iOS蓝牙开发(一)蓝牙相关基础知识

蓝牙常见名称和缩写

  • MFI ======= make for ipad ,iphone, itouch 专们为苹果设备制作的设备
  • BLE ==== buletouch low energy,蓝牙4.0设备因为低耗电,所以也叫做BLE
  • peripheral,central == 外设和中心,发起连接的时central,被连接的设备为perilheral
  • service and characteristic === 服务和特征 每个设备会提供服务和特征,类似于服务端的api,但是机构不同。每个外设会有很多服务,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notiy几种,就是我们连接设备后具体需要操作的内容。
  • Description 每个characteristic可以对应一个或多个Description用户描述characteristic的信息或属性
  • MFI === 开发使用ExternalAccessory 框架
  • 4.0 BLE === 开发使用CoreBluetooth 框架

蓝牙基础知识

CoreBluetooth框架的核心其实是两个东西,peripheral和central, 可以理解成外设和中心。对应他们分别有一组相关的API和类

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截图1
  • 这两组api分别对应不同的业务场景,左侧叫做中心模式,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,使用手机作为外设别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
  };

外设、服务、特征间的关系


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蓝牙中心模式流程

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)

蓝牙外设模式流程

1. 启动一个Peripheral管理对象
2. 本地Peripheral设置服务,特性,描述,权限等等
3. Peripheral发送广告
4. 设置处理订阅、取消订阅、读characteristic、写characteristic的委托方法

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)

蓝牙和版本的使用限制

  • 蓝牙2.0 === 越狱设备
  • 蓝牙4.0 === IOS6 以上
  • MFI认证设备(Make For ipod/ipad/iphone) === 无限制

名词解释

  • GAAT : Generic Attribute Profile , GATT配置文件是一个通用规范,用于在BLE链路上发送和接收被称为“属性”的数据块。目前所有的BLE应用都基于GATT。 蓝牙SIG规定了许多低功耗设备的配置文件。配置文件是设备如何在特定的应用程序中工作的规格说明。注意一个设备可以实现多个配置文件。例如,一个设备可能包括心率监测仪和电量检测。
  • Characteristic 一个characteristic包括一个单一变量和0-n个用来描述characteristic变量的descriptor,characteristic可以被认为是一个类型,类 似于类。
  • Descriptor Descriptor用来描述characteristic变量的属性。例如,一个descriptor可以规定一个可读的描述,或者一个characteristic变量可接受的范围,或者一个characteristic变量特定的测量单位。 Service service是characteristic的集合。例如,你可能有一个叫“Heart Rate Monitor(心率监测仪)”的service,它包括了很多characteristics,如“heart rate measurement(心率测量)”等。你可以在bluetooth.org 找到一个目前支持的基于GATT的配置文件和服务列表。

参考阅读

GATT Profile简介

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