蓝牙功能，必不可少的就是CoreBluetooth框架。
在使用蓝牙的过程中，如果是iOS10及以上机型需要在info.plist文件中添加NSBluetoothPeripheralUsageDescription描述字段，向用户声明使用蓝牙的意图
蓝牙开发分为两种：中心者模式和管理者模式
- 中心者模式
我们的手机作为中心设备，连接蓝牙设备（这也是最常用的一种模式，比如使用我们的手机连接小米手环、空气净化器等；我们以下的开发也是基于这种模式。） - 管理者模式
我们的手机作为外设，自己创建服务于特征，供其他设备连接我们的手机
关键词
- 中心设备：用于扫描周边蓝牙外设的设备，比如我们上面所说的中心者模式，此时我们的手机就是中心设备。
- 外设：被扫描的蓝牙设备，比如我们上面所说的用我们的手机连接小米手环，这时候小米手环就是外设。
- 广播：外部设备不停的散播的蓝牙信号，让中心设备可以扫描到，也是我们开发中接收数据的入口。
- 服务(Service)：外部设备在与中心设备连接后会有服务，可以理解成一个功能模块，中心设备可以读取服务，筛选我们想要的服务，并从中获取出我们想要特征。（外设可以有多个服务）
- 特征(Characteristic)：服务中的一个单位，一个服务可以多个特征，而特征会有一个value，一般我们向蓝牙设备写入数据、从蓝牙设备读取数据就是这个value
- UUID：区分不同服务和特征的唯一标识，使用该字端我们可以获取我们想要的服务或者特征。
CBCentralManager
- 初始化
CBCentralManager 对象用于扫描、发现、连接远程的外围设备。系统提供了两个初始化该类的方法
- (instancetype)initWithDelegate:(id)delegate queue:(dispatch_queue_t)queue;
- (instancetype)initWithDelegate:(id)delegate queue:(dispatch_queue_t)queue options:(NSDictionary *)options;
在第二个初始化方法中，初始化的选项情况如下：
-
CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey用于当中心管理类被初始化时若此时蓝牙系统为关闭状态，是否向用户显示警告对话框。该字段对应的是NSNumber类型的对象，默认值为NO -
CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey中心管理器的唯一标识符，系统根据这个标识识别特定的中心管理器，为了继续执行应用程序，标识符必须保持不变，才能还原中心管理类
(1) 导入CoreBluetooth头文件，并遵循两个协议
(2) 建立中心角色（将手机作为中心角色，可以搜索外部蓝牙设备）
/*中心角色*/
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *mgr;
/*外设角色，我们当选中某个外设连接成功后，将外设对象赋值给该对象*/
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral;
/*在viewDidLoad中实例化并设置代理*/
_mgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
- 状态的监控
当蓝牙状态发现变化时回调
/*
* CBCentralManagerStateUnknown 状态未知
* CBCentralManagerStateResetting 连接断开 即将重置
* CBCentralManagerStateUnsupported 该平台不支持蓝牙
* CBCentralManagerStateUnauthorized 未授权蓝牙使用
* CBCentralManagerStatePoweredOff 蓝牙关闭
* CBCentralManagerStatePoweredOn 蓝牙正常开启
*
* 该方法必须实现，否则系统报错
*/
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;
当系统恢复时先调用此方法
/*
*app状态的保存或者恢复，这是第一个被调用的方法当APP进入后台去完成一些蓝牙有关的工作设置，使用这个方法同步app状态通过蓝牙系统
*
* dic中的信息
* CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey 在系统终止程序时，包含的已经连接或者正在连接的外设的集合
* CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey 系统终止应用程序时中心管理器连接的服务UUID数组
* CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey 系统终止应用程序时中心管理器正在使用的外设选项
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary *)dict;
中心角色一旦创建，蓝牙状态改变的代理方法就会自动执行，返回当前蓝牙状态
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
switch (central.state) {
case 0:
NSLog(@"CBCentralManagerStateUnknown");//设备类型位置
break;
case 1:
NSLog(@"CBCentralManagerStateResetting");//设备初始化中
break;
case 2:
NSLog(@"CBCentralManagerStateUnsupported");//不支持蓝牙
break;
case 3:
NSLog(@"CBCentralManagerStateUnauthorized");//设备未授权
break;
case 4:
{
NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOff");//蓝牙未开启
}
break;
case 5:
{
NSLog(@"CBCentralManagerStatePoweredOn");//蓝牙已开始
//如果想自动扫描，在此处开始扫描即可
}
break;
default:
break;
}
}
3.开启扫描
当系统第一次发现外设时，会根据mac地址等生成一个特定的标识符，此时我们可以保存这个特定的标识符用于后续的重连操作 系统提供唯一的方法进行对周边设备的扫描
//扫描设备
- (void)scanForPeripheralsWithServices:(NSArray *)serviceUUIDs ptions:(NSDictionary *)options;
//停止扫描设备
- (void)stopScan;
- 初始化的options选项详情如下：
CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey是否允许重复扫描设备，默认为NO，官方建议此值为NO，当为YES时，可能对电池寿命产生影响，建议在必要时才使用
UUID 表示外设的服务标识，当serviceUUIDs参数为nil时，将返回所有发现的外设(苹果不推荐此种做法)；当填写改服务标识时，系统将返回对应该服务标识的外设 - 可以指定允许应用程序在后台扫描设备，前提必须满足两个条件：
必须允许在蓝牙的后台模式
必须指定一个或多个UUID服务标识
手动开启扫描
- (void)searchDevcie{
if(_mgr!=nil&& _mgr.state==5){
[self. mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
}
}
每当搜索到一个外设之后，都会自动触发以下方法，每发现一个蓝牙设备都会调用此函数，因为目前蓝牙设备越来越多（小米、显示器、ofo...），所以我在此处做了筛选，只要我的设备
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外设advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData // 外设携带的数据
RSSI:(NSNumber *)RSSI{ // 外设发出的蓝牙信号强度
if ([peripheral.name hasPrefix:@"HT"]) {
NSLog(@"%@",peripheral.name);//能够进来的 都是我们想要的设备了
//我们的逻辑是，搜索到一个设备（peripheral）放到一个集合，然后给用户进行选择
}
}
4.根据上面扫描的设备列表，接下来做的就是连接设备了。
//连接外设
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(NSDictionary *)options;
//断开与外设的连接
- (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;
连接设备时选项情况如下：
-
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey应用程序被挂起时，成功连接到外设，是否向用户显示警告对话框，对应NSNumber对象，默认值为NO -
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey应用程序被挂起时，与外设断开连接，是否向用户显示警告对话框，对应NSNumber对象，默认值为NO -
CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey应用程序被挂起时，只要接收到给定peripheral的通知，是否就弹框显示
官方建议如果连接设备不成功且没有进行重连，要明确取消与外设的连接(即调用断开与外设连接的方法) 当调用断开方法，断开与设备连接时，官方明确表明取消本地连接不能保证物理链接立即断开。当设备连接时间超过8秒后，调用断开的API能立即断开；但是连接未超过8秒，就调用断开API需要几秒后系统才与设备断开连接
- 通过搜索系统获取periphera对象
//获取与系统已经连接的外设对象，如果设备已经与系统连接，通过该方法获取到外设对象后可以直接对CBPeripheral对象发起连接
- (NSArray *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray *)serviceUUIDs;
//获取一个已知CBPeripheral的列表(过去曾经发现过或者连接过的peripheral)
- (NSArray *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray *)identifiers;
CBCentralManagerDelegate
启动搜索发现设备后调用此代理
/*
* advertisementData 广播中的信息
*
* CBAdvertisementDataLocalNameKey 对应设置NSString类型的广播名
* CBAdvertisementDataManufacturerDataKey 外设制造商的NSData数据
* CBAdvertisementDataServiceDataKey 外设制造商的CBUUID数据
* CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey 服务的UUID与其对应的服务数据字典数组
* CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey 附加服务的UUID数组
* CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey 外设的发送功率 NSNumber类型
* CBAdvertisementDataIsConnectable 外设是否可以连接
* CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey 服务的UUID数组
*
* RSSI 收到当前信号的强度 单位为分贝
*
* 如果后续要使用peripheral对象，必须在引用该对象，否则后续操作无法进行
*/
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;
当设备连接成功后调用此代理
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral;
当设备断开连接后调用此代理方法
//当断开连接后，外设中所有的服务、特征、特征描述都将失效
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;
当连接失败后调用此代理方法
//在ios系统的蓝牙连接中，不存在超时的现象，因此连接通常表示为一个暂时性的问题，可在改方法中再次尝试连接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;
下面
//从设备列表选中我们要的设备 连接设备
- (void)connectDevice:(CBPeripheral *)peripheral{
[self.mgr connectPeripheral:peripheral options:nil];
}
连接相关的代理方法：
// 中心管理者连接外设成功(如果外设成功与中心设备连接成功之后会自动触发该方法)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central // 中心管理者
didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral // 外设
{
NSLog(@"连接成功");
// 标记我们的外设,让他的生命周期 = ViewController
self.peripheral = peripheral;
// 设置外设的代理
self.peripheral.delegate = self;
// 外设发现服务,传nil代表不过滤
//调用该方法后，将会自动调用didDiscoverServices()代理方法，用于发现服务
[self.peripheral discoverServices:nil];
//既然连接上了，为了解决性能，就停止扫描吧
[_mgr stopScan];
}
// 外设连接失败
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@"连接失败");
}
// 丢失连接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@"断开连接");
}
发现特征
/*
* 参数characteristicUUIDs不为空时，返回对应的特征值，当参数为nil时，返回该服务中的所有特征值
*/
- (void)discoverCharacteristics:(NSArray *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service;
//发现特征值描述
- (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
发现服务的回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error;
发现服务中的服务的回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(NSError *)error;
发现特征的回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error;
发现特征描述的回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;
当调用[self.peripheral discoverServices:nil];方法之后，当发现服务后就会自动调用以下的didDiscoverServices()代理方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
NSLog(@"didDiscoverServices");
if (error)
{
NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);
return;
}
//服务并不是我们的目标，也没有实际意义。我们需要用的是服务下的特征，查询（每一个服务下的若干）特征
for (CBService *service in peripheral.services)
{
//好，发现了服务 接下来就是最重要的特征了
//调用该方法后，当发现了service服务中的特征后，将会自动触发didDiscoverCharacteristicsForService()方法
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
当特征值发现变化时回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;
当特征值描述发生变化时回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(NSError *)error;
发现外设服务里的特征的时候调用的代理方法(这个是比较重要的方法，你在这里可以通过事先知道UUID找到你需要的特征，订阅特征，或者这里写入数据给特征也可以)
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
NSLog(@"didDiscoverCharacteristicsForService");
//在此处可以获取服务中的特征了，与硬件工程师沟通后得知，uuid为ffe2的特征是用于向外部蓝牙设备写数据的，uuid为ffe1的特征是用于从外部蓝牙设备读取数据的，那读信息，因为我在下面向蓝牙外部设备写数据的时候，我使用了一个参数：CBCharacteristicWriteWithoutResponse（也就是说，没有回调，因那没有回调就取不到数据咯？但是我们可以给读取数据的服务设置一个通知，也就是下面的setNotifyValue:方法了，一旦设置，如果外部蓝牙设备给中心设备发送信息，我们就能在didUpdateValueForCharacteristic代理方法中进行获取了）
for (CBCharacteristic *cha in service.characteristics) {
if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe2"]){
self.characteristic = cha;
}else if([[cha.UUID.UUIDString lowercaseString] isEqualToString:@"ffe1"]){
self.readcharacteristic = cha;
[self.peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:self.readcharacteristic];
}
}
}
接下来我们就能从外部蓝牙设备中接收数据了
读取数据
/* 读取特征值
* 并非所有特征都有特征值，需通过CBCharacteristicProperties枚举判断该特征是否可读
*/
- (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
//读取特征值描述
- (void)readValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;
//从外围设备获取数据
// 更新特征的value的时候会调用 （凡是从蓝牙传过来的数据都要经过这个回调，简单的说这个方法就是你拿数据的唯一方法） 你可以判断是否
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
{
//因为我们是两个特征 一个读 一个写 所以我读取数据，只要从读的特征中获取就可以了
if (characteristic == self.readcharacteristic) {
//characteristic.value 就是我们想要的数据了
}
}
重头戏到了，接下来就是向外部蓝牙设备写数据了
写入数据
/*
* 写入数据，只允许对其特定的类型进行写入操作
* 通过characteristic的properties的判断，判别支持那种类型的写入
* CBCharacteristicWriteWithResponse 如果写入不成功，将以详细错误说明进行响应
* CBCharacteristicWriteWithoutResponse 如果写入失败，则不会收到通知
*/
- (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;
//写入特征值的描述，一般为字符串对characteristic的描述
- (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;
设置特征值的通知
//如果设置为YES，当特征值发现变化时则会发起通知
- (void)setNotifyValue:(BOOL)enabled forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
只需要调用以下方法就可以实现数据写入了,【subData就是我们的需要写入外部蓝牙设备的数据了；self.characteristic是我们写的服务；CBCharacteristicWriteWithoutResponse 不需要回调函数（一开始踩了个坑设置的CBCharacteristicWriteWithResponse，报错"writing is not permitted"）】
[self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
遇到的坑：我们在向摄像头蓝牙设备写入指令的时候，我们的指令比较长（达到了200byte左右，但是我们的摄像头设备蓝牙内部接收缓冲区只有16个字节），所以我们只能选择分包发送了，将200byte的指令拆开发送
如果你们的指令正好在你们的缓冲区阀值之内，那就无须使用以下代码了
-(void)sendDataWithSubPackage:(NSData*)goalData
{
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^{
for (int i = 0; i < [msgData length]; i += 16) {
// 预加 最大包长度，如果依然小于总数据长度，可以取最大包数据大小
if ((i + 16) < [msgData length]) {
NSRange range = NSMakeRange(i, 16);
NSData *subData = [msgData subdataWithRange:range];
[self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
//根据接收模块的处理能力做相应延时,因为蓝牙设备处理指令需要时间，所以我这边给了500毫秒
usleep(500 * 1000);
}else {
NSString *rangeStr = [NSString stringWithFormat:@"%i,%i", i, (int)([msgData length] - i)];
NSData *subData = [msgData subdataWithRange:NSRangeFromString(rangeStr)];
[self.peripheral writeValue:subData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithoutResponse];
usleep(500 * 1000);
}
}
});
}
发现服务
- 发现外设指定的服务
* 当设置serviceUUIDs参数时，只返回指定的服务(官方推荐做法)
* 当为指定serviceUUIDs参数时，将返回外设中所有可用的服务
*/
- (void)discoverServices:(NSArray *)serviceUUIDs;
从服务中发现服务
- (void)discoverIncludedServices:(NSArray *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service;
读取RSSI
//当调用此方法时，外设会调用peripheral:didReadRSSI:error:代理方法
- (void)readRSSI;
获取最大的写入长度
/* 根据写入类型获取最大的写入长度
* CBCharacteristicWriteWithResponse、CBCharacteristicWriteWithoutResponse
*/
- (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type;
CBPeripheralDelegate
写入特征值时回调
//只有指定写入类型有回应时才回到此方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;
写入特征值描述时回调
//当调用写入特征值描述时回调该方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(NSError *)error;
当外设启动或者停止指定特征值的通知时回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error;
当连接外设成功后获取信号强度的方法后回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(NSError *)error;
当外设名称发生变化时回调
//由于外设可以改变其设备名称，因此若要显示该设备的当前名称可在该方法中处理
- (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral;
当外设服务发生变化时回调
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray *)invalidatedServices;
CBCharacteristic
拥有的属性
- service 该特征所属的服务
- value 该特征的值
- isNotifying 是否订阅特征值
- descriptors 该特征的描述列表
- properties 性质特点
1、CBCharacteristicPropertyBroadcast 该属性为广播类型
2、CBCharacteristicPropertyRead 可读
3、CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse 写-没有响应
4、CBCharacteristicPropertyWrite 可写
5、CBCharacteristicPropertyNotify 通知
6、CBCharacteristicPropertyIndicate 声明
7、CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites 通过验证的
8、CBCharacteristicPropertyExtendedProperties 拓展
9、CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired 需要加密的通知
10、CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired 需要加密的申明