CoreBluetooth- iOS蓝牙开发

一、蓝牙基础知识

（一）常见简称

• MFI make for ipad ,iphone, itouch 专们为苹果设备制作的设备,开发使用ExternalAccessory 框架(认证流程貌似挺复杂的，而且对公司的资质要求较高)，详见:关于MFi认证你所必须要知道的事情

• BLE buletouch low energy，蓝牙4.0设备因为低耗电，所以也叫做BLE，开发使用CoreBluetooth 框架

（二）两种模式

• CBCentralMannager 中心模式 :以手机（app）作为中心，连接其他外设的场景(主要写此种该模式的应用方法，因为我只会这种模式的)
• CBPeripheralManager 外设模式：使用手机作为外设连接其他中心设备操作的场景

（三）CBPeripheral 、CBService、CBCharacteristic

三者关系：

CoreBluetooth.png

一个CBPeripheral有一个或者多个CBService，而每一个CBService有一个或者多个CBCharacteristic，通过可写的CBCharacteristic发送数据,而每一个CBCharacteristic有一个或者多个Description用于描述characteristic的信息或属性

（四）关于蓝牙设备唯一表示的问题

在蓝牙开发中，iOS 没有直接提供获取mac 地址的方法(Android 是可以直接获取的)，所以在iOS蓝牙开发中就有唯一标识的问题了

当我们使用CoreBluetooth系统框架进行蓝牙开发的时候，有时候某种功能需要和指定的蓝牙设备进行操作，这就需要我们拿到蓝牙设备的唯一标识，来确定是哪一台设备，先看下一当我们扫描到的蓝牙设备时，所能拿到的属性：

蓝牙设备的属性1.png 蓝牙设备的属性2.png

针对于不同的业务需求，我们在进行连接操作的时候，不要指定具体那一台设备的，那么就可以使用identifier来作为唯一标识
** 这里有一个坑要注意： 对于同一台蓝牙设备，不同手机进行扫描，然后读取的 identifier是不同的**

而对于需要指定的到蓝牙设备的解决办法：

• 将mac 地址放在蓝牙设备的广播数据当中，然后在广播的时候，将mac地址一广播的形式发出来
• 将 mac 地址写在某一个蓝牙特征通道中，当我们连接蓝牙设备之后，通过某一个特征通道获取mac地址
• 我们可以通过蓝牙设备出厂设备 或者 后期手动修改蓝牙设备的name，作为唯一标识

二、CoreBluetooth常用到的方法

自己封装了一个蓝牙单例的类，对蓝牙开发中常用到的方法写了较为详细的解释，代码如下：

+ (instancetype)shared {
    static SLBluetoothCentralManager *instance;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] init];
    });
    return instance;
}

/**
 初始化 centralManager
 */
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
    }
    return self;
}

/**
 扫描周周的设备
 */
- (void) sacnNearPerpherals {
    TCLog(@"开始扫描四周的设备");
    /**
     1.第一个参数为Services的UUID(外设端的UUID) 不能为nil
     2.第二参数的CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey为已发现的设备是否重复扫描，如果是同一设备会多次回调
     */
    [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:@[[CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID]] options:@{CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : @NO}];
}

#pragma mark - CBCentralManagerDelegate

/**
 检查App设备蓝牙是否可用

 @param central 中心设备管理器
 */
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {
    switch (central.state){
            
        case CBCentralManagerStatePoweredOn://蓝牙已打开,开始扫描外设
            [self sacnNearPerpherals];
            break;
            
        case CBCentralManagerStateUnsupported:
            [MBProgressHUD showMessage:@"您的设备不支持蓝牙或蓝牙4.0" toView:nil];
            break;
            
        case CBCentralManagerStateUnauthorized:
             [MBProgressHUD showMessage:@"未授权打开蓝牙" toView:nil];
            break;
            
        case CBCentralManagerStatePoweredOff://蓝牙未打开，系统会自动提示打开，所以不用自行提示
            
        default:
            break;
    }
}

/**
 发现外围设备的代理

 @param central 中心设备
 @param peripheral 外围设备
 @param advertisementData 特征数据
 @param RSSI 信号强度
 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {
    NSMutableString* nsmstring=[NSMutableString stringWithString:@"\n"];
    [nsmstring appendString:@"----发现外设----\n"];
    [nsmstring appendString:@"Peripheral Info:\n"];
    [nsmstring appendFormat:@"NAME: %@\n",peripheral.name];
    [nsmstring appendFormat:@"UUID(identifier): %@\n",peripheral.identifier];
    [nsmstring appendFormat:@"RSSI: %@\n",RSSI];
    [nsmstring appendFormat:@"adverisement:%@\n",advertisementData];
    TCLog(@"%@",nsmstring);
    
    NSArray *serviceUUIDArr = advertisementData[@"kCBAdvDataServiceUUIDs"];
    
    for (CBUUID *serviceUUID in serviceUUIDArr) {
        // 判断外设是否有需要的服务（是否是当前APP对应的外设）<此项目应该判断外设的名字>
        if ([serviceUUID.UUIDString isEqualToString:kServiceUUID]) {
            //发现符合条件的周边外设通知
            [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName: SLDidFoundPeripheralNotification object:peripheral];
            [self connectPeripheral:peripheral];
        }
    }
}

/// 连接指定的设备
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
    //这个引用不可以省略
    self.peripheral = peripheral;
    TCLog(@"----尝试连接设备----\n%@", peripheral);
    [self.centralManager connectPeripheral:peripheral
                                   options:[NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithBool:YES] forKey:CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey]];
}

/// 连接外设成功的代理方法
-(void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral {
    TCLog(@"%@连接成功",peripheral.name);
    // 设置设备代理
    [self.peripheral setDelegate:self];
    [self.peripheral discoverServices:nil];
}

///连接外设失败的代理方法
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
    TCLog(@"%@连接失败",peripheral.name);
}

///连接外设中断的代理方法
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {
    TCLog(@"%@连接已断开",peripheral.name);
}

#pragma mark - CBPeripheralDelegate
/// 获取外设服务的代理
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {
    if (error) {
        TCLog(@"%@获取服务失败:%@",peripheral.name,error.localizedDescription);
        return;
    }
    
    for (CBService *service in peripheral.services) {
        // 找到对应服务
        if ([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID]]) {
            //服务中找特征
            [service.peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:kCharacteristicUUID]] forService:service];
        }
    }
}

///在获取外设服务的代理的方法中如果没有error，可以调用discoverCharacteristics方法请求周边去寻找它的服务所列出的特征，它会响应下面的方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error {
    if (error) {
        TCLog(@"%@获取指定特征失败:%@",peripheral.name,error.localizedDescription);
        return;
    }
    
    NSMutableString* nsmstring=[NSMutableString stringWithString:@"\n"];
    [nsmstring appendFormat:@"------在服务: %@ 中发现 %lu 个特征 ------\n",service.UUID,(unsigned long)service.characteristics.count];
    
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
        [nsmstring appendFormat:@"%@\n",characteristic];
        [nsmstring appendFormat:@"\n"];
        TCLog(@"%@",nsmstring);
        
        self.peripheral = peripheral;
        self.writeCharacteristic = characteristic;
        // 连接成功，开始配对 - 发送第一次校验的数据
        [self willPairToPeripheral:peripheral];
    }
}

///已连接上设备,开始进行配对
- (void)willPairToPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
    //发送第一次校验的数据
    NSData *firstAuthData = [SLCheckoutDataUtils firstRandomData];
    [[SLBluetoothCentralManager shared] sendCommandData:firstAuthData];
}

/// 写入数据方法
- (void)sendCommandData:(NSData *)data {
    if(self.writeCharacteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWrite || self.writeCharacteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse) {
        [self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.writeCharacteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
        TCLog(@"----写入命令---->:cmd：%@\n\n", data);
    } else {
        TCLog(@"该字段不可写！");
    }
}

/// 写入数据后的回调方法
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
    if (error) {
        NSLog(@"写入失败: %@",[error localizedDescription]);
        return;
    }
    NSLog(@"写入成功-->%@",characteristic.value);
    [peripheral readValueForCharacteristic:characteristic];
}

/// 获取到特征的值时回调 -- 获取回调数据
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {
    if (error) {
        TCLog(@"特征UUID:%@回调数据错误:%@", characteristic.UUID.UUIDString,error.localizedDescription);
        return;
    }
    
    TCLog(@"------特征收到回调数据------> uuid:%@ \nvalue: %@\n\n",characteristic.UUID,characteristic.value);
    NSString *result = [NSString jkt_hexStringFromData:characteristic.value];

    if ([result hasPrefix:SLDidFirstPairSuccessCommand]) {//第一次配对成功
        NSData *secondAuthData = [SLCheckoutDataUtils secondVerifyData:characteristic.value];
        [[SLBluetoothCentralManager shared] sendCommandData:secondAuthData];
    }
    
    if ([result hasPrefix:SLDidSecondPairSuccessCommand]) {//第二次配对成功
        TCLog(@"正式建立的连接-----------");
        //开锁测试
       [self performSelector:@selector(sendOpenLockCmd) withObject:nil afterDelay:3.0];
    }
}

对于常用的方法，都写了注释，希望对于第一蓝牙开发的小伙伴有帮助！！

三、BabyBluetooth

推荐这个库,很🐂， 对CoreBluetooth进行了封装，如果你不喜欢系统的各种代理方法，那么可以试一试这个库，也许你会喜欢

如果有些的不对的，不吝指教！！！