下演示：

蓝牙设备列表

查看设备包含的服务以及属性

找到可读可写的服务

当我们找到可读可写的服务和属性之后就可以放心的去写代码了。注意我第三张图标记的Without Response,有的设备是With Response,这样就导致在写入数据的时候选择哪种类型进行写入，后面也会再次提及。

下面开始按照步骤来写代码：

添加属性

添加常量（因涉及公司硬件数据，故不能将数值展示出来）

注意：硬件设备中可读可写的服务值和特征值可以自己去查找，也可以找硬件的同事提供。

创建用于盛放连接后的硬件数组，创建中心管理者

扫描设备和连接设备

注意：在扫描设备和连接设备之前应该先判断手机蓝牙状态，只有扫到设备后才会进入相应的扫描和连接设备的代理方法。

扫描到设备后，进入的代理方法，demo中我设定根据设备的ID来连接

连接成功后的代理方法，之后开始扫描硬件的服务

扫描到服务

注意：扫描到服务后，我们要筛选到可以读写的那个服务，只有这样后期才可以使用蓝牙对硬件进行发指令操作，之后再调用扫描该服务的特征方法。

筛选特征并写入数据

注意：这一步其实很关键，我和负责调试蓝牙同事都卡在了这里，究其原因是数据源形式和方法不对，导致无法将数据写入蓝牙。蓝牙那边只支持16进制，所以我们要把信息流转成双方可识别的16进制。拿我们项目来说，我需要把传输的指令字符串，先转成byte，再转成16进制的字符串，最后再转成data类型写入蓝牙。上图我标注了一个类型，这个类型有两种，分别是CBCharacteristicWriteWithoutResponse和CBCharacteristicWriteWithResponse，其中使用CBCharacteristicWriteWithResponse这个类型是有回调的方法来告诉我们是写入了还是没写入，使用CBCharacteristicWriteWithoutResponse是没有直接回调的方法，我们只能根据订阅的通知来看是否写入成功。根据LightBlue的显示，我司的硬件需要使用CBCharacteristicWriteWithoutResponse才符合要求。调用了写入的方法，还需手动订阅通知。如果不手动订阅通知的话，该特征值的通知则无法激活。

检验通知是否订阅成功

根据特征读取蓝牙设备的反馈值

就这样，我们利用蓝牙与硬件完成了一次简单的写读交互操作。

iOS蓝牙开发中还有一些代理方法，例如连接失败、断开连接等等，在此就不一一叙述了。总之，在我看来，电子元件和代码结合起来，才能演绎更多的精彩。