iOS 蓝牙(中心模式连接外围设备)
最近做一个iOS蓝牙设备的项目,需要用iOS连接外部蓝牙设备,获取设备广播数据,解析展示。就对iOS蓝牙相关内容做了一些学习,在此记录一下。
Core Bluetooth framework中几个主要的类的相关概念如下:
1、中心设备:CBCentral 外围设备管理类: CBPeripheralManager 外围设备的服务 CBMutableService 外围设备的特征 CBMutableCharacteristic 作为外围设备服务特征的唯一标志:CBUUID
2、外围设备:CBPeripheral 中心设备管理类: CBCentralManager 外围设备的服务 :CBService 外围设备的特征: CBCharacteristic 读写中心设备数据的请求:CBATTRequest
比如 手机连接蓝牙耳机,手机就是中心设备,耳机就是外围设备
iOS蓝牙开发 ios连接外设的实现过程如下:
1. 建立中心角色
2. 扫描外设(discover)
3. 连接外设(connect)
4. 扫描外设中的服务和特征(discover)
- 4.1 获取外设的services
- 4.2 获取外设的Characteristics,获取Characteristics的值,获取Characteristics的Descriptor和Descriptor的值
5. 与外设做数据交互(explore and interact)
6. 订阅Characteristic的通知
7. 断开连接(disconnect)
实现步骤
1 导入CoreBluetooth头文件,建立主设备管理类,设置主设备委托
#import "ViewController.h"
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>
@interface ViewController ()<CBCentralManagerDelegate,CBPeripheralDelegate>
//系统蓝牙设备管理对象,可以把他理解为主设备,通过他,可以去扫描和链接外设
@property (nonatomic,strong) CBCentralManager *manager;
//用于保存被发现设备
@property (nonatomic,strong) NSMutableArray *peripherals;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//初始化并设置委托和线程队列,最好一个线程的参数可以为nil,默认会就main线程
self.manager = [[CBCentralManager alloc]initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];
self.peripherals = [NSMutableArray new];
}
设置主设备委托,CBCentralManagerDelegate
//必须实现的:
//主设备状态改变的委托,在初始化CBCentralManager的适合会打开设备,只有当设备正确打开后才能使用
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;
//其他选择实现的委托中比较重要的:
//找到外设的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;
//连接外设成功的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral;
//外设连接失败的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;
//断开外设的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;
2 扫描外设(discover)
扫描外设的方法我们放在centralManager成功打开的委托中,因为只有设备成功打开,才能开始扫描,否则会报错。
-(void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central{
switch (central.state) {
case CBManagerStateUnknown:
NSLog(@"蓝牙未知状态");
break;
case CBManagerStateResetting:
NSLog(@"正在重置蓝牙");
break;
case CBManagerStateUnsupported:
NSLog(@"蓝牙不支持状态");
break;
case CBManagerStateUnauthorized:
NSLog(@"蓝牙未授权");
break;
case CBManagerStatePoweredOff:
NSLog(@"蓝牙关闭状态");
break;
case CBManagerStatePoweredOn:
NSLog(@"蓝牙开启状态");
//开始扫描周围的外设
/*
第一个参数nil就是扫描周围所有的外设,扫描到外设后会进入
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;
*/
[self.manager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
break;
default:
break;
}
}
3 连接外设(connect)
同时可以在此方法中获取外设设备的广播数据 advertisementData
,对数据进行转换解析便可得到想要的内容。
//扫描到设备会进入方法
-(void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI{
//接下连接我们的测试设备,如果你没有设备,可以下载一个app叫lightbule的app去模拟一个设备
//这里自己去设置下连接规则,我设置的是P开头的设备
if ([peripheral.name hasPrefix:@"P"]){
/*
一个主设备最多能连7个外设,每个外设最多只能给一个主设备连接,连接成功,失败,断开会进入各自的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral;//连接外设成功的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;//外设连接失败的委托
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error;//断开外设的委托
*/
//找到的设备必须持有它,否则CBCentralManager中也不会保存peripheral,那么CBPeripheralDelegate中的方法也不会被调用!!
[peripherals addObject:peripheral];
//连接设备
[manager connectPeripheral:peripheral options:nil];
}
}
//连接到Peripherals-成功
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
NSLog(@" 连接到名称为(%@)的设备-成功",peripheral.name);
}
//连接到Peripherals-失败
-(void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@" 连接到名称为(%@)的设备-失败,原因:%@",[peripheral name],[error localizedDescription]);
}
//Peripherals断开连接
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error{
NSLog(@" 外设连接断开连接 %@: %@\n", [peripheral name], [error localizedDescription]);
}
有一点非常容易出错,请注意
//找到的设备必须持有它,否则CBCentralManager中也不会保存peripheral,那么CBPeripheralDelegate中的方法也不会被调用!!
[peripherals addObject:peripheral];
4扫描外设中的服务和特征(discover)
设备连接成功后,就可以扫描设备的服务了,同样是通过委托形式,扫描到结果后会进入委托方法。但是这个委托已经不再是主设备的委托(CBCentralManagerDelegate),而是外设的委托(CBPeripheralDelegate),这个委托包含了主设备与外设交互的许多 回叫方法,包括获取services,获取characteristics,获取characteristics的值,获取characteristics的Descriptor,和Descriptor的值,写数据,读rssi,用通知的方式订阅数据等等。
4.1获取外设的services
//连接到Peripherals-成功
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
NSLog(@" 连接到名称为(%@)的设备-成功",peripheral.name);
//设置的peripheral委托 CBPeripheralDelegate
[peripheral setDelegate:self];
//扫描外设Services,成功后会进入方法:-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
[peripheral discoverServices:nil];
}
//扫描到Services
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error{
// NSLog(@" 扫描到服务:%@",peripheral.services);
if (error)
{
NSLog(@" Discovered services for %@ with error: %@", peripheral.name, [error localizedDescription]);
return;
}
for (CBService *service in peripheral.services) {
NSLog(@"%@",service.UUID);
//扫描每个service的Characteristics,扫描到后会进入方法: -(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
4.2获取外设的Characteristics,获取Characteristics的值,获取Characteristics的Descriptor和Descriptor的值
//扫描到Characteristics
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error{
if (error)
{
NSLog(@"error Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);
return;
}
for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics)
{
NSLog(@"service:%@ 的 Characteristic: %@",service.UUID,characteristic.UUID);
}
//获取Characteristic的值,读到数据会进入方法:-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics){
{
[peripheral readValueForCharacteristic:characteristic];
}
}
//搜索Characteristic的Descriptors,读到数据会进入方法:-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics){
[peripheral discoverDescriptorsForCharacteristic:characteristic];
}
}
//获取的charateristic的值
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
//打印出characteristic的UUID和值
//!注意,value的类型是NSData,具体开发时,会根据外设协议制定的方式去解析数据
NSLog(@"characteristic uuid:%@ value:%@",characteristic.UUID,characteristic.value);
}
//搜索到Characteristic的Descriptors
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverDescriptorsForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
//打印出Characteristic和他的Descriptors
NSLog(@"characteristic uuid:%@",characteristic.UUID);
for (CBDescriptor *d in characteristic.descriptors) {
NSLog(@"Descriptor uuid:%@",d.UUID);
}
}
//获取到Descriptors的值
-(void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForDescriptor:(CBDescriptor *)descriptor error:(NSError *)error{
//打印出DescriptorsUUID 和value
//这个descriptor都是对于characteristic的描述,一般都是字符串,所以这里我们转换成字符串去解析
NSLog(@"characteristic uuid:%@ value:%@",[NSString stringWithFormat:@"%@",descriptor.UUID],descriptor.value);
}
5 把数据写到Characteristic中
//写数据
-(void)writeCharacteristic:(CBPeripheral *)peripheral
characteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
value:(NSData *)value{
//打印出 characteristic 的权限,可以看到有很多种,这是一个NS_OPTIONS,就是可以同时用于好几个值,常见的有read,write,notify,indicate,知知道这几个基本就够用了,前连个是读写权限,后两个都是通知,两种不同的通知方式。
/*
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, CBCharacteristicProperties) {
CBCharacteristicPropertyBroadcast = 0x01,
CBCharacteristicPropertyRead = 0x02,
CBCharacteristicPropertyWriteWithoutResponse = 0x04,
CBCharacteristicPropertyWrite = 0x08,
CBCharacteristicPropertyNotify = 0x10,
CBCharacteristicPropertyIndicate = 0x20,
CBCharacteristicPropertyAuthenticatedSignedWrites = 0x40,
CBCharacteristicPropertyExtendedProperties = 0x80,
CBCharacteristicPropertyNotifyEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x100,
CBCharacteristicPropertyIndicateEncryptionRequired NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0) = 0x200
};
*/
NSLog(@"%lu", (unsigned long)characteristic.properties);
//只有 characteristic.properties 有write的权限才可以写
if(characteristic.properties & CBCharacteristicPropertyWrite){
/*
最好一个type参数可以为CBCharacteristicWriteWithResponse或type:CBCharacteristicWriteWithResponse,区别是是否会有反馈
*/
[peripheral writeValue:value forCharacteristic:characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
}else{
NSLog(@"该字段不可写!");
}
}
6 订阅Characteristic的通知
//设置通知
-(void)notifyCharacteristic:(CBPeripheral *)peripheral
characteristic:(CBCharacteristic *)characteristic{
//设置通知,数据通知会进入:didUpdateValueForCharacteristic方法
[peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
}
//取消通知
-(void)cancelNotifyCharacteristic:(CBPeripheral *)peripheral
characteristic:(CBCharacteristic *)characteristic{
[peripheral setNotifyValue:NO forCharacteristic:characteristic];
}
7 断开连接(disconnect)
//停止扫描并断开连接
-(void)disconnectPeripheral:(CBCentralManager *)centralManager
peripheral:(CBPeripheral *)peripheral{
//停止扫描
[centralManager stopScan];
//断开连接
[centralManager cancelPeripheralConnection:peripheral];
}
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