iOS - Bluetooth蓝牙篇（BLE）

BLE ==== buletouch low energy，蓝牙4.0设备因为低耗电，所以也叫做BLE。

##一、名字术语
说到BLE 少不了这几个名词：

Service：服务，是把数据分成一个个的独立逻辑项，它包含一个或者多个 Characteristic。每个 Service 有一个 UUID 唯一标识。UUID 有 16 bit 的，或者 128 bit 的。16 bit 的 UUID 是官方通过认证的，需要花钱购买，128 bit 是自定义的，可以自己设置。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。

Characteristic：特征，GATT 事务中的最低界别，Characteristic 是最小的逻辑数据单元，当然它可能包含一个组关联的数据，例如加速度计的 X/Y/Z 三轴值。与 Service 类似，每个 Characteristic 用 16 bit 或者 128 bit 的 UUID 唯一标识。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。

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。

Peripheral、Central：外设和中心，发起连接的是 Central，被连接的设备为 Peripheral。

##二、工作模式
这两组 API 分别对应不同的业务场景，如下图，左侧叫做中心模式，就是以你的手机（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。

####一般业务中Central模式使用的多，这里我就说下Central模式的流程

蓝牙数据接收的一般流程：
1、蓝牙外设设备在不断地在广播信号；
2、建立中心角色CBCentralManager，开启扫描；
3、发现设备(根据唯一标志来辨别是不是我们要连接的设备)；
4、连接(成功)；
5、调用方法发现「服务」；
6、调用方法发现「服务」里的「特征」（一般通过UUID来唯一辨识某个服务）；
7、发现硬件数据写入的「特征」，记录便于后面数据写入；（一般通过UUID来唯一辨识写入write特征）
8、发现硬件用于数据输出的「特征」，进行「监听」(（一般通过UUID来唯一辨识notiy特征）；
9、利用数据输入「特征」发送数据，或者等待数据输出「特征」发出来的数据。

##三、代码实现

1 导入头文件：

#import 

###2 创建初始化蓝牙设备，同时系统会回调centralManagerDidUpdateState，告诉我们手机当前蓝牙状态：

CBManager *manager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central{
//    CBManagerStateUnknown = 0,状态未知，更新迫在眉睫。
//    CBManagerStateResetting,与系统服务的连接暂时丢失，即将更新。
//    CBManagerStateUnsupported,该平台不支持蓝牙低能耗中央/客户端角色。
//    CBManagerStateUnauthorized,应用程序未被授权使用蓝牙低能耗中央/客户端角色。
//    CBManagerStatePoweredOff,蓝牙目前处于关闭状态
//    CBManagerStatePoweredOn,蓝牙目前处于开机状态，可以使用。
}

###3 开始搜索外设

[manager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];

在设备搜索到外设后，会回调以下方法
//这里如果你要连接唯一蓝牙设备可以通过蓝牙名字等唯一表示帅选 :
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
    HSLog(@"发现蓝牙设备%@--",peripheral);
    if (peripheral.name.length > 0) {
        HSLog(@"连接蓝牙名字---%@---%@",perName,peripheral);
        if ([@”小米“ isEqualToString:[peripheral.name stringByReplacingOccurrencesOfString:@" " withString:@""]])
        {
                _connectedPeripheral = peripheral; //这里记住引用该从设备，不然此方法后会报错
                [manager connectPeripheral:peripheral options:nil];
        }
    }
}

####这里插播一条，如何确定设备唯一标识符

在有些时候，需要获取 peripheral 的唯一标示符（比如要做自动连接或绑定用户等操作），但是在搜索到 peripheral 之后，只能拿到 identifier，而且这个 identifier 根据连接的 central 不同而不同。也就是说，不同的手机连上之后，identifier 是不同的。虽然比较坑爹，但是这并不影响你做蓝牙自动连接。

    CB_EXTERN_CLASS @interface CBPeripheral : CBPeer

    // 蓝牙设备的名称
    @property(retain, readonly, nullable) NSString *name;

    // 蓝牙设备的信号强度
    @property(retain, readonly, nullable) NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(NA, NA, 5_0, 8_0);

    // 蓝牙设备的连接状态，枚举值
    @property(readonly) CBPeripheralState state;

    // 蓝牙设备包含的服务
    @property(retain, readonly, nullable) NSArray *services;

    CB_EXTERN_CLASS @interface CBPeer : NSObject 

    // 蓝牙设备的 UUID 标识符
    @property(readonly, nonatomic) NSUUID *identifier NS_AVAILABLE(NA, 7_0);
唯一标示符（并且不会变的）是设备的 MAC 地址，对于 Android 来说，轻轻松松就能拿到，但对于 iOS，目前这一属性还是私有的。

如果一定有这样的需求（即一定要使用 MAC 地址），可以和硬件工程师沟通，使用下面的某一种方式解决：
将 MAC 地址写在某一个蓝牙特征中，当我们连接蓝牙设备之后，通过某一个特征获取 MAC 地址。
将 MAC 地址放在蓝牙设备的广播数据当中，然后在广播的时候，将 MAC 地址以广播的形式发出来，在不建立连接的情况下，就能拿到 MAC 地址。
我们可以通过蓝牙设备的出厂设备或者后期手动修改蓝牙设备的 name，作为唯一标识。

###4 是否连接上指定设备

#pragma mark - CBCentralManagerDelegate  连接成功
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
    [_cbCM stopScan];
    HSLog(@"已连接到蓝牙%@",peripheral.name);
    _connectedPeripheral = peripheral;
    peripheral.delegate=self;
    [peripheral discoverServices:nil];
}

#pragma mark - CBCentralManagerDelegate  连接失败
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error{
    _connectedPeripheral=nil;
    [self searchBleDevices];
}

###5 开始搜索服务[peripheral discoverServices:nil];

#pragma mark - CBPeripheralDelegate   已搜索到Services
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
    for (CBService *s in peripheral.services) {
            if ([s.UUID.UUIDString isEqualToString:@"你要的服务ID"]) {
              [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:s];//这里可以通过service的UUID属性来辨识你要的服务
      }
    }
}

###6 发现服务里的特征值[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:s]

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
//（我这里得到两个特征，一个读，一个写，也有可能是读写都可以，就一个特征的）
    //开启订阅(开启监听数据)
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
            HSLog(@"%@",characteristic);
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"0003CDD2-0000-1000-8000-00805F9B0131"]]){
            self.writeCharacteristic = characteristic;
        }else if([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"0003CDD1-0000-1000-8000-00805F9B0131"]]){
            // 订阅, 实时接收
            [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
        }
    }
}

###7 收到蓝牙返回的数据后会调用didUpdateValueForCharacteristic

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
    if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"0003CDD1-0000-1000-8000-00805F9B0131"]])
    {
        NSString *hexValue =[self bytesToHex:characteristic.value];
       NSString *ASCIIValue = [[NSString alloc] initWithData:characteristic.value encoding:NSASCIIStringEncoding];
        HSLog(@"%@",[NSString stringWithFormat:@"hexValue--%@",hexValue]);
    }
}

###8 发送数据给从设备

    if ((characteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse) != 0)
    {
        [[HSBleManager sharedManager].connectedDevice writeValue:data forCharacteristic:characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
        characteristicWriteCompletionHandler (YES,nil);
    }else{
        [[HSBleManager sharedManager].connectedDevice writeValue:data forCharacteristic:characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
    }；

最后献上自己写的一个简单工具类，如果觉得有用还请给个好评！
https://download.csdn.net/download/qpc2015/10936679

将来的你一定会感激现在拼命的自己，愿每一个努力的人都能有收获!
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