iOS BLE

蓝牙的历史!
1999年5月20日，索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组(SIG,Special Interest Group)，制订蓝牙技术标准。“蓝牙”（Bluetooth）这名称来自10世纪的丹麦国王哈拉尔德(Harald Gormsson)的外号。出身海盗家庭的哈拉尔德统一了北欧四分五裂的国家，成为维京王国的国王。由于他喜欢吃蓝莓，牙齿常常被染成蓝色，而获得“蓝 牙”的绰号，当时蓝莓因为颜色怪异的缘故被认为是不适合食用的东西，因此这位爱尝新的国王也成为创新与勇于尝试的象征。1998年，爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝芽”。蓝牙，或称为蓝芽，是一种无线个人局域网（Wireless PAN），最初由爱立信创制，后来由蓝牙技术联盟订定技术标准。据说因为此技术尚在萌芽的阶段，故将Bluetooth以“蓝芽”的中文译名在台湾进行商 业的注册，不过在2006年，该组织已将全球中文统一为“蓝牙”。

什么是BLE?
BLE 是Bluetooth Low Energy的缩写，又叫蓝牙4.0，区别于蓝牙3.0和之前的技术。BLE前身是NOKIA开发的Wibree技术，主要用于实现移动智能终端与周边配件之间的持续连接，是功耗极低的短距离无线通信技术，并且有效传输距离被提升到了100米以上，同时只需要一颗纽扣电池就可以工作数年之久。BLE是在蓝牙技术的基础上发展起来的，既同于蓝牙，又区别于传统蓝牙。BLE设备分单模和双模两种，双模简称BR，商标为Bluetooth Smart Ready，单模简称BLE或者LE,商标为Bluetooth Smart。Android是在4.3后才支持BLE，这可以解释不是所有蓝牙手机都支持BLE，而且支持BLE的蓝牙手机一般是双模的。

BLE的工作原理？
大概知道ble是什么东西后，我们就来了解下他的工作原理。想要了解原理，先搞清楚蓝牙通信之间的关系——主从关系。
蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时，必须一个为主角色，另一为从角色，才能进行通信，通信时，必须由主端进行查找，发起配对，建链成功后，双方即可收发数据。理论上，一个蓝牙主端设备，可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时，需要知道对方的蓝牙地址，配对密码等信息，配对完成后，可直接发起呼叫。这可以解释为什么有时无法连接蓝牙，有可能是连接的蓝牙设备过多。

BLE和CLASSIC蓝牙的比较!

经典蓝牙模块（BT）：泛指支持蓝牙协议在4.0以下的模块，一般用于数据量比较大的传输，如：语音、音乐、较高数据量传输等。经典蓝牙模块可再细分为：传统蓝牙模块和高速蓝牙模块。传统蓝牙模块在2004年推出，主要代表是支持蓝牙2.1协议的模块，在智能手机爆发的时期得到广泛支持。高速蓝牙模块在2009年推出，速率提高到约24Mbps，是传统蓝牙模块的八倍，可以轻松用于录像机至高清电视、PC至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。

低功耗蓝牙模块（BLE）：是指支持蓝牙协议4.0或更高的模块，也称为BLE模块（BluetoohLow EnergyModule），最大的特点是成本和功耗的降低，应用于实时性要求比较高，但是数据速率比较低的产品，如：遥控类的（鼠标、键盘）、传感设备的数据发送（心跳带、血压计、温度传感器）等。

1、建立中心角色
2、扫描外设(Discover Peripheral)
3、连接外设(Connect Peripheral)

4、扫描外设中的服务和特征(Discover Services And Characteristics)
4.1 获取外设的services
4.2 获取外设的Characteristics，获取characteristics的值
4.3 获取Characteristics的Descriptor和Descriptor的值

5、利用特征与外设做数据交互
6、订阅Characteristic的通知
7、断开连接(Disconnect)

1.建立中心管家
2.扫描外部设备
3.连接外部设备
4.扫描服务和特征
5.数据交互
6.断开连接

1 centerManager 实例化，并检查设备蓝牙状态，通过代理回调
2 蓝牙可用时，开始搜索周边设备，每次搜索到都会触发回调（注，将已搜索到的设备，实例化存本地，不然好像会一直搜索到）
3 选择某个扫描到的设备进行连接，代理回调
4 连接成功后，搜索设备包含的服务，代理回调
5 选择某个服务，搜索服务包含的特征，代理回调（注：服务也可能包含服务）（注2：一般对特征进行订阅与读写，注意属性）
6 选择某个特征，搜索特征包含的描述，代理回调

/** 只要一触发这句代码系统会自动检测手机蓝牙状态，你必须实现其代理方法，当然得添加<CBCentralManagerDelegate>*/
self.bluetoothManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
/** 两个参数为nil, 默认扫描所有的外设，可以设置一些服务，进行过滤搜索*/
[self.bluetoothManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];

// 打印流程: 搜索蓝牙外设 -->连接蓝牙 -->搜索服务 -->搜索特性 -->写入数据 -->打印成功
// 连接上打印机，需要判断扫描的阶段，如果直接进行打印会有可能导致 没有搜索到特性阶段，调用打印API是打印不成功的，所以等待特性回调之后打印 万无一失

typedef NS_ENUM(NSInteger, JWScanStage) {
    JWScanStageConnection = 0,      //蓝牙连接阶段
    JWScanStageServices,            //服务阶段
    JWScanStageCharacteristics,     //特性阶段   //注意  只有到达特性阶段才能进行打印
};

/**
 *  在ios中蓝牙广播信息中通常会包含以下4中类型的信息。ios的蓝牙通信协议中默认不接受其他类型的广播信息。因此需要注意的是，如果需要在扫描设备时，通过蓝牙设备的Mac地址来唯一辨别设备，那么需要与蓝牙设备的硬件工程师沟通好：将所需要的Mac地址放到一下几种类型的广播信息中。
 kCBAdvDataIsConnectable = 1;
 kCBAdvDataLocalName = SN00000003;
 kCBAdvDataManufacturerData = <43474d01>;
 kCBAdvDataTxPowerLevel = 0;
 */
// 设备的UUID（peripheral.identifier）是由两个设备的mac通过算法得到的，所以不同的手机连接相同的设备，它的UUID都是不同的，无法标识设备
// 苹果与蓝牙设备连接通信时，使用的并不是苹果蓝牙模块的Mac地址，使用的是苹果随机生成的十六进制码作为手机蓝牙的Mac与外围蓝牙设备进行交互。如果蓝牙设备与手机在一定时间内多次通信，那么使用的是首次连接时随机生成的十六进制码作为Mac地址，超过这个固定的时间段，手机会清空已随机生成的Mac地址，重新生成。
// 也就是说外围设备是不能通过与苹果手机的交互时所获取的蓝牙Mac地址作为手机的唯一标识的。

我们来打个比喻：BluetoothDevice为学校，BluetoothGatt为学校到达某一个班级的通道，BluetoothCattService为学校的某一个班级，BluetoothCattCharacteristic为班级中的某一个学生。那么蓝牙连接通信的过程就是这样，BluetoothAdapter先找到学校（就是连接目的设备），再通过通道找到目标班级，最后从班级中找到目标学生，这个学生就是我们设备之间通信的中介，很重要，学校有唯一的MAC地址，班级有唯一的serviceUUID，学生有唯一的charactersticUUID（相当于学号），所以就是在一所学校找一个学生的问题，好了，应该了解了吧。