因工作的需要, 前段時間整理了一下IOS藍牙通訊相關(guān)的東西送浊，把整理的一個成果給大家分享一下梦谜。如果有不足的地方歡迎指正。

一袭景、項目背景

  簡單介紹一下我所做的東西唁桩，設(shè)備目前有四個，分別是體脂秤耸棒、血壓計荒澡、血糖儀、監(jiān)護儀等与殃。從名稱大家應(yīng)該知道這些是什么東西了单山。對，沒錯幅疼，這些設(shè)備主要是用來測量人體的一些 數(shù)據(jù)米奸，諸如血壓血糖，脂肪等等衣屏。通過這些數(shù)據(jù)來反應(yīng)用戶的身體健康狀況躏升。 通過藍牙與iphone手機通訊。手機端的app通過發(fā)送不同的指令(通過藍牙)控制相應(yīng)的設(shè)備執(zhí)行一些動作狼忱，比如讀取設(shè)備上的數(shù)據(jù)膨疏，待用戶測量完成后將用戶的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器一睁，然后返回用戶的健康狀態(tài)到手機上等。 話不多說佃却，下面讓我們開始吧者吁。

二、IOS 藍牙介紹

  藍牙協(xié)議本身經(jīng)歷了從1.0到4.0的升級演變,最新的4.0以其低功耗著稱饲帅，所以一般也叫BLE(Bluetoothlow energy)复凳。

ios中藍牙有四個框架，其中兩個支持與外設(shè)連接灶泵。一個是 ExternalAccessory育八。從ios3.0就開始支持，也是在iphone4s出來之前用的比較多的一種模式赦邻，但是它有個不好的地方髓棋，External Accessory需要拿到蘋果公司的MFI認證。另一個框架則是本文要介紹的CoreBluetooth,在iphone4s開始支持,專門用于與BLE設(shè)備通訊（因為它的API都是基于BLE的）惶洲。這個不需要MFI按声，并且現(xiàn)在很多藍牙設(shè)備都支持4.0,所以也是在IOS比較推薦的一種開發(fā)方法。

三恬吕、CoreBluetooth介紹

  CoreBluetooth框架的核心其實是兩個東西签则，peripheral和central, 可以理解成外設(shè)和中心設(shè)備。對應(yīng)他們分別有一組相關(guān)的API和類铐料，如下圖所示:

CoreBluetooth的結(jié)構(gòu)

  如果你要編程的設(shè)備是central那么你大部分用到渐裂，反之亦然。在我們這個示例中钠惩，血壓計芯义、體脂秤等等是peripheral,我們的iphone手機是central,所以我將大部分使用上圖中左邊部分的類。使用peripheral編程的例子也有很多妻柒，比如像用一個ipad和一個iphone通訊，ipad可以認為是central耘分，iphone端是peripheral,這種情況下在iphone端就要使用上圖右邊部分的類來開發(fā)了举塔。

四 、服務(wù)和特征

有個概念有必要先說明一下求泰。什么是服務(wù)和特征呢(service and characteristic)?
   每個藍牙4.0的設(shè)備都是通過服務(wù)和特征來展示自己的央渣，一個設(shè)備必然包含一個或多個服務(wù)，每個服務(wù)下面又包含若干個特征渴频。特征是與外界交互的最小單位芽丹。比如說，一臺藍牙4.0設(shè)備卜朗，用特征A來描述自己的出廠信息拔第，用特征B來與收發(fā)數(shù)據(jù)等咕村。
  服務(wù)和特征都是用UUID來唯一標識的，UUID的概念如果不清楚請自行g(shù)oogle,國際藍牙組織為一些很典型的設(shè)備(比如測量心跳和血壓的設(shè)備)規(guī)定了標準的service UUID(特征的UUID比較多蚊俺，這里就不列舉了),如下:

 #define     BLE_UUID_ALERT_NOTIFICATION_SERVICE   0x1811  
 #define     BLE_UUID_BATTERY_SERVICE   0x180F  
 #define     BLE_UUID_BLOOD_PRESSURE_SERVICE   0x1810  
 #define     BLE_UUID_CURRENT_TIME_SERVICE   0x1805  
 #define     BLE_UUID_CYCLING_SPEED_AND_CADENCE   0x1816  
 #define     BLE_UUID_DEVICE_INFORMATION_SERVICE   0x180A  
 #define     BLE_UUID_GLUCOSE_SERVICE   0x1808  
 #define     BLE_UUID_HEALTH_THERMOMETER_SERVICE   0x1809  
 #define     BLE_UUID_HEART_RATE_SERVICE   0x180D  
 #define     BLE_UUID_HUMAN_INTERFACE_DEVICE_SERVICE   0x1812  
 #define     BLE_UUID_IMMEDIATE_ALERT_SERVICE   0x1802  
 #define     BLE_UUID_LINK_LOSS_SERVICE   0x1803  
 #define     BLE_UUID_NEXT_DST_CHANGE_SERVICE   0x1807  
 #define     BLE_UUID_PHONE_ALERT_STATUS_SERVICE   0x180E  
 #define     BLE_UUID_REFERENCE_TIME_UPDATE_SERVICE   0x1806  
 #define     BLE_UUID_RUNNING_SPEED_AND_CADENCE   0x1814  
 #define     BLE_UUID_SCAN_PARAMETERS_SERVICE   0x1813  
 #define     BLE_UUID_TX_POWER_SERVICE   0x1804  
 #define     BLE_UUID_CGM_SERVICE   0x181A

  當然還有很多設(shè)備并不在這個標準列表里懈涛，比如我用的這個體脂秤血壓計等等。藍牙設(shè)備硬件廠商通常都會提供他們的設(shè)備里面各個服務(wù)(service)和特征(characteristics)的功能泳猬，比如哪些是用來交互(讀寫)批钠，哪些可獲取模塊信息(只讀)等。

五得封、實現(xiàn)細節(jié)

  作為一個中心要實現(xiàn)完整的通訊埋心，一般要經(jīng)過這樣幾個步驟：
  建立中心角色—掃描外設(shè)（discover）—連接外設(shè)(connect)—掃描外設(shè)中的服務(wù)和特征(discover)—與外設(shè)做數(shù)據(jù)交互(explore and interact)—斷開連接(disconnect)。

1.建立中心角色

  首先在我自己類的頭文件中要包含CoreBluetooth的頭文件忙上，并繼承兩個協(xié)議<CBCentralManagerDelegate,CBPeripheralDelegate>拷呆，代碼如下:

#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>  
// 中心設(shè)備管理者
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centerManager;

//在viewDidLoad中初始化中心設(shè)備并設(shè)置代理
self.centerManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil options:nil];

2.掃描外設(shè)(discover)

[self.centerManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:options];

  這個參數(shù)應(yīng)該也是可以指定特定的peripheral的UUID,那么理論上這個central只會discover這個特定的設(shè)備，但是我實際測試發(fā)現(xiàn)晨横，如果用特定的UUID傳參根本找不到任何設(shè)備.可能是由于設(shè)備本身在的廣播包有關(guān)

3.連接外設(shè)(connect)

  當掃描到4.0的設(shè)備后洋腮，系統(tǒng)會通過回調(diào)函數(shù)告訴我們設(shè)備的信息，然后我們就可以連接相應(yīng)的設(shè)備手形，代碼如下:

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI  
{  
    // _dicoveredPeripherals是用來存放已經(jīng)掃描到的外部設(shè)備
    // 如果發(fā)現(xiàn)了這個外圍設(shè)備我就把它添加到這個數(shù)組里面
    if(![_dicoveredPeripherals containsObject:peripheral])  
        [_dicoveredPeripherals addObject:peripheral];  
      
    NSLog(@"dicoveredPeripherals:%@", _dicoveredPeripherals);  
}  

//連接指定的設(shè)備  
-(BOOL)connect:(CBPeripheral *)peripheral  
{  
    NSLog(@"connect start");  
    _testPeripheral = nil;  
      
    [self.centerManager connectPeripheral:peripheral  
                       options:[NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey]];  
      
    //開一個定時器監(jiān)控連接超時的情況  
    connectTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:5.0f target:self selector:@selector(connectTimeout:) userInfo:peripheral repeats:NO];  
  
    return (YES);  
}  

4.掃描外設(shè)中的服務(wù)和特征(discover)

  同樣的啥供，當連接成功后，系統(tǒng)會通過回調(diào)函數(shù)告訴我們库糠，然后我們就在這個回調(diào)里去掃描設(shè)備下所有的服務(wù)和特征伙狐，代碼如下:

// 連接外設(shè)
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral  
{  
    [connectTimer invalidate];//停止時鐘 
    NSLog(@"Did connect to peripheral: %@", peripheral);  
    _testPeripheral = peripheral;  

    [peripheral setDelegate:self];  
    [peripheral discoverServices:nil];  
} 

  一個設(shè)備里的服務(wù)和特征往往比較多，大部分情況下我們只是關(guān)心其中幾個瞬欧，所以一般會在發(fā)現(xiàn)服務(wù)和特征的回調(diào)里去匹配我們關(guān)心那些贷屎，比如下面的代碼:

// 發(fā)現(xiàn)外圍設(shè)備中的服務(wù)
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error  
{  
    NSLog(@"didDiscoverServices");     
    if (error)   {  
        NSLog(@"Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);  
          
        if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyFailConnectService:withPeripheral:error:)])  
            [self.delegate DidNotifyFailConnectService:nil withPeripheral:nil error:nil];  
          
        return;  
    }  
      
    // 遍歷外圍設(shè)備中的服務(wù)
    for (CBService *service in peripheral.services)  {  
        // 如果發(fā)現(xiàn)是我們需要的服務(wù)，那我們就去掃描特征值
        if ([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:UUIDSTR_ELECTRONIC_SCALE_SERVICE]]) 
        {  
            NSLog(@"Service found with UUID: %@", service.UUID);  
            [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];  
            break;  
        }    
    }  
}  

// 根據(jù)服務(wù)找到對應(yīng)的特征值
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error   
{  
    if (error)   
    {  
        NSLog(@"Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);  
          
        if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyFailConnectChar:withPeripheral:error:)])  
            [self.delegate DidNotifyFailConnectChar:nil withPeripheral:nil error:nil];   
        return;  
    }  
    // 遍歷服務(wù)中所有的特征值
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics)  
    {  
        // 找到我們需要的特征
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:UUIDSTR_SCALE]])  
        {  
            NSLog(@"Discovered read characteristics:%@ for service: %@", characteristic.UUID, service.UUID);  
              
            _readCharacteristic = characteristic;//保存讀的特征  
              
            if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidFoundReadChar:)])  
                [self.delegate DidFoundReadChar:characteristic];  
            break;  
        }  
    }  
  
      
    for (CBCharacteristic * characteristic in service.characteristics)  
    {  
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:UUIDSTR_ISSC_TRANS_RX]])  
        {  
            NSLog(@"Discovered write characteristics:%@ for service: %@", characteristic.UUID, service.UUID);  
            _writeCharacteristic = characteristic;//保存寫的特征  
              
            if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidFoundWriteChar:)])  
                [self.delegate DidFoundWriteChar:characteristic];  
            break;     
        }  
    }  
      
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(DidFoundCharacteristic:withPeripheral:error:)])  
        [self.delegate DidFoundCharacteristic:nil withPeripheral:nil error:nil];  
}  

相信你應(yīng)該已經(jīng)注意到了艘虎，回調(diào)函數(shù)都是以"did"開頭的唉侄，這些函數(shù)不用你調(diào)用，達到條件后系統(tǒng)后自動調(diào)用野建。

5.與外設(shè)做數(shù)據(jù)交互(explore and interact)

發(fā)送數(shù)據(jù)很簡單属划，我們可以封裝一個如下的函數(shù):

// 寫數(shù)據(jù)  
- (void)writeChar:(NSData *)data  {  
    [_testPeripheral writeValue:data forCharacteristic:_writeCharacteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];  
}  

_testPeripheral和_writeCharacteristic是前面我們保存的設(shè)備對象和可以讀寫的特征。

  然后我們可以在外部調(diào)用它候生，比如當然我要測量體重時同眯，先組好數(shù)據(jù)包，然后調(diào)用發(fā)送函數(shù):

- (void)sendData {
    NSData *data = _characteristic.value;
    if (data) { //當有數(shù)據(jù)的時候, 才會對返回的數(shù)據(jù)進行處理,不然會拋異常
        // 將NSData轉(zhuǎn)化成byte
        Byte *byte    = (Byte *)[data bytes];
        // 取出其中用用的兩位
        Byte b[]      = {byte[5],byte[6]};
        // 在轉(zhuǎn)化成NSData
        NSData *adata = [[NSData alloc] initWithBytes:b length:sizeof(b)];
        NSLog(@"adata = %@", adata);
        // 轉(zhuǎn)化成字符串
        NSString *str = [adata ConvertToNSString];
        TSLog(@"%@",str);
    }
}

  數(shù)據(jù)的讀分為兩種,一種是直接讀(reading directly),另外一種是訂閱(subscribe)唯鸭。從名字也能基本理解兩者的不同须蜗。實際使用中具體用一種要看具體的應(yīng)用場景以及特征本身的屬性。前一個好理解，特征本身的屬性是指什么呢明肮？特征有個properties字段(characteristic.properties),它是一個整型值,有如下幾個定義:

enum {  
     CBCharacteristicPropertyBroadcast = 0x01,  
     CBCharacteristicPropertyRead = 0x02,  
     CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse = 0x04,  
     CBCharacteristicPropertyWrite = 0x08,  
     CBCharacteristicPropertyNotify = 0x10,  
     CBCharacteristicPropertyIndicate = 0x20,  
     CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites = 0x40,  
     CBCharacteristicPropertyExtendedProperties = 0x80,  
     }; 

  比如說菱农，你要交互的特征，它的properties的值是0x10,表示你只能用訂閱的方式來接收數(shù)據(jù)晤愧。我這里是用訂閱的方式大莫，啟動訂閱的代碼如下:

//監(jiān)聽設(shè)備  
-(void)startSubscribe  {  
    [_testPeripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:_readCharacteristic];  
}  

  當設(shè)備有數(shù)據(jù)返回時，同樣是通過一個系統(tǒng)回調(diào)通知我官份，如下所示:

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error  
{   
    if (error)   
    {  
        NSLog(@"Error updating value for characteristic %@ error: %@", characteristic.UUID, [error localizedDescription]);  
          
        if ([_mainMenuDelegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyReadError:)])  
            [_mainMenuDelegate DidNotifyReadError:error];  
        return;  
    }  
      
    [_recvData appendData:characteristic.value];  

    if ([_recvData length] >= 5)//已收到長度  
    {  
        unsigned charchar *buffer = (unsigned charchar *)[_recvData bytes];  
        int nLen = buffer[3]*256 + buffer[4];  
        if ([_recvData length] == (nLen+3+2+2))  
        {  
            //接收完畢只厘，通知代理做事  
            if ([_mainMenuDelegate respondsToSelector:@selector(DidNotifyReadData)])  
                [_mainMenuDelegate DidNotifyReadData];  
        }  
    }  
}  

6 斷開連接(disconnect)

  這個比較簡單，只需要一個API就行了,代碼如下:

//主動斷開設(shè)備  
- (void)disConnect  {  
    if (_testPeripheral != nil)   {  
        NSLog(@"disConnect start");  
        [self.centerManager cancelPeripheralConnection:_testPeripheral];  
    }  
}  

六舅巷、小結(jié)

  至此一個簡單的藍牙開發(fā)流程就走完了羔味。在這里補充一點如何判斷藍牙的開啟和關(guān)閉狀態(tài)。（不好意思钠右，這個應(yīng)該是寫在開頭才對赋元。 不管啦，就寫在這里吧）飒房。直接上代碼嘍搁凸。

//中心服務(wù)器狀態(tài)更新后調(diào)用此方法
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
    switch (central.state) {
        case CBCentralManagerStatePoweredOff:
        // 如果是關(guān)閉狀態(tài)就提示用戶藍牙是關(guān)閉的，請打開
            _msg = BLE_OFF;
            break;
        case CBCentralManagerStatePoweredOn:
            _msg = BLE_ON;
            // 藍牙開啟了,就可以掃描外部設(shè)備了.
            //掃描外圍設(shè)備
            [central scanForPeripheralsWithServices:nil options:@{CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey:@YES}];
            break;
            
        default:
            break;
    }
    if(_msg!=nil&&_msg.length!=0) {
        TSLog(@"_msg == %@",self.msg);
    }
}

  為了使交互更好狠毯，我添加了一個提示框UIAlertController护糖。因為你要使用這些硬件與手機連接是需要開啟藍牙服務(wù)的。 當用戶沒有打開藍牙的時候嚼松，引用提示用戶“你的應(yīng)用需要打開藍牙” 嫡良。只有當手機的藍牙開啟后，才可以掃描連接等等献酗。 這里當我們點擊允許的時候寝受，就跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)的藍牙設(shè)置里面。代碼如下：

// 檢查藍牙是否開啟
    [self centralManagerDidUpdateState:_centerManager];
    if (_centerManager.state == CBCentralManagerStatePoweredOff) {
        // 彈出提示框
        UIAlertController *alertController = [UIAlertController alertControllerWithTitle:nil message:@"你的應(yīng)用想要打開藍牙" preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
        
        UIAlertAction *cancelAction = [UIAlertAction actionWithTitle:@"拒絕" style:UIAlertActionStyleDefault handler:^(UIAlertAction * _Nonnull action) {
            TSLog(@"拒絕");
            // 拒絕不作任何處理
        }];
        
        UIAlertAction *otherAction = [UIAlertAction actionWithTitle:@"允許" style:UIAlertActionStyleDefault handler:^(UIAlertAction * _Nonnull action) {
            TSLog(@"允許");
            // 允許用戶打開藍牙就會跳轉(zhuǎn)到藍牙設(shè)置頁面
            // 關(guān)于系統(tǒng)的各個服務(wù)設(shè)置的url會在結(jié)尾給出
            NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"prefs:root=Bluetooth"];
            if ([[UIApplication sharedApplication] canOpenURL:url]) {
                [[UIApplication sharedApplication] openURL:url];
            }
        }]罕偎；
        [alertController addAction:cancelAction];
        [alertController addAction:otherAction];
        [self presentViewController:alertController animated:YES completion:nil];

ios系統(tǒng)中各種設(shè)置項的url鏈接
http://blog.csdn.net/ouyangtianhan/article/details/22041121

當然很澄，這個只是一個藍牙開發(fā)的簡單的流程，如果有什么不足的地方還請各位朋友指正颜及。 如果有什么好的建議痴怨，歡迎指出，我們可以相互交流器予，共同進步哈⁰ ~~