iOS 蓝牙交互基础知识

要在iOS中集成蓝牙功能，需要使用的是CoreBluetooth框架，通过CoreBluetooth框架提供的API完成与蓝牙外设的交互。

使用注意；

1. iOS 10以上使用必须在info.plist中添加蓝牙使用说明：key为NSBluetoothPeripheralUsageDescription，value为蓝牙使用说明。
2. 默认情况下，APP处于后台或者中断情况下不支持进行蓝牙操作, 如果需要支持后台处理，要先在项目声明如下

支持蓝牙后台交互的声明设置.png

一、蓝牙通信的角色

蓝牙通信的两个设备角色称为Central端和Peripheral端，主动去连接配对的是Central端，被连接的是Peripheral端。 在iOS设备中，手机蓝牙可以作为Central端也可以作为Peripheral端，这取决于实际应用情况。
当iOS设备作为中心设备（即Central端）时，是主动连接外设的一方，在开发时选择CBCentralManager来管理连接和交互。
当iOS设备作为外设（即Peripheral端）时，应选择CBPeripheralManager来处理连接和交互事宜。

二、CoreBluetooth框架内部类结构图

1、CBManager管理者类结构

CBManager.png

2、蓝牙设备类结构

CBPeer.png

3、蓝牙设备的服务、特征值、特征描述符类结构

CBAttribute.png

三、iOS蓝牙交互原理

一、iOS设备作为中心端时

1. 创建CBCentralManager对象，设置代理，通过代理方法回调反馈结果。
2. 调用方法开始扫描周边外设。- (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary *)options;
3. 选取一个外设CBPeripheral进行配对连接。- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary *)options;
4. 与CBPeripheral连接成功之后，设置CBPeripheral的代理，通过代理回调反馈结果。
5. 通过CBPeripheral对象调用方法完成交互操作，包括外设服务CBService发现、特征值CBCharacteristic读写、监听特征值变化、读取特征值描述符CBDescriptor。（具体调用方法见类结构图）

二、iOS设备作为外设端时

1. 创建CBPeripheralManager对象，设置代理，通过代理方法回调反馈结果。
2. 通过调用方法广播自身以被识别- (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary *)advertisementData;
3. 构建自身的服务CBMutableService 、特征值CBMutableCharacteristic以及特征值描述符CBMutableDescriptor。并通过方法调用来发布服务- (void)addService:(CBMutableService *)service;
4. 通过调用方法来处理读写请求CBATTRequest. 方法：- (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result;
5. 通过调用方法来通知中心端设备更新特征值- (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray *)centrals;

四、特别说明

1. 设备、服务、特征、特征描述符都有自己的UUID，这些UUID都是独立的。
2. iPhone控制中心关闭蓝牙时，设置里蓝牙并不会关闭，但是蓝牙是不可用的。
3. 在初始化蓝牙管理对象时可以设置option:@{CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey:@NO}, 免除弹窗提示使用蓝牙.
4. 扫描周边外设时扫描到的设备需要自己保存到数组（或其它），在N秒后未检测到这个设备信号时需要移除，因为外设蓝牙关闭时，并不会有代理方法回调。

参考文章：
iOS蓝牙BLE4.0通信功能
iOS设备作为peripheral角色的实现