IOS BLE4.0蓝牙和外设连接和收发数据的流程

前言：

苹果在IOS 6系统之后开始支持BLE 4.0，iPhone4s，iPod 5，iPad 3等之后的机型开始内嵌BLE4.0硬件，因此在开发前请先确认你的开发环境符合上述要求，并且苹果在BLE4.0之后，对外部的连接设备已经不在需要MFI认证了，当然你的外设肯定得要有蓝牙4.0模块了

综述：

开发BLE4.0的App，你需要在你的项目里面导入框架:

CoreBluetooth.framework

在需要使用到蓝牙的文件里面你需要导入头文件:

#import 

#import

并且你需要在你的蓝牙类里面实现两个协议，CBCentralManagerDelegate ，CBPeripheralDelegate

现在我们需要有两个实例对象CBCentralManager和CBPeripheral，第一个是蓝牙中心管理器，主要用来搜索外设，连接外设以及处理外设断开的情况；第二个主要用于在蓝牙中心管理器成功连接外设之后的一系列动作，如：读取外设的服务号CBService，特征值号CBCharacteristic以及对这些特征值号进行读写操作等，下面我们来看一下IOS这边和外设联机的一个大概流程：

1）:IOS这边蓝牙中心管理器开始扫描广播包（扫描的时长可以自己写一个定时器控制，并且可以设定扫描的具体条件）

2）:外设开始广播(当然外设的广播时长也是可以设定的，这是硬件那边的事了，我不太懂)

3）:IOS发现有广播包，就请求连接外设（这是底层自动实现，我们不需要写代码），之后外设会接收到连接请求，如果外设接收这个连接请求，就会给IOS那边发送一个连接请求的确认包，当IOS这边收到这个包后，两边设备就完成了连接（当然，由于连接底层已经写好，比较复杂，我讲的比较肤浅，只是一个大概步骤而已）

4）:连接成功之后IOS这边就可以读取外设的相关信息了，比如服务号CBService，特征值号CBCharacteristic，还有外设的一些硬件信息，电池电量，信号强度RSSI什么的

5）:当然在正常连接的过程中总会出现点意外，如果两个设备突然断掉了连接，一般我们还是希望它们能够再次连接的，这里就得要看硬件和IOS程序里对于连接断开的处理代码了

6）:当然，外设和IOS端也可以主动发起断开连接的请求

 

下面我们看看IOS端具体的代码流程和基本的含义，你只需要跟着我的顺序走就可以了，以下顺序符合IOS BLE4.0联机的流程：

 在你的蓝牙类的初始化里面，先实例化一下中心设备管理器

_centralMan =  [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self  queue:nil];

代码很简单吧，只需要一行就可以了，主要是要设置委托的对象，至于是否要加入某个队列，就看你的需求了，还记得我们蓝牙类里面继承了CBCentralManagerDelegate ，CBPeripheralDelegate两个协议吧，你可以跟进去看一下里面的协议方法，我就不多说了，先讲第一个需要实现的协议方法

-   (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central

这个方法主要是来检查IOS设备的蓝牙硬件的状态的，比如说你的设备不支持蓝牙4.0，或者说你的设备的蓝牙没有开启，没有被授权什么的，一般是在你确定了你的IOS设备的蓝牙处于打开的情况下，你才应该执行扫描的动作，[_centralMan scanForPeripheralsWithServices:Nil options:Nil]; 我记得我之前没有检查蓝牙的状态就直接扫描了，虽然项目可以运行，但是控制台给出了一大堆的警告什么的，看着很烦人，那么我们执行扫描的动作之后，如果扫描到外设了，就会自动回调下面的协议方法了

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

这个方法里面的信息量可是比较大啊，看那个CBPeripheral，你在这个方法里面你就已经可以获取它的名称了可以使用peripheral.name来获取名称，当然，这里还可以获取设备的一个广播名称 NSString *CBName=[advertisementData valueForKeyPath:CBAdvertisementDataLocalNameKey]; 这两个名称一般是不一样的，除非你们硬件那边把人家写一样了，当然还有其他的很多信息，具体看代码吧；在这个回调里我们可以获取外设的广播包信息，当然我们就可以根据广播包的信息符合不符合你们的自定义的协议，符合就可以发起连接请求了，这样可以避免连接上其它一些自己不希望连接上的外设；当然你应该也看到了这里还有一个RSSI的值，这里是广播包附带过来的，根据这个值我们可以大概估计出广播设备里我们IOS设备有多远，如果信号太弱距离过远，我们是不是就不考虑连接这个外设了；这里我们假设广播包数据符合条件，我们发起了连接请求[_centralMan connectPeripheral:_peripheral options:Nil];那么如果连接成功，就会回调下面的协议方法了：

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

如果你能回调到上面这个方法，说明你已经成功连接外设了，具体你可以打个断点试试，既然连接已经成功，我们就该考虑是不是要停止中心管理设备的扫描动作了，要不然在你和已经连接好的外设进行数据沟通时，如果又有一个外设进行广播且符合你的连接条件，那么你的IOS设备就会也去连接这个设备（因为IOS BLE4.0是支持一对多连接的），导致数据的混乱。所以我们在这个方法里面停止扫描动作：[_centralMan stopScan];  现在是时候让我们的第二个实例对像出场了  CBPeripheral，这里需要注意的是，记得要设置CBPeripheral的委托对象_peripheral.delegate =self;为了以后使用方便，我们还是一次性读出外设的所有服务UUID：[_peripheral discoverServices:nil];这样一旦我们读取到外设的相关服务UUID就会回调下面的方法：

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

接着在这个方法里面我们还可以接着往里面剥，读取某个CBService 里面的特征值UUID：[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:s];同上，如果我们成功读取某个特征值UUID，就会回调下面的方法：

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

能进入到这个方法，说明你已经读取到某个特征值UUID了，到达这一步，我们基本上也完成对外设的层层剥离了，接下来就是一些对某个特征值的读写操作了，当然我们首先要找到我们需要写数据的特征值UUID了，这里我们可以简单地通过循环来找出外设含有的某个特征值UUID：

for(int i=0; i < service.characteristics.count; i++) {

       CBCharacteristic *c = [service.characteristicsobjectAtIndex:i];

          if ([[c UUID] isEqual:[CBUUIDUUIDWithString:@"FFF1"]])

                    { //你的动作}

}

在这里我们需要强调一下，由于特征值UUID是外设设定的，并且特征值UUID的属性properties有很多种，比如Read，WriteWithoutResponse，Write，Notify等等，因此你需要根据你们之间的协议还确定对某个特征值UUID怎么处理了，当然你也可以自己读出来这个特征值UUID的属性：c.properties，这里我们假设一个特征值UUID :“FFF1”的属性为WriteWithoutResponse，我们往里面写一个数据

Byte dataArr[2];

dataArr[0]=0xaa; dataArr[1]=0xbb;

NSData * myData = [NSData dataWithBytes:dataArr length:2];

[_peripheral writeValue:myData forCharacteristic:c type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

这样我们就完成了一次向外设写数据，但是如果外设的特征值UUID是Read，怎么办呢？比如说获取外设的电池电量信息（注：这个属于标准服务里面自带），服务UUID：“180F”，特征值UUID：“2A19”，我们可以这样写：

[_peripheral readValueForCharacteristic:cbc];

cbc就是指特征值为“2A19”的特征值对象，当然还有属性为Notify的，方法和这个类似：[peripheralsetNotifyValue:YES forCharacteristic:c];

那么我们设置读这个特征值对象的值了，怎么接收它发过来的值呢，其实如果外设有特征值对象的值更新了，会自动回调下面的方法：

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

在这个回调函数里面我们就可以根据characteristic的值来判断是哪个特征值UUID发送过来的值了，那个peripheral主要是用来判断是哪个外设发送的值，主要用于蓝牙一对多的情况，如果是一对一的，基本没用。那么我们再说一下怎么输出接收到的值，就以接收电池电量来说吧，看代码：

if ([[characteristic UUID] isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"2A19"]]){

           const unsigned char *hexBytesLight = [characteristic.valuebytes];

           NSString * battery = [NSStringstringWithFormat:@"%02x", hexBytesLight[0]];

           NSLog(@"batteryInfo:%@",battery);

       }

  其实，外设向IOS这边发数据，都会自动回调上面的那个方法，因此你接收外设发送过来的数据，也只能在这个方法里面，通过不同的特征值判断是哪个UUID发送过来的，解析出数据再执行相应的动作就可以了，好了到这里我们应该很清楚IOS和外设是怎么进行数据沟通的了，如果还想深入就靠你自己了，当然我们最后再说一点，如果连接上的两个设备突然断开了，程序里面会自动回调下面的方法：

-   (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error

在这个方法里面，我们可以做一些补救措施，比如回连，我们就可以在这个方法里写上：

[_centralMan connectPeripheral:_peripheral options:nil];

从这个方法里，我们还可以输出连接断开的原因：我们这样写：error.code，跟进去看会发现错误的原因有很多种，比如说CBErrorConnectionTimeout，CBErrorOperationCancelled，CBErrorPeripheralDisconnected，你可以根据错误的原因来进行不同的动作，好了，其实还有很多的回调方法，大家可以去看苹果官方的文档，这里只列出了一些常用的而已，水平有限，有不到之处，还请指证！如果大家还有什么疑问可以加我 QQ：631965569；额，最好还是发邮件到QQ邮箱吧！

最近两天写了一个demo，放在Github上面了，地址是：https://github.com/Allen-L/BLE4.0-Demo-IOS.git  ，模仿lightblue写的，由于各种原因，没有写完全，可供参考，转载请说明出处