iOS的蓝牙数据接收以及发送
- 名词：Central（中心设备）、Peripheral（外围设备）、advertising（广告）、Services（服务）、Characteristic（特征）
- 新建Central Manager实例进行蓝牙管理
- 搜索外围设备
- 连接外围设备
- 获得外围设备的服务
- 获得服务的特征
- 给外围设备发送数据
- 从外围设备读数据
蓝牙介绍
本文要介绍的CoreBluetooth,专门用于与BLE设备通讯。并且现在很多蓝牙设备都支持4.0,4.0以其低功耗著称，所以一般也叫BLE(Bluetoothlow energy)，所以也是在iOS比较推荐的一种开发方法。
CoreBluetooth介绍
在CoreBluetooth中有两个主要的部分,Central和Peripheral，CBPeripheralManager 作为周边设备。CBCentralManager作为中心设备。所有可用的iOS设备可以作为周边（Peripheral）也可以作为中央（Central），但不可以同时既是周边也是中央。
- 周边设备（Peripheral）设备是广播设备的数据，中央设备（Central）是管理并且使用这些数据的设备。
- 也就是说周边（Peripheral）向周围发送广播，告诉周围的中央设备（Central）它（周边（Peripheral）这里有数据，并且说明了能提供的服务和特征值（连接之后才能获取），
- 其实蓝牙传值相当于网络接口，硬件的service的UUID加上characteristic的UUID，
打一个比喻：service的UUID相当于主地址，characteristic的UUID相当于短链接，短链接必须是主地址的分支，拼在一起的是接口，你和硬件设定的蓝牙传输格式类似于json，双方可识别的数据，因为蓝牙只能支持16进制，而且每次传输只能20个字节，所以要把信息流转成双方可识别的16进制
实现方法介绍
- .h 导入头文件
#import
- 自定义设置枚举状态
typedef NS_ENUM(NSInteger, BluetoothState){
BluetoothStateDisconnect = 0,
BluetoothStateScanSuccess,
BluetoothStateScaning,
BluetoothStateConnected,
BluetoothStateConnecting
};
typedef NS_ENUM(NSInteger, BluetoothFailState){
BluetoothFailStateUnExit = 0,
BluetoothFailStateUnKnow,
BluetoothFailStateByHW,
BluetoothFailStateByOff,
BluetoothFailStateUnauthorized,
BluetoothFailStateByTimeout
};
- 设置代理
- 添加属性
@property (strong , nonatomic) UITableView *tableView;
@property (strong , nonatomic) CBCentralManager *manager;//中央设备
@property (assign , nonatomic) BluetoothFailState bluetoothFailState;
@property (assign , nonatomic) BluetoothState bluetoothState;
@property (strong , nonatomic) CBPeripheral * discoveredPeripheral;//周边设备
@property (strong , nonatomic) CBCharacteristic *characteristic1;//周边设备服务特性
@property (strong , nonatomic) NSMutableArray *BleViewPerArr;
- 创建UITableView
-(void)setTableView{
_tableView = [[UITableView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 20, [UIScreen mainScreen].bounds.size.width, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height) style:UITableViewStyleGrouped];
_tableView.delegate = self;
_tableView.dataSource = self;
_tableView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[self.view addSubview:_tableView];
}
- 接下来写tableView的dalegate
-(UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
UITableViewCell *cell = (UITableViewCell *)[tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"IsConnect"];
if (cell == nil) {
cell = [[UITableViewCell alloc]initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:@"IsConnect"];
}
// 将蓝牙外设对象接出，取出name，显示
//蓝牙对象在下面环节会查找出来，被放进BleViewPerArr数组里面，是CBPeripheral对象
CBPeripheral *per=(CBPeripheral *)_BleViewPerArr[indexPath.row];
NSString *bleName=[per.name substringWithRange:NSMakeRange(0, 9)];
cell.textLabel.text = per.name;
return cell;
}
-(CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
return 44;
}
-(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{
return _BleViewPerArr.count;
}
- 创建实例,设置代理,创建数组管理外设，
self.manager = [[CBCentralManager alloc]initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];
self.manager.delegate = self;
self.BleViewPerArr = [[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:1];
- 开始扫描
-(void)scan{
//判断状态开始扫瞄周围设备 第一个参数为空则会扫瞄所有的可连接设备 你可以
//指定一个CBUUID对象 从而只扫瞄注册用指定服务的设备
//scanForPeripheralsWithServices方法调用完后会调用代理CBCentralManagerDelegate的
//- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI方法
[self.manager scanForPeripheralsWithServices:nil options:@{ CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : @NO }];
//记录目前是扫描状态
_bluetoothState = BluetoothStateScaning;
//清空所有外设数组
[self.BleViewPerArr removeAllObjects];
//如果蓝牙状态未开启，提示开启蓝牙
if(_bluetoothFailState==BluetoothFailStateByOff)
{
NSLog(@"%@",@"检查您的蓝牙是否开启后重试");
}
}
- 接下来会检测蓝牙状态
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
if (central.state != CBCentralManagerStatePoweredOn) {
NSLog(@"fail, state is off.");
switch (central.state) {
case CBCentralManagerStatePoweredOff:
NSLog(@"连接失败了\n请您再检查一下您的手机蓝牙是否开启，\n然后再试一次吧");
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateByOff;
break;
case CBCentralManagerStateResetting:
_bluetoothFailState=BluetoothFailStateByTimeout;
break;
case CBCentralManagerStateUnsupported:
NSLog(@"检测到您的手机不支持蓝牙4.0\n所以建立不了连接.建议更换您\n的手机再试试。");
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateByHW;
break;
case CBCentralManagerStateUnauthorized:
NSLog(@"连接失败了\n请您再检查一下您的手机蓝牙是否开启，\n然后再试一次吧");
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnauthorized;
break;
case CBCentralManagerStateUnknown:
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnKnow;
break;
default:
break;
}
return;
}
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnExit;
// ... so start scanning
}
- 中央设备开始扫描之后，我们需要实现
centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI:通过该回调来获取发现设备。
这个回调说明着广播数据和信号质量(RSSI-Received Signal Strength Indicator)的周边设备被发现。通过信号质量，可以用判断周边设备离中央设备的远近。
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central
didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData
RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
if (peripheral == nil||peripheral.identifier == nil/*||peripheral.name == nil*/)
{
return;
}
NSString *pername=[NSString stringWithFormat:@"%@",peripheral.name];
//判断是否存在@"你的设备名"
NSRange range=[pername rangeOfString:@"你的设备名"];
//如果从搜索到的设备中找到指定设备名，和BleViewPerArr数组没有它的地址
//加入BleViewPerArr数组
if(range.location!=NSNotFound&&[_BleViewPerArr containsObject:peripheral]==NO){
[_BleViewPerArr addObject:peripheral];
}
_bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnExit;
_bluetoothState = BluetoothStateScanSuccess;
[_tableView reloadData];
}
扫描设备输出台log：
蓝牙广播中可以携带一些信息，最好将mac 地址也一并在这里广播出来！！！
扫描设备advertisementData 输出台log ：
Printing description of advertisementData:
{
kCBAdvDataIsConnectable = 1;
kCBAdvDataLocalName = "brand";
kCBAdvDataTxPowerLevel = 2;
}
- 扫描到设备之后当然是链接设备了,这里会有一个UITableView，在tableview点击方法里写连接方法
-(void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
CBPeripheral *peripheral=(CBPeripheral *)_BleViewPerArr[indexPath.row];
//设定周边设备，指定代理者
_discoveredPeripheral = peripheral;
_discoveredPeripheral.delegate = self;
//连接设备
[_manager connectPeripheral:peripheral
options:@{CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey:@YES}];
}
说明 ： 点击单元格连接对应的设备，连接该设备 调用完该方法后会调用代理- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral表示连接上了设备
连接失败会调用- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
- 已经连接上该设备，就可以获取当前设备的信息
// 获取当前设备
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
NSLog(@"%@",peripheral);
// 设置设备代理
[peripheral setDelegate:self];
// 大概获取服务和特征
[peripheral discoverServices:nil];
//或许只获取你的设备蓝牙服务的uuid数组，一个或者多个
//[peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:@""],[CBUUID UUIDWithString:@""]]];
NSLog(@"Peripheral Connected");
[_manager stopScan];
NSLog(@"Scanning stopped");
_bluetoothState=BluetoothStateConnected;
}
- 各种服务
说明：在这个方法中我们要查找到我们需要的服务 然后调用discoverCharacteristics方法查找我们需要的特性
该discoverCharacteristics方法调用完后会调用代理CBPeripheralDelegate的- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
// 获取当前设备服务services
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
if (error) {
NSLog(@"Error discovering services: %@", [error localizedDescription]);
return;
}
NSLog(@"所有的servicesUUID%@",peripheral.services);
//遍历所有service
for (CBService *service in peripheral.services)
{
NSLog(@"服务%@",service.UUID);
//找到你需要的servicesuuid
if ([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的设备服务的uuid"]])
{
//监听它
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
NSLog(@"此时链接的peripheral：%@",peripheral);
}
- 特征获取
说明：在这个方法中我们要找到我们所需的服务的特性 然后调用setNotifyValue方法告知我们要监测这个服务特性的状态变化 当setNotifyValue方法调用后调用代理CBPeripheralDelegate的- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
if (error)
{
NSLog(@"Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);
return;
}
NSLog(@"服务：%@",service.UUID);
// 特征
for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics)
{
NSLog(@"%@",characteristic.UUID);
//发现特征
//注意：uuid 分为可读，可写，要区别对待！！！
if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的特征uuid"]])
{
NSLog(@"监听：%@",characteristic);//监听特征
//保存characteristic特征值对象
//以后发信息也是用这个uuid
_characteristic1 = characteristic;
[_discoveredPeripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
}
//当然，你也可以监听多个characteristic特征值对象
if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的特征uuid"]])
{
//同样用一个变量保存，demo里面没有声明变量，要去声明
// _characteristic2 = characteristic;
// [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:_characteristic2];
// NSLog(@"监听：%@",characteristic);//监听特征
}
}
}
- 读
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
{
if (error)
{
NSLog(@"Error updating value for characteristic %@ error: %@", characteristic.UUID, [error localizedDescription]);
return;
}
NSLog(@"收到的数据：%@",characteristic.value);
}
蓝牙传值
蓝牙写到这里，基本用法已经说明，代码千变万变，思路不变，接下来介绍传值，因为我的项目是手环，我就以我们硬件工程师的蓝牙接口文档来介绍如何和硬件交互，
其实蓝牙传值相当于网络接口，硬件的service的UUID加上characteristic的UUID，
打一个比喻：service的UUID相当于主地址，characteristic的UUID相当于短链接，短链接必须是主地址的分支，拼在一起的是接口，你和硬件设定的蓝牙传输格式类似于json，双方可识别的数据，因为蓝牙只能支持16进制，而且每次传输只能20个字节，所以要把信息流转成双方可识别的16进制
- 下面是手环的接口文档
APP请求运动模式基础数据传输时拆分的总包数
| 字节序号 | 参数值 |
|---|---|
| 0 | 0xa5 |
| 1 | 0x06 |
| 2 | 0x03 |
| 3~4 | 2字节的时间，如1月2日用0x0102表示。 |
| 5 | 异或校验和 |
由此看出：0、1、2字节都是固定的，3字节是月（16进制），4字节是日（16进制），5字节是异或校验和
那么：
// APP请求运动模式基础数据传输时拆分的总包数
- (NSData *)sportBao
{
Byte reg[6];
reg[0]=0xa5;
reg[1]=0x06;
reg[2]=0x03;
reg[3]=0x01;
reg[4]=0x02;
reg[5]=(Byte)(reg[0]^reg[1]^reg[2]^reg[3]^reg[4]);
NSData *data=[NSData dataWithBytes:reg length:6];
return data;
}
这时候，要把请求命令发送给手环，发送给刚才纪录的discoveredPeripheral的蓝牙设备的characteristic1的特征值
// 获取总包数
- (void)getAltogether
{
//生成总包数data
NSData *d1 = [self sportBao];
NSLog(@"写%@",d1);
NSLog(@"%@",discoveredPeripheral);
[discoveredPeripheral writeValue:d1 forCharacteristic:characteristic1 type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
}
发送完成，手环会返回数据
数据是以下格式：
手环返回运动模式基础数据传输时拆分的总包数
| 字节序号 | 参数值 |
|---|---|
| 0 | 0xa5 |
| 1 | 0x06 |
| 2 | 0x83 |
| 3~4 | 该运动模式数据传输时拆分的总包数 |
| 5 | 异或校验和 |
由此看出：0、1、2字节都是固定的，3-4字节是总包数（16进制），5字节是异或校验和
那么：我们需要转换3-4字节的16进制，得到总包数
- (void)SetAltogether:(NSData *)DayData
{
Byte *testByte = (Byte *)[DayData bytes];
if (DayData.length == 6) {
//收到数据之后，要异或校验，看数据是否完整以及正确
if (testByte[5]==(testByte[0]^testByte[1]^testByte[2]^testByte[3]^testByte[4]))
{
// 这里记录总包数
int totalBao = 0;
totalBao = testByte[4]*256+testByte[3];
}
}
}
解析数据的格式已经有了，那么在接收数据的时候
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
if (error)
{
NSLog(@"读失败");
return;
}
NSLog(@"收到的数据 :%@",characteristic.value);
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@",characteristic.value];
// 运动总包数
if (str.length>7&&[[str substringWithRange:NSMakeRange(1, 2)]isEqualToString:@"a5"]&&[[str substringWithRange:NSMakeRange(5, 2)]isEqualToString:@"83"]) {
//调用解析总包数方法
[self SetAltogether:characteristic.value];
}
}
数据传输介绍完毕，基本用法已经说明