iOS 蓝牙开发 --- 相关概念

2017-11-23 本文已影响38人 roast_duck

蓝牙通讯中有两个重要角色：中心设备和外围设备。外围设备提供中心设备需要的数据（某米手环记录的步数），中心设备读取数据并处理（某米运动显示步数）。

中心设备和外围设备
直接点就是外围设备提供数据(手环记录步数)给中心设备处理数据(app拿到数据后进行显示)
外围设备数据结构
一个设备包含一个以上服务(service)，一个服务又可以包含一个以上的特征(characteristic)。
- 服务：完成一项功能所需相关数据的集合。
- 特征：记录具体的某一项数据。
手环记录步数就是手环提供的一个服务，但该服务也不仅是记录步数，还有时间或运动距离等，这些就分别是一个特征。
如何连接
外围设备会发送广告包，广告包中包含一小部分服务，其中就有包含外围设备信息的服务，根据设备信息确定我们需要的外围设备。中心设备扫描到需要的外围设备后发起连接，成功后即可对数据进行读写。

UUID

通常不会由我们自定义，一般通过查询后读取。
一般在编写外围设备角色时，定义设备（NSUUID）、服务（CBUUID）或特征（CBUUID）的唯一标识符时用到。
编写中心设备角色时，需要根据指定搜索设备（NSUUID）或服务（CBUUID）时也会用到。
UUID 每个字符用的是16进制(0 ~ 9和A ~ F，4位二进制)表示。

NSUUID

NSUUID 采用RFC 4122 version 4协议形成的128位唯一标识字符串。这里用于唯一标识蓝牙设备，意味着每个蓝牙模块都是唯一的。

// 一般用法
// 生成一个随机128位唯一标识
NSUUID *uu = [NSUUID UUID];
// 读取该UUID
NSString *str = uu.UUIDString;
// 两个UUID的比较
// 使用 == 不能保证一定相同
if UUID1 isEqueal: UUID2 {}

CBUUID

CBUUID 也是一个128位唯一标识，用于唯一标识蓝牙的服务、特征或特征的描述符(descriptor)。这里使用的是蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）制定的规范。
　　UUID表现为16位或32位的短整型，它和128位长整型标识的转换关系如下：

/* 
 * Bluetooth_Base_UUID = 0x00000000—0000—1000—8000—00805F9B34FB
 * 左移
 * 128位UUID = 16位UUID * 2^96 + Bluetooth_Base_UUID 
 * 结果：0x 0000xxxx—0000—1000—8000—00805F9B34FB
 * 128位UUID = 32位UUID * 2^96 + BIuetooth_Base_UUID
 * 结果：0x xxxxxxxx—0000—1000—8000—00805F9B34FB
 */

蓝牙技术联盟已经定义好了许多服务的16位标识，比如0x180A表示设备信息服务，它的descriptor为Device Information。CBUUID类提供了转换方法：

// 参数为符合规范的16位，32位或128位字符串
CBUUID *uu = [CBUUID UUIDWithString:@"0x180A"];
NSString *str = uu.UUIDString;

如果需要生成自定义的UUID，可以传入长度为4或8的字符串。必须长度一定否则UUID为nil。

CBUUID *uu = [CBUUID UUIDWithString:@"abcd"];

或者可以通过终端命令uuidgen生成一个128位的字符串。

CBUUID *uu = [CBUUID UUIDWithString:@"45376F2E-F9E3-4B91-A297-005BDF2FBB91"];

常用服务的UUID：
http://blog.csdn.net/zjy323520/article/details/52164025
http://blog.csdn.net/zf_c_cqupt/article/details/52177723

开发中出现的一些常量

CBManagerState

蓝牙状态信息

 创建设备对象后的回调，确定设备是否支持蓝牙以及是否可用
 适用CBCentralManager和CBPeripheralManager

 *  @enum CBManagerState
 *
 *  @constant CBManagerStateUnknown       未知状态，立即更新.
 *  @constant CBManagerStateResetting     重置蓝牙，链接暂时断开，立即更新.
 *  @constant CBManagerStateUnsupported   设备不支持蓝牙4.0 .
 *  @constant CBManagerStateUnauthorized  应用尚未被授权.
 *  @constant CBManagerStatePoweredOff    蓝牙处于关闭状态.
 *  @constant CBManagerStatePoweredOn     蓝牙处于开启可用状态.

CBCharacteristicProperties特征属性

告知如何使用特征的值(value)或如何访问描述符(descriptor)。

    Specifying the read and write properties for a characteristic’s value lets the client (a central) know what read and write permissions of the characteristic’s value are set.        --- Apple Developer Documentation
    设定特征的值的读写**属性**是为了**告知**中心设备特征有哪些读写属性。

 *  @enum CBCharacteristicProperties
 *  
 *  @constant CBCharacteristicPropertyBroadcast
        "特征的值通过特征的描述符被广播出去,但是使用init初始化的特征不能使用"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyRead
        "可读"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse
        "可写，外围设备不会回传写入是否成功"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyWrite
        "可写，如写入失败，CBPeripheral调用相应代理返回错误"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyNotify
        "可订阅,如中心设备未收到通知不会将error告知外围设备"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyIndicate
        "可订阅,中心设备未收到通知会告知外围设备，然后CBCentral调用相应代理"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites
        "受信任设备可写，写入不成功时不会回传错误"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyExtendedProperties
        "可以在特征的属性描述符中添加额外的特征属性,但是使用init初始化的特征不能使用"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired
        "只能订阅受信任设备广播的特征的值，如中心设备未收到通知不会将error告知外围设备"
 *  @constant CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired
        "只能订阅受信任设备广播的特征的值，会告知外围设备是否收到通知"

CBAttributePermissions

决定特征的值得读写和加密权限

    Specifying the read and write permissions for a characteristic’s value actually sets the permissions for the server (the peripheral) to allow the type of read or write specified by the characteristic’s properties        --- Apple Developer Documentation
    设定特征的值的读写**权限**才决定了能否进行读写操作。

 *  @enum CBAttributePermissions
 *
 *  CBAttributePermissionsReadable    只读.
 *  CBAttributePermissionsWriteable   只写.
 *  CBAttributePermissionsReadEncryptionRequired    受信任设备可读
 *  CBAttributePermissionsWriteEncryptionRequired   受信任设备可写