一壤躲、技術(shù)背景

本文主要是從藍(lán)牙的掃描、連接备燃、收發(fā)數(shù)據(jù)碉克、打印等方向快速熟悉藍(lán)牙開發(fā)，記錄了在開發(fā)過程中遇到的的問題及解決方法并齐。在分享之前漏麦，我們需要清楚幾個(gè)BLE相關(guān)的概念。

二况褪、基本概念

• 藍(lán)牙撕贞，指的是BLE(Bluetooth Low Energy/低功耗藍(lán)牙)，一般應(yīng)用蘋果的官方框架基于 <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h> 框架進(jìn)行開發(fā)测垛。

• 中心設(shè)備：用于掃描周邊藍(lán)牙外設(shè)的設(shè)備捏膨，比如我們上面所說的中心者模式，此時(shí)我們的手機(jī)就是中心設(shè)備食侮。

• 外設(shè)：被掃描的藍(lán)牙設(shè)備号涯，比如我們上面所說的用我們的手機(jī)連接小米手環(huán)，這時(shí)候小米手環(huán)就是外設(shè)锯七。

• 廣播：外部設(shè)備不停的散播的藍(lán)牙信號(hào)链快，讓中心設(shè)備可以掃描到，也是我們開發(fā)中接收數(shù)據(jù)的入口眉尸。

• 服務(wù)(Service)：外部設(shè)備在與中心設(shè)備連接后會(huì)有服務(wù)域蜗，可以理解成一個(gè)功能模塊巨双，中心設(shè)備可以讀取服務(wù)，篩選我們想要的服務(wù)地消，并從中獲取出我們想要特征炉峰。（外設(shè)可以有多個(gè)服務(wù)）

• 特征(Characteristic)：服務(wù)中的一個(gè)單位，一個(gè)服務(wù)可以多個(gè)特征脉执，而特征會(huì)有一個(gè)value，一般我們向藍(lán)牙設(shè)備寫入數(shù)據(jù)戒劫、從藍(lán)牙設(shè)備讀取數(shù)據(jù)就是這個(gè)value

• UUID：區(qū)分不同服務(wù)和特征的唯一標(biāo)識(shí)半夷，使用該字端我們可以獲取我們想要的服務(wù)或者特征

• 核心類：CBCentralManager 中心設(shè)備管理類、CBCentral 中心設(shè)備迅细、CBPeripheralManager 外設(shè)設(shè)備管理類巫橄、CBPeripheral 外設(shè)設(shè)備、CBUUID 外圍設(shè)備服務(wù)特征的唯一標(biāo)志茵典、CBService 外圍設(shè)備的服務(wù)湘换、CBCharacteristic 外圍設(shè)備的特征。

三统阿、申請權(quán)限

1彩倚、需要在info.plist文件中添加相對應(yīng)的鍵值對 Privacy - Bluetooth Always Usage Description，否則會(huì)閃退扶平。

四帆离、核心重點(diǎn)：藍(lán)牙數(shù)據(jù)接收的一般流程

• 1、藍(lán)牙開啟后结澄，不斷地在進(jìn)行廣播信號(hào)
• 2哥谷、掃描藍(lán)牙
• 3、發(fā)現(xiàn)(discover)外設(shè)設(shè)備（可根據(jù)service的UUID來辨別是否是我們連接的設(shè)備）
• 4麻献、成功連接外設(shè)設(shè)備
• 5们妥、調(diào)用代理方法發(fā)現(xiàn)「服務(wù)」
• 6、調(diào)用代理方法發(fā)現(xiàn)「服務(wù)」里的「特征」
• 7勉吻、發(fā)現(xiàn)硬件用于傳輸數(shù)據(jù)的「特征」（App發(fā)送數(shù)據(jù)給硬件時(shí)监婶，會(huì)用到這個(gè)「特征）
• 8、發(fā)現(xiàn)硬件用于數(shù)據(jù)輸出的「特征」餐曼，進(jìn)行「監(jiān)聽」(硬件就是從這個(gè)「特征」中發(fā)送數(shù)據(jù)給手機(jī)端)
• 9压储、利用數(shù)據(jù)輸入「特征」發(fā)送數(shù)據(jù)，或者等待數(shù)據(jù)輸出「特征」發(fā)出來的數(shù)據(jù)

五源譬、中心設(shè)備-相關(guān)函數(shù)

• 1集惋、創(chuàng)建一個(gè)中心設(shè)備

- (instancetype)init;

- (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t)queue;

- (instancetype)initWithDelegate:(nullable id<CBCentralManagerDelegate>)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t)queue
                         options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options NS_AVAILABLE(10_9, 7_0) NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

• 2、中心設(shè)備是否正在掃描

@property(nonatomic, assign, readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(10_13, 9_0);

• 3踩娘、獲取已配對過的藍(lán)牙外設(shè)

- (NSArray<CBPeripheral *> *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray<NSUUID *> *)identifiers NS_AVAILABLE(10_9, 7_0);

- (NSArray<CBPeripheral *> *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs NS_AVAILABLE(10_9, 7_0);

• 4刮刑、掃描外設(shè)（如果參數(shù)傳nil喉祭，表示掃描所有外設(shè)）和停止掃描

- (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;

- (void)stopScan;

• 5、連接指定外設(shè)

- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary<NSString *, id> *)options;

• 6雷绢、取消指定外設(shè)

- (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;

• 7泛烙、監(jiān)聽中心設(shè)備的狀態(tài)

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;
主要是獲取當(dāng)前中心外設(shè)狀態(tài)：
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBManagerState) {
    CBManagerStateUnknown = 0, // 未知外設(shè)類型
    CBManagerStateResetting,  // 正在重置藍(lán)牙外設(shè)
    CBManagerStateUnsupported,
    CBManagerStateUnauthorized,
    CBManagerStatePoweredOff,
    CBManagerStatePoweredOn,
} NS_ENUM_AVAILABLE(10_13, 10_0);

• 8、掃描到外設(shè)就會(huì)調(diào)用一次的代理方法

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *, id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;

• 9翘紊、成功連接指定外設(shè)的代理回調(diào)

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

• 10蔽氨、連接失敗后的代理回調(diào)

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;

• 11、連接外設(shè)失敗后的代理回調(diào)

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

六帆疟、外設(shè)設(shè)備-相關(guān)函數(shù)

• 1鹉究、外設(shè)名稱

@property(retain, readonly, nullable) NSString *name;

• 2、外設(shè)信號(hào)強(qiáng)度

@property(retain, readonly, nullable) NSNumber *RSSI NS_DEPRECATED(10_7, 10_13, 5_0, 8_0);

• 3踪宠、外設(shè)設(shè)備連接狀態(tài)

@property(readonly) CBPeripheralState state;
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralState) {
    CBPeripheralStateDisconnected = 0, // 斷開連接狀態(tài)
    CBPeripheralStateConnecting, // 正在連接狀態(tài)
    CBPeripheralStateConnected, // 已連接狀態(tài)
    CBPeripheralStateDisconnecting NS_AVAILABLE(10_13, 9_0), // 正在斷開狀態(tài)
} NS_AVAILABLE(10_9, 7_0);

• 4自赔、獲取外設(shè)服務(wù)

@property(retain, readonly, nullable) NSArray<CBService *> *services;

• 5、發(fā)現(xiàn)服務(wù)

- (void)discoverServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)serviceUUIDs;

• 6柳琢、發(fā)現(xiàn)子服務(wù)

- (void)discoverIncludedServices:(nullable NSArray<CBUUID *> *)includedServiceUUIDs forService:(CBService *)service;

• 7绍妨、發(fā)現(xiàn)特征

- (void)discoverCharacteristics:(nullable NSArray<CBUUID *> *)characteristicUUIDs forService:(CBService *)service;

• 8、藍(lán)牙發(fā)送數(shù)據(jù)有字節(jié)長度大小限制柬脸，該函數(shù)是獲取允許最大字節(jié)長度限制

- (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type NS_AVAILABLE(10_12, 9_0);

• 9他去、發(fā)送數(shù)據(jù)

- (void)writeValue:(NSData *)data forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic type:(CBCharacteristicWriteType)type;

• 10、發(fā)現(xiàn)特征的描述

- (void)discoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;

• 11肖粮、 發(fā)送數(shù)據(jù)通過描述

- (void)writeValue:(NSData *)data forDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor;

• 12孤页、外設(shè)名稱改變的監(jiān)聽

- (void)peripheralDidUpdateName:(CBPeripheral *)peripheral NS_AVAILABLE(10_9, 6_0);

• 13、 服務(wù)修改的監(jiān)聽

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didModifyServices:(NSArray<CBService *> *)invalidatedServices NS_AVAILABLE(10_9, 7_0);

• 14涩馆、信號(hào)強(qiáng)度改變的監(jiān)聽

- (void)peripheralDidUpdateRSSI:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error NS_DEPRECATED(10_7, 10_13, 5_0, 8_0);

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didReadRSSI:(NSNumber *)RSSI error:(nullable NSError *)error NS_AVAILABLE(10_13, 8_0);

• 15行施、 發(fā)現(xiàn)服務(wù)和子服務(wù)

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

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverIncludedServicesForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error;

• 16、通過服務(wù)獲取特征

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error;

• 17魂那、特征發(fā)生改變后的監(jiān)聽

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error;

• 18蛾号、數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)果的回調(diào)

 - (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error;

• 19、發(fā)現(xiàn)描述通過特征

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error;

• 19涯雅、描述值發(fā)生改變的監(jiān)聽

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error;

• 120鲜结、發(fā)送描述結(jié)果的回調(diào)

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(nullable NSError *)error;

七、掃描外設(shè)設(shè)備和停止掃描

• 1活逆、檢測中心設(shè)備的藍(lán)牙狀態(tài)

// 掃描可用藍(lán)牙外設(shè)
- (void)fs_scanPeripheralsSuccess:(FSScanPerpheralsSuccess)success
                          failure:(FSScanPeripheralFailure)failure {
    _scanPerpheralSuccess = success;
    _scanPerpheralFailure = failure;
    NSString *msg = nil;
// 在掃描設(shè)備前精刷，需要判斷當(dāng)前中心設(shè)備的藍(lán)牙狀態(tài)，只有開啟后才能進(jìn)行掃描工作
    switch (_centralManager.state) {
        case CBManagerStatePoweredOn:{
            msg = @"藍(lán)牙已開啟蔗候，允許連接藍(lán)牙外設(shè)";
            // 掃描的核心方法
            [_centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
            FSLog(@"掃描階段 -- %@",msg);
            return;
        }
            break;
        case CBManagerStatePoweredOff:{
            msg = @"藍(lán)牙是關(guān)閉狀態(tài)怒允，需要打開才能連接藍(lán)牙外設(shè)";
        }
            break;
        case CBManagerStateUnauthorized: {
            msg = @"藍(lán)牙權(quán)限未授權(quán)";
        }
            break;
        case CBManagerStateUnsupported:{
            msg = @"平臺(tái)不支持藍(lán)牙";
        }
            break;
        case CBManagerStateUnknown: {
            msg = @"未知狀態(tài)";
        }
            break;
        default:
            break;
    }
    [self initBluetoothConfig];
    FSLog(@"%@",msg);
}
// 停止掃描
- (void)fs_stopScan {
    [_centralManager stopScan];
}

• 2、 代理方法獲取中心設(shè)備藍(lán)牙狀態(tài)的回調(diào)

#pragma mark - CBCentralManagerDelegate - 中央設(shè)備的代理方法
// 獲取當(dāng)前中央設(shè)備的藍(lán)牙狀態(tài)锈遥，如果藍(lán)牙不可用纫事，這回調(diào)回去勘畔，若藍(lán)牙可用，則搜索設(shè)備
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
    if(central.state != CBManagerStatePoweredOn) {
        if(_scanPerpheralFailure) {
            _scanPerpheralFailure(central.state);
        }
    }else {
        [central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
    }
    FSLog(@"中央設(shè)備的藍(lán)牙狀態(tài)： %ld", central.state);
}

• 3丽惶、 獲取掃描到的外設(shè)設(shè)備: 需要做幾個(gè)核心操作：
  • 3.1炫七、篩選出peripheral為nil的外設(shè)信息
  • 3.2、根據(jù)唯一的標(biāo)識(shí)UUID钾唬，避免相同外設(shè)重復(fù)添加到集合中
  • 3.3万哪、自動(dòng)重連：記錄上一次連接的外設(shè)UUID，然后通過UUID獲取peripheral進(jìn)行重連

// 掃描藍(lán)牙設(shè)備
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {
    // 在掃描的過程中會(huì)有很多不可用的藍(lán)牙設(shè)備信息抡秆，name為nil壤圃，需要排除掉
    if(peripheral.name.length <= 0 || peripheral == nil) {
        return;
    }
    
    // 在掃描過程中，存在同一臺(tái)設(shè)備被多次掃描到琅轧，所以在添加到可用設(shè)備集合中需要進(jìn)行篩選，相同的設(shè)備不需要重復(fù)添加
    if(_peripherals.count == 0) {
        [_peripherals addObject:peripheral];
        [_rssis addObject:RSSI];
    } else {
        __block BOOL isExist = NO; // block中獲取外部變量踊挠，若要改值乍桂，需要__block處理
        // UUIDString是每臺(tái)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，所以通過UUIDString查詢集合中是否已存在藍(lán)牙外設(shè)
        [_peripherals enumerateObjectsUsingBlock:^(CBPeripheral *   _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
            CBPeripheral *per = [_peripherals objectAtIndex:idx];
            if ([per.identifier.UUIDString isEqualToString:peripheral.identifier.UUIDString]) {
                isExist = YES;
                [_peripherals replaceObjectAtIndex:idx withObject:peripheral];
                [_rssis replaceObjectAtIndex:idx withObject:RSSI];
            }
        }];
        // 集合中不存在效床，則添加睹酌，存在如上則代替
        if (!isExist) {
            [_peripherals addObject:peripheral];
            [_rssis addObject:RSSI];
        }
    }
    // 來這里說明成功掃描到藍(lán)牙設(shè)備，回調(diào)出去
    if(_scanPerpheralSuccess){
        _scanPerpheralSuccess(_peripherals, _rssis);
    }
    // 自動(dòng)連接上一次連接的外設(shè)
    if (_isAutoConnect) {
        NSString *uuid = [self fs_previousConnectionPeripheralUUID];
        if ([peripheral.identifier.UUIDString isEqualToString:uuid]) {
            peripheral.delegate = self;
            [_centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
        }
    }
    FSLog(@"掃描到的外設(shè)名稱： %@", peripheral.name);
}

八剩檀、連接外設(shè)

• 1憋沿、在連接外設(shè)前需要判斷是否正在連接有其他外設(shè)，如果有需要先取消連接后再重新連接外設(shè)沪猴，需要注意的是辐啄，取消連接時(shí)需要清除保存的此時(shí)連接的外設(shè)UUID，以及保存在集合可打印的數(shù)據(jù)运嗜。

// 連接指定藍(lán)牙設(shè)備
- (void)fs_connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
                  completion:(FSConnectPeripheralCompletion)completion {
    _connectCompletion = completion;
    if(_connectedPerpheral) { // 如果正在連接的有藍(lán)牙外設(shè)壶辜，需要先取消連接后再連接新的藍(lán)牙設(shè)備
        [self fs_canclePeripheralConnected:peripheral];
    }
    [self connectPeripheral:peripheral];
    
    // 連接超時(shí)的相關(guān)處理
   // TODO: ......
    
}

// 連接藍(lán)牙設(shè)備
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
    [_centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
    peripheral.delegate = self;
}

// 自動(dòng)連接
- (void)fs_autoConnectPreviousPeripheral:(FSConnectPeripheralCompletion)completion {
    _connectCompletion = completion;
    _isAutoConnect = YES;
    if (_centralManager.state == CBManagerStatePoweredOn) {
        // 掃描外設(shè)
        [_centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
    }
}

// 取消藍(lán)牙連接
- (void)fs_canclePeripheralConnected:(CBPeripheral *)peripheral {
    if (!peripheral) return;
    
    // 取消后需要清除保存的藍(lán)牙外設(shè)的uuid
    [self fs_removePreviousConnectionPeripheralUUID];
    [_centralManager cancelPeripheralConnection:peripheral];
    _connectedPerpheral = nil;
    
    // 既然取消了連接，那么就不能發(fā)送數(shù)據(jù)担租， 所以需要將發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)組清除掉
    [_writeChatacterDatas removeAllObjects];
}

• 2砸民、外設(shè)設(shè)備管理類連接的代理方法

// 藍(lán)牙外設(shè)連接成功后的代理回調(diào)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
    
    // 藍(lán)牙設(shè)備
    _connectedPerpheral = peripheral;
    
    // 連接成功后停止掃描
    [_centralManager stopScan];
    
    // 保存當(dāng)前藍(lán)牙外設(shè)，便于下次自動(dòng)連接
    [self fs_savePreviousConnectionPeripheralUUID:peripheral.identifier.UUIDString];
    
    // 成功連接后的結(jié)果回調(diào)出去
    if(_connectCompletion) {
        _connectCompletion(peripheral, nil);
    }
    // 處于連接狀態(tài)
    _state = kFSBLEStageConnection;
    
    // 外設(shè)代理
    peripheral.delegate = self;
    
    // 發(fā)現(xiàn)服務(wù)
    [peripheral discoverServices:nil];
    FSLog(@"成功連接藍(lán)牙外設(shè)： %@", peripheral.identifier.UUIDString);
}

// 連接失敗后的回調(diào)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error{
    if (_connectCompletion) {
        _connectCompletion(peripheral,error);
    }
    _state = kFSBLEStageConnection;
    FSLog(@"連接藍(lán)牙外設(shè)失敗Error： %@", error);
}

// 斷開藍(lán)牙連接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
    _connectedPerpheral = nil;
    [_writeChatacterDatas removeAllObjects];
 
    if (_disConnectCompletion) {
        _disConnectCompletion(peripheral,error);
    }
    _state = kFSBLEStageConnection;
    FSLog(@"斷開藍(lán)牙外設(shè)連接：%@ -- %@", peripheral, error);
}

九奋救、發(fā)現(xiàn)服務(wù)和特征

• 1岭参、連接成功后會(huì)調(diào)用外設(shè)代理方法，通過下列幾個(gè)函數(shù)發(fā)現(xiàn)服務(wù)和特征

#pragma mark - CBPeripheralDelegate - 外設(shè)的代理方法
// 發(fā)現(xiàn)服務(wù)的回調(diào)
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {
    if(error) {
        FSLog(@"發(fā)現(xiàn)服務(wù)錯(cuò)誤： %@", error);
        return;
    }
    FSLog(@"發(fā)現(xiàn)服務(wù)數(shù)組：%@",peripheral.services);
    for (CBService *service in peripheral.services) {
        [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
    }
    _state = kFSBLEStageSeekServices;
}

// 發(fā)現(xiàn)特性
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(nullable NSError *)error{
    if (error) {
        FSLog(@"發(fā)現(xiàn)特性出錯(cuò) 錯(cuò)誤原因: %@",error.domain);
    }else{
        for (CBCharacteristic *character in service.characteristics) {
            CBCharacteristicProperties properties = character.properties;
            if (properties & CBCharacteristicPropertyWrite) {
                NSDictionary *dict = @{@"character":character,@"type":@(CBCharacteristicWriteWithResponse)};
                [_writeChatacterDatas addObject:dict];
            }
        }
    }
    if (_writeChatacterDatas.count > 0) {
        _state = kFSBLEStageSeekCharacteristics;
    }
}

十尝艘、寫數(shù)據(jù)操作

• 1演侯、發(fā)送數(shù)據(jù)有兩種情況：1，當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)小于藍(lán)牙支持的最大長度利耍，直接發(fā)送即可蚌本。2盔粹，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)長度大于藍(lán)牙支持最大長度， 需要進(jìn)行分包發(fā)送程癌，每段長度設(shè)置成當(dāng)前藍(lán)牙支持的指定長度舷嗡，若有剩余，則直接發(fā)送即可嵌莉。

// 發(fā)送數(shù)據(jù)
- (void)fs_writeData:(NSData *)data completion:(FSWriteCompletion)completion {
    if (!_connectedPerpheral) {
        if (completion) {
            completion(NO,_connectedPerpheral,@"藍(lán)牙設(shè)備未連接");
        }
        return;
    }
    if (self.writeChatacterDatas.count == 0) {
        if (completion) {
            completion(NO,_connectedPerpheral,@"該藍(lán)牙設(shè)備不支持發(fā)送數(shù)據(jù)");
        }
        return;
    }
    NSDictionary *dict = [_writeChatacterDatas lastObject];
    _writeCount = 0;
    _responseCount = 0;
    if (_limitLength <= 0) {
        _results = completion;
        [_connectedPerpheral writeValue:data forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
        _writeCount ++;
        return;
    }
    
    if (data.length <= _limitLength) {
        _results = completion;
        [_connectedPerpheral writeValue:data forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
        _writeCount ++;
    } else {
        // 分段發(fā)送
        NSInteger index = 0;
        for (index = 0; index < data.length - _limitLength; index += _limitLength) {
            NSData *subData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(index, _limitLength)];
            [_connectedPerpheral writeValue:subData forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
            _writeCount++;
        }
        _results = completion;
        NSData *leftData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(index, data.length - index)];
        if (leftData) {
            [_connectedPerpheral writeValue:leftData forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
            _writeCount++;
        }
    }
}

• 2进萄、數(shù)據(jù)發(fā)送之后結(jié)果的回調(diào)也是外設(shè)管理類的代理函數(shù)

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
    if (!_results) {
        return;
    }
    _responseCount ++;
    if (_writeCount != _responseCount) {
        return;
    }
    if (error) {
        FSLog(@"發(fā)送數(shù)據(jù)失敗: %@",error);
        _results(NO,_connectedPerpheral,@"數(shù)據(jù)發(fā)送失敗");
    } else {
        _results(YES,_connectedPerpheral,@"數(shù)據(jù)已成功發(fā)送至藍(lán)牙設(shè)備");
    }
}

十一、開發(fā)過程中遇到的問題

• 問題1：直接調(diào)用- (void)fs_scanPeripheralsSuccess:(FSScanPerpheralsSuccess)success failure:(FSScanPeripheralFailure)failure函數(shù)時(shí)锐峭，搜索不到設(shè)備的問題中鼠，返回的nil。
  答：當(dāng)首次調(diào)用函數(shù)搜索設(shè)備外設(shè)時(shí)沿癞，無法獲取外設(shè)設(shè)備信息的原因是central的state為CBCentralManagerStateUnknown,這個(gè)狀態(tài)表示手機(jī)設(shè)備的藍(lán)牙狀態(tài)為未開啟援雇。解決方法：需要在此委托方法中監(jiān)聽藍(lán)牙狀態(tài)的狀態(tài)改變?yōu)?code>ON時(shí)，去開啟掃描操作（具體看外設(shè)藍(lán)牙狀態(tài)代理方法）椎扬。

• 問題2：外設(shè)藍(lán)牙名稱被修改后可能搜索不到的問題
  答： 在測試的過程中正常獲取藍(lán)牙名稱是通過peripheral.name獲取惫搏，但是可能存在這種情況是當(dāng)修改連接過的藍(lán)牙名稱后，可能存在搜索不到的情況蚕涤。解決方法：在藍(lán)牙的廣播數(shù)據(jù)中 根據(jù)@"kCBAdvDataLocalName"這個(gè)key 便可獲得準(zhǔn)確的藍(lán)牙名稱筐赔。

• 問題3：調(diào)用斷開藍(lán)牙的接口，手機(jī)藍(lán)牙并沒有馬上與外設(shè)斷開連接揖铜，而是等待5秒左右的時(shí)間后才真正斷開茴丰。
  答：解決方法：可以與硬件開發(fā)的同事溝通，從設(shè)備收到數(shù)據(jù)后主動(dòng)斷開連接即可天吓。

• 問題4：是否能長時(shí)間處于后臺(tái)
  答：可以贿肩，后臺(tái)長時(shí)間執(zhí)行需要開啟Background Modes，并勾選如圖選項(xiàng)失仁。
  

  Background Modes

可以在App啟動(dòng)的方法中可以檢測后臺(tái)是藍(lán)牙的處理情況如圖：

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    
    UIDevice *device = [UIDevice currentDevice];
    BOOL backgroundSupported = NO;
    if([device respondsToSelector:@selector(isMultitaskingSupported)]) {
        backgroundSupported = YES;
    }
    
    if (backgroundSupported) {
        __block int index = 0;
        NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            // 執(zhí)行藍(lán)牙相關(guān)操作
            NSLog(@"[SDK - Background] - %d", index++); // 檢測后臺(tái)是藍(lán)牙的執(zhí)行情況
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [timer fire]; // 用了fire方法之后會(huì)立即執(zhí)行定時(shí)器的方法
    }
    return YES;
}

• 問題5：藍(lán)牙允許連接的最大距離支持是多少
  答： iOS 藍(lán)牙允許連接的最大距離的限制是10m尸曼。

• 問題6：藍(lán)牙連接成功需要多長時(shí)間
  答：正常連接周圍的藍(lán)牙外設(shè)一般時(shí)在5秒內(nèi)，如圖下：
  

  連接成功的時(shí)間差
  
  
  連接成功的時(shí)間差

• 問題7：藍(lán)牙成功發(fā)送數(shù)據(jù)需要多少時(shí)間
  答：下圖的發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)一張圖
  

  發(fā)送的是圖片

• 問題8：多臺(tái)設(shè)備是否能同時(shí)連接
  答：官方文檔萄焦，以及藍(lán)牙底層協(xié)議控轿，說明理論上可以支持到同時(shí)連接 7 個(gè)，但這 7 個(gè)能同時(shí)正常工作么拂封？貌似不能（三個(gè)藍(lán)牙耳機(jī)測試的結(jié)果）茬射，畢竟對于 iOS 而言，藍(lán)牙也是一種資源冒签，同時(shí)連接和同時(shí)使用消耗在抛，占用的資源肯定不同，而且不同手機(jī)萧恕，性能也不同刚梭。
  實(shí)現(xiàn)思路：
  一個(gè)中心設(shè)備CBCentralManager肠阱，連接多個(gè)外設(shè)設(shè)備CBPeripheral，創(chuàng)建一個(gè)中心設(shè)備朴读，需要連接何種設(shè)備屹徘，就單獨(dú)去連接即可（換句話說就是多次實(shí)現(xiàn)單連接）。

for(Model *model in _peripheralMarr) {
CBPeripheral  *perip = mo.peripheral;
[self.centralManager connectPeripheral:perip options:nil];
perip.delegate =self;
[self.perip discoverServices:nil];
}

• 1衅金、將成功添加的外設(shè)CBPeripheral添加到外設(shè)數(shù)組中（連接成功后處理）

• 2噪伊、 每個(gè)外設(shè)設(shè)備都對應(yīng)一個(gè)唯一的peripheral.identifier或ServiceUUID，所以可以利用他們獲取到之前連接的外設(shè)數(shù)組氮唯，根據(jù)這個(gè)標(biāo)識(shí)鉴吹，匹配到對應(yīng)的設(shè)備和實(shí)現(xiàn)重連機(jī)制。

• 3惩琉、若手動(dòng)斷開外設(shè)連接豆励，需要將之從外設(shè)數(shù)組中移除掉。

• 問題9：如何保證發(fā)送數(shù)據(jù)的完整性
  答：在做水下無人機(jī)的藍(lán)牙發(fā)送指令給攝像頭時(shí)瞒渠，存在一個(gè)問題就是發(fā)送的指令過長肆糕，大約200字節(jié)左右，但是海思提供的攝像頭藍(lán)牙內(nèi)部能接收的緩沖區(qū)長度只有16~18字節(jié)左右的長度在孝，所以做 了一個(gè)分包發(fā)送的操作，保證了數(shù)據(jù)的完整性淮摔。_limitLength表示自定義每次發(fā)包限制的長度大小私沮。系統(tǒng)提供了函數(shù)可根據(jù)寫入類型CBCharacteristicWriteWithResponse、CBCharacteristicWriteWithoutResponse獲取最大的寫入長度:- (NSUInteger)maximumWriteValueLengthForType:(CBCharacteristicWriteType)type

 if (data.length <= _limitLength) {
        _results = completion;
        [_connectedPerpheral writeValue:data forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
        _writeCount ++;
  //根據(jù)接收模塊的處理能力做相應(yīng)延時(shí),因?yàn)樗{(lán)牙設(shè)備處理指令需要時(shí)間和橙，所以我這邊給了400~500毫秒
        usleep(400 * 1000);
    } else {
        // 分段發(fā)送
        NSInteger index = 0;
        for (index = 0; index < data.length - _limitLength; index += _limitLength) {
            NSData *subData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(index, _limitLength)];
            [_connectedPerpheral writeValue:subData forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
            _writeCount++;
            usleep(400 * 1000);
        }
        _results = completion;
        NSData *leftData = [data subdataWithRange:NSMakeRange(index, data.length - index)];
        if (leftData) {
            [_connectedPerpheral writeValue:leftData forCharacteristic:dict[@"character"] type:[dict[@"type"] integerValue]];
            _writeCount++;
            usleep(400 * 1000);
        }
    }

• 問題10：如何實(shí)現(xiàn)重連機(jī)制
  答： 文中提供的重連機(jī)制是仔燕，自動(dòng)重連函數(shù)被調(diào)用之后，會(huì)設(shè)置一個(gè)全局標(biāo)識(shí)為_isAutoConnect=YES魔招，然后判斷手機(jī)設(shè)備的藍(lán)牙是否開啟晰搀，若開啟，則重連掃描外設(shè)設(shè)備办斑，當(dāng)掃到上一次連接的藍(lán)牙設(shè)備后就會(huì)調(diào)用連接的代理函數(shù)外恕，并停止掃描。
  原理：如果手動(dòng)殺掉APP乡翅，那么再次打開APP的時(shí)候APP是不會(huì)自動(dòng)連接設(shè)備的鳞疲，但是由于系統(tǒng)藍(lán)牙此時(shí)還是與手表連接中的，所以需要重新掃描設(shè)備（因?yàn)樵趻呙璧拇砗瘮?shù)中添加了自動(dòng)連接的邏輯）蠕蚜，經(jīng)過測試尚洽，當(dāng)掃描到上次連接上的藍(lán)牙外設(shè)后就會(huì)停止。
  方式一: 直接掃描重連

// 公共的 自動(dòng)重連函數(shù)
- (void)fs_autoConnectPreviousPeripheral:(FSConnectPeripheralCompletion)completion {
    _connectCompletion = completion;
    _isAutoConnect = YES;
    if (_centralManager.state == CBManagerStatePoweredOn) {
        [_centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
    }
}

在函數(shù)- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI中實(shí)現(xiàn)靶累。

    // 自動(dòng)連接上一次連接的外設(shè)
    if (_isAutoConnect) {
        NSString *uuid = [self fs_previousConnectionPeripheralUUID];
        if ([peripheral.identifier.UUIDString isEqualToString:uuid]) {
            peripheral.delegate = self;
            [_centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
        }
    }

方式二： 通過系統(tǒng)提供的函數(shù)retrieveConnectedPeripheralsWithServices

NSArray *temp = [_centralManager retrieveConnectedPeripheralsWithServices:@[[CBUUID UUIDWithString:ServiceUUID]]];
 
if(temp.count>0) {
    CBPeripheral *per = temp[0];
    per.delegate = self;
    [_centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
}

方式三： 通過系統(tǒng)提供的函數(shù)retrievePeripheralsWithIdentifiers

    NSArray<CBPeripheral *> *knownPeripherals = [_centralManager retrievePeripheralsWithIdentifiers:@[peripheral.identifier]];
    if (knownPeripherals.count == 0) {
        return;
    }
    self.peripheral = knownPeripherals[0];
    self.peripheral.delegate = self;
    [_centralManager connectPeripheral:self.peripheral
                                   options:@{CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey: @YES}];

• 問題11：如何獲取已經(jīng)配對過的藍(lán)牙外設(shè)
  答： 系統(tǒng)一共提供了兩個(gè)函數(shù)來獲取已經(jīng)配對過的藍(lán)牙外設(shè),NSArray *[_centralManager retrieveConnectedPeripheralsWithServices:<#(nonnull NSArray<CBUUID *> *)#>];( CBUUID指的是ServiceUUID)档痪、[_centralManager retrievePeripheralsWithIdentifiers:<#(nonnull NSArray<NSUUID *> *)#>]; 參數(shù)是個(gè)已連接的ServiceUUID或Identifiers的數(shù)組款熬，是個(gè)必填項(xiàng)悼潭，若傳@[]空數(shù)組，則返回值是nil睛挚。

• 問題12：開發(fā)藍(lán)牙 APP，有什么工具可以協(xié)助藍(lán)牙測試
  答： 首先測試藍(lán)牙必須時(shí)真機(jī)澈灼，其次安裝了藍(lán)牙調(diào)試助手或LightBlue等第三方App來調(diào)試藍(lán)牙的開發(fā)
  

  IMG_9657.PNG

• 問題13：App作為中心設(shè)備端竞川，連接到藍(lán)牙設(shè)備之后，如何獲取外設(shè)設(shè)備的Mac地址叁熔。
  答：iOS端是無法直接獲取設(shè)備的Mac地址委乌，但是可以間接獲取，但都需要和硬件工程師進(jìn)行溝通荣回。
  1遭贸，將藍(lán)牙外設(shè)廣播里，提供Mac地址心软，這樣中心設(shè)備端在掃描階段壕吹，可以直接讀取廣播里的值，從而獲取到外設(shè)設(shè)備的Mac地址删铃。
  2耳贬，可以在外設(shè)設(shè)備的某個(gè)服務(wù)的特征中，提供Mac地址猎唁，但是前提是要確定是讀取哪個(gè)特征咒劲，UUID是多少。

• 問題14：為什么兩個(gè) iPhone 手機(jī)的都打開藍(lán)牙之后诫隅，卻相互搜不到彼此手機(jī)上的同個(gè)藍(lán)牙Demo腐魂。
  答：在藍(lán)牙通信中，分為中心端和設(shè)備端逐纬。而通常手機(jī)藍(lán)牙Demo都處在中心端狀態(tài)蛔屹，也就是只能接收廣播，而自己沒有向周圍發(fā)送廣播豁生。所以兩臺(tái)手機(jī)之間一般是無法發(fā)現(xiàn)對方的（因?yàn)榇蠹叶际侵行亩耍?/p>

十二兔毒、階段性總結(jié)

上述代碼基本完成了App掃描外設(shè)設(shè)備、連接外設(shè)設(shè)備到發(fā)送數(shù)據(jù)的基本流程甸箱，需要深化的點(diǎn)在用戶體驗(yàn)相關(guān)眼刃，比如：連接超時(shí)后的處理等。后續(xù)分享會(huì)加入發(fā)送數(shù)據(jù)后的打印操作摇肌，待續(xù)擂红。