iOS蓝牙开发

iOS 蓝牙开发主要有以下几种方法:

1. GameKit.framework

是最基本的蓝牙通讯框架,通过蓝牙可以实现文件的共享(仅限设备沙盒中的文件), 只能存在于iOS设备之间,同一个应用内连接.多用于游戏开发,比如五子棋对战.从 iOS7 开始过期了.

2. CoreBlueTooth.framework

必须要支持蓝牙4.0,且iPhone4以上,即至少4s手机。可与第三方设备交互数据,蓝牙4.0以低功耗著称,所以一般被称为BLE(bluetooth low energy).

3. ExternalAccessory.framework

可于第三方蓝牙设备交互,但是它有个不好的地方,External Accessory 需要拿到苹果公司的MFI认证。官方demo是 EADemo 和 BTLE .

4. Multipeer Connectivity.framework

只能用于iOS设备之间,且iOS7才引入。主要是为了共享文件,但是文件是在 Sandbox 内. 

一般推荐使用第二种.

CoreBluetooth 介绍

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,如下图所示:

iOS蓝牙开发_第1张图片

每个蓝牙4.0的设备都是通过服务和特征来展示自己的,一个设备必然包含一个或多个服务,每个服务下面又包含若干个特征。特征是与外界交互的最小单位。比如说,一台蓝牙4.0设备,用特征A来描述自己的出厂信息,用特征B来与收发数据等。

服务和特征都是用UUID来唯一标识的,UUID的概念如果不清楚请自行google,国际蓝牙组织为一些很典型的设备(比如测量心跳和血压的设备)规定了标准的service UUID.

特征的UUID比较多,这里就不列举了, 如下:

#define      BLE_UUID_ALERT_NOTIFICATION_SERVICE  0x1811

#define     BLE_UUID_BATTERY_SERVICE   0x180F

#define     BLE_UUID_BLOOD_PRESSURE_SERVICE   0x1810

#define     BLE_UUID_CURRENT_TIME_SERVICE   0x1805

#define     BLE_UUID_CYCLING_SPEED_AND_CADENCE   0x1816

#define     BLE_UUID_DEVICE_INFORMATION_SERVICE   0x180A

#define     BLE_UUID_GLUCOSE_SERVICE   0x1808

#define     BLE_UUID_HEALTH_THERMOMETER_SERVICE   0x1809

#define     BLE_UUID_HEART_RATE_SERVICE   0x180D

#define     BLE_UUID_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_SERVICE   0x1812

#define     BLE_UUID_IMMEDIATE_ALERT_SERVICE   0x1802

#define     BLE_UUID_LINK_LOSS_SERVICE   0x1803

#define     BLE_UUID_NEXT_DST_CHANGE_SERVICE   0x1807

#define     BLE_UUID_PHONE_ALERT_STATUS_SERVICE   0x180E

#define     BLE_UUID_REFERENCE_TIME_UPDATE_SERVICE   0x1806

#define     BLE_UUID_RUNNING_SPEED_AND_CADENCE   0x1814

#define     BLE_UUID_SCAN_PARAMETERS_SERVICE   0x1813

#define     BLE_UUID_TX_POWER_SERVICE   0x1804

#define     BLE_UUID_CGM_SERVICE   0x181A

作为一个中心要实现完整的通讯,一般要经过这样几个步骤:

建立中心角色 — 扫描外设(discover)— 连接外设(connect) — 扫描外设中的服务和特征(discover) — 与外设做数据交互(explore and interact) — 断开连接(disconnect)。

1. 建立中心角色

首先在我自己类的头文件中要包含CoreBluetooth的头文件,并继承两个协议,代码如下:

2. 扫描外设(discover)

在代理方法中扫描外部设备, 代码如下:

/**

*  scanForPeripheralsWithServices :如果传入指定的数组,那么就只会扫描数组中对应ID的设备

*                                  如果传入nil,那么就是扫描所有可以发现的设备

*  扫描完外部设备就会通知CBCentralManager的代理 */

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

if ([central state] ==CBCentralManagerStatePoweredOn) {

         [manager  scanForPeripheralsWithServices:nil  options:options];

}}

/**

*  发现外部设备,每发现一个就会调用这个方法

*  所以可以使用一个数组来存储每次扫描完成的数组 */

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

//有可能会导致重复添加扫描到的外设

//所以需要先判断数组中是否包含这个外设

if (![self.peripherals containsObject:peripheral]) {

[self.peripherals addObject:peripheral];

}}

3. 连接外设(connect)

当扫描到4.0的设备后,系统会通过回调函数告诉我们设备的信息,然后我们就可以连接相应的设备,代码如下:

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

if ([peripheral.name  isEqualToString:BLE_SERVICE_NAME]){

[self connect:peripheral];

}}

-(BOOL)connect:(CBPeripheral *)peripheral{

self.manager.delegate =self;

[self.manager connectPeripheral:peripheral options:[NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey]];

}

4. 扫描外设中的服务和特征(discover)

同样的,当连接成功后,系统会通过回调函数告诉我们,然后我们就在这个回调里去扫描设备下所有的服务和特征,代码如下:

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

NSLog(@"Did connect to peripheral: %@", peripheral);

_testPeripheral = peripheral;

[peripheral setDelegate:self];

[peripheral discoverServices:nil];

}

一个设备里的服务和特征往往比较多,大部分情况下我们只是关心其中几个,所以一般会在发现服务和特征的回调里去匹配我们关心那些,比如下面的代码:

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

NSLog(@"didDiscoverServices");

if(error) {

NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);

if([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyFailConnectService:withPeripheral:error:)])

[self.delegate DidNotifyFailConnectService:nil withPeripheral:nil error:nil];

return;}

for(CBService *service in peripheral.services){

//发现服务

if([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:UUIDSTR_ISSC_PROPRIETARY_SERVICE]]) {

NSLog(@"Service found with UUID: %@", service.UUID); 
//查找特征

[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];

break;}}}

//-----------------

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError*)error {

if(error) {

NSLog(@"Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);

[selferror];

return;}

NSLog(@"服务:%@",service.UUID);

for(CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics){

//发现特征

if([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"xxxxxxx"]]) {

NSLog(@"监听:%@",characteristic);
//监听特征

[self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];}}}

相信你应该已经注意到了,回调函数都是以"did"开头的,这些函数不用你调用,达到条件后系统后自动调用。

5. 与外设做数据交互(explore and interact)

发送数据很简单,我们可以封装一个如下的函数:

//写数据

-(void)writeChar:(NSData*)data {

[_testPeripheral writeValue:data forCharacteristic:_writeCharacteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

}

_testPeripheral和_writeCharacteristic是前面我们保存的设备对象和可以读写的特征。

然后我们可以在外部调用它,比如当然我要触发刷卡时,先组好数据包,然后调用发送函数:

-(void)msrRead {

unsigned char command[512] = {0};

unsigned char char *pTmp;

int nSendLen =0;

unsigned char ucCrc[3] = {0};

_commandType = COMMAND_MSR_READ;

pTmp = command;

*pTmp =0x02;//start

pTmp++;

*pTmp =0xc1;//main cmd

pTmp++;

*pTmp =0x07;//sub cmd

pTmp++;

nSendLen =2;

*pTmp = nSendLen/256;

pTmp++;

*pTmp = nSendLen%256;

pTmp++;

*pTmp =0x00;//sub cmd

pTmp++;

*pTmp =0x00;//sub cmd

pTmp++;

Crc16CCITT(command+1,pTmp-command-1,ucCrc);

memcpy(pTmp,ucCrc,2);

NSData*data = [[NSData alloc]initWithBytes:&command length:9];

NSLog(@"send data:%@", data);

[g_BLEInstance.recvDatasetLength:0];

[g_BLEInstance writeChar:data];

}

数据的读分为两种,一种是直接读(reading directly),另外一种是订阅(subscribe)。从名字也能基本理解两者的不同。实际使用中具体用一种要看具体的应用场景以及特征本身的属性。前一个好理解,特征本身的属性是指什么呢?特征有个properties字段(characteristic.properties),它是一个整型值,有如下几个定义:

enum{

CBCharacteristicPropertyBroadcast =0x01,

CBCharacteristicPropertyRead =0x02,

CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse =0x04,

CBCharacteristicPropertyWrite =0x08,

CBCharacteristicPropertyNotify =0x10,

CBCharacteristicPropertyIndicate =0x20,

CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites =0x40,

CBCharacteristicPropertyExtendedProperties =0x80,

};

比如说,你要交互的特征,它的properties的值是0x10,表示你只能用订阅的方式来接收数据。我这里是用订阅的方式,启动订阅的代码如下:

//监听设备

-(void)startSubscribe{

[_testPeripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:_readCharacteristic];

}

当设备有数据返回时,同样是通过一个系统回调通知我,如下所示:

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

if(error){

NSLog(@"Error updating value for characteristic %@ error: %@", characteristic.UUID, [error localizedDescription]);

if([_mainMenuDelegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyReadError:)])

[_mainMenuDelegateDidNotifyReadError:error];

return;}

[_recvData appendData:characteristic.value];

if([_recvData length] >=5){//已收到长度

unsigned char char* buffer = (unsigned char char*)[_recvData bytes];

int nLen = buffer[3]*256+ buffer[4];

if([_recvData length] == (nLen+3+2+2)){

//接收完毕,通知代理做事

if([_mainMenuDelegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyReadData)])

[_mainMenuDelegateDidNotifyReadData];}}}

6.  断开连接(disconnect)

这个比较简单,只需要一个API就行了,代码如下:

//主动断开设备

-(void)disConnect {

if(_testPeripheral !=nil) {

NSLog(@"disConnect start");

[manager cancelPeripheralConnection:_testPeripheral]; }}

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