进击蓝牙之 CoreBluetooth 的使用基础

前言

在上一篇文章中，我简单介绍了一下iOS中使用蓝牙的几个框架。了解后发现，只有CoreBluetooth.framework这个框架适合于进行第三方蓝牙的开发，所以在这片文章中，我主要来讲述一下我自己对CoreBluetooth的一些理解。硬件要求必须4S以上，系统必须iOS6以上，外设硬件必须是蓝牙4.0。

CoreBluetooth常见属性名称

• BLE:(Bluetooth low energy)蓝牙4.0设备因为低耗电,也叫BLE

• CBPeripheral：蓝牙外设，比如蓝牙手环、蓝牙心跳监视器、蓝牙打印机。

• CBCentralManager：蓝牙外设管理中心，与手机的蓝牙硬件模板关联，可以获取到手机中蓝牙模块的一些状态等，但是管理的就是蓝牙外设。

• CBService：蓝牙外设的服务，每一个蓝牙外设都有0个或者多个服务。而每一个蓝牙服务又可能包含0个或者多个蓝牙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(notify)几种,就是我们连接设备后具体需要操作的内容。

• CBCharacteristic：每一个蓝牙特性中都包含有一些数据或者信息。

• Description：每个characteristic可以对应一个或者多个Description用于描述characteristic的信息或属性(eg.范围,计量单位)

外设、服务、特征间的关系

蓝牙之间的关联

概念

CoreBluetooth框架的核心其实是两个东西：peripheral和center，对应的他们分别有一组相关的API和类。

ble_01.png

• 这两组api分别对应不同的业务常见:左侧叫中心模式,就是以你的app作为中心,连接其他的外设的场景;而右侧称为外设模式,使用手机作为外设连接其他中心设备操作的场景
• 服务和特征，特征的属性(service and characteristic):
  每个设备都会有一些服务，每个服务里面都会有一些特征，特征就是具体键值对，提供数据的地方。每个特征属性分为这么几种：读，写，通知这么几种方式。

  //objcetive c特征的定义枚举
  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
  };

蓝牙的开发流程

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)

蓝牙设备状态

1. 待机状态（standby）：设备没有传输和发送数据，并且没有连接到任何设
2. 广播状态（Advertiser）：周期性广播状态
3. 扫描状态（Scanner）：主动寻找正在广播的设备
4. 发起链接状态（Initiator）：主动向扫描设备发起连接。
5. 主设备（Master）：作为主设备连接到其他设备。
6. 从设备（Slave）：作为从设备连接到其他设备。

蓝牙设备的五种工作状态

• 准备（standby）
• 广播（advertising）
• 监听扫描（Scanning
• 发起连接（Initiating）
• 已连接（Connected）

iOS10的补充

在苹果官方文档《CoreBluetooth》中最近更新说明，在iOS10.0版本之后，访问蓝牙外设数据，必须要在info.plist文件中添加 NSBluetoothPeripheralUsageDescription。

Important

An iOS app linked on or after iOS 10.0 must include in its Info.plist file the usage description keys for the types of data it needs to access or it will crash. To access Bluetooth peripheral data specifically, it must include NSBluetoothPeripheralUsageDescription.

但是经在iOS10.1.1版本中测试，没有添加该声明，也暂不会影响蓝牙功能的使用。在添加该声明之后，应用使用蓝牙时也并未有提示框提示。在设置中，蓝牙功能目前还并未看到限制使用的应用列表，估计苹果只是在未来规划的吧。

附

做过蓝牙开发的人应该都知道，连接蓝牙并不是百分之百的成功，很可能你连上之后立刻就会断掉，仿佛没有连接一样。有小伙伴问过我这个，我在这里简单说一下，出现这种问题，并不是程序写的有问题，在App上确实会发生这种事情，其根本的原因在于底层的蓝牙协议，小伙伴担心影响用户体验的话，那就在app中提醒下用户进行断开蓝牙从新连接吧。

在下一章，我将附上我实际的测试Demo。给即将开发蓝牙的小伙伴们一些参考。