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iOS蓝牙开发:蓝牙的连接和数据的读写

蓝牙开发说简单也简单,说不简单也有点难,开发人员在首次开发蓝牙前首先需要搞清楚蓝牙开发的概念,还要了解掌握蓝牙开发的一整套流程,这样才能快速上手开发蓝牙。

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  蓝牙开发分为两种模式:管理者模式和中心者模式。管理者模式基本很少用到,相当于iPhone手机作为外设,自己创建服务和特性,然后用其他设备连接iPhone手机;中心者模式一般是大部分情况下都会使用的,使用中心者模式开发相当于iPhone手机作为主机,连接蓝牙外设,下面介绍蓝牙开发的例子就是使用的中心者模式来讲解的。

在这里我还是要推荐下我自己建的iOS开发学习群:680565220,群里都是学ios开发的,如果你正在学习ios ,我欢迎你加入,今天分享的这个案例已经上传到群文件,大家都是软件开发党,不定期分享干货(只有iOS软件开发相关的),包括我自己整理的一份2018最新的iOS进阶资料和高级开发教程

一、关于蓝牙开发的一些重要的理论概念:

1、服务(services):蓝牙外设对外广播的时候一定会有一个服务,有些时候也可以是有多个服务,服务下面包含一些特性,服务可以理解成一个模块的窗口;

2、特征(characteristic):特征存在于服务下面的,一个服务下面可以有多个特征,特征可以理解成具体实现功能的窗口,一般的特性都会有value,也就是特征值,是特征和外界交互的最小单位;

  3、UUID:蓝牙上的唯一标示符,为了区分不同服务和特征,就用UUID来表示。

二、蓝牙连接的主要步骤

 1、创建一个CBCentralManager实例来进行蓝牙管理;

 2、搜索扫描外围设备;

 3、连接外围设备;

 4、获得外围设备的服务;

 5、获得服务的特征;

 6、从外围设备读取数据;

 7、给外围设备发送(写入)数据。

三、蓝牙连接和数据读写的具体步骤

 1、导入苹果系统蓝牙框架

#import

 2、遵循两个蓝牙框架相关的协议

3、新建两个实例属性,一个特征属性

@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralManager; //中心管理者

@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *peripheral; //连接到的外设

@property (nonatomic, strong) CBCharacteristic *characteristic; //特征

 4、初始化CBCentralManager,进行蓝牙管理

- (void)viewDidLoad {

[super viewDidLoad];

self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];     //创建实例进行蓝牙管理

}

//若中心管理者初始化之后 就会触发下面这个代理方法 该代理方法是用来判断手机蓝牙的状态的

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central {

// 蓝牙可用,开始扫描外设

if (central.state == CBManagerStatePoweredOn) {

NSLog(@"蓝牙可用");

//在中心管理者成功开启之后再进行一些操作

//搜索扫描外设

// 根据SERVICE_UUID来扫描外设,如果不设置SERVICE_UUID,则扫描所有蓝牙设备

// [self.centralManager startAdvertising:@{CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]}];

[central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];

}

if(central.state == CBManagerStateUnsupported) {

NSLog(@"该设备不支持蓝牙");

}

if (central.state == CBManagerStatePoweredOff) {

NSLog(@"蓝牙已关闭");

}

if (central.state == CBManagerStateUnknown) {

NSLog(@"蓝牙当前状态不明确");

}

if (central.state == CBManagerStateUnauthorized) {

NSLog(@"蓝牙未被授权");

}

}

  5、搜索外围设备

//执行扫描动作之后,如果扫描到外设了,就会自动回调下面的协议方法

/** 发现符合要求的外设,回调 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI {

NSLog(@"%@====",peripheral.name);

//根据外设名字有选择性的筛选连接蓝牙设备

if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]) {

//在这里对外设携带的广播数据进行进一步的处理

if ([self.peripheraNames containsObject:peripheral.name]) {

//如果数组中包含了就不再添加

return;

}

//添加到外设名字数组中

[self.peripheraNames addObject:peripheral.name];

//标记外设,让它的生命周期与控制器的一致

self.peripheral = peripheral;

// 可以根据外设名字来过滤外设

// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

// 连接外设

// [central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

6、连接外围设备

//连接外围设备,中心管理者连接外设成功,如果连接成功就会回调这个协议方法

/** 连接成功 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral{

//连接成功之后,可以进行服务和特性的发现。 停止中心管理设备的扫描动作,要不然在你和已经连接好的外设进行数据沟通时,如果又有一个外设进行广播且符合你的连接条件,那么你的iOS设备也会去连接这个设备(因为iOS BLE4.0是支持一对多连接的),导致数据的混乱。

//停止扫描动作

[self.centralManager stopScan];

// 设置外设的代理

peripheral.delegate = self;

// 根据UUID来寻找服务

// [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:SERVICE_UUID]]];

//外设发现服务,传nil代表不过滤,一次性读出外设的所有服务

[peripheral discoverServices:nil];

NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接成功", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

}

//外设连接失败

/** 连接失败的回调 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error {

NSLog(@"%s, line = %d, %@=连接失败", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

}

//丢失连接 掉线

/** 断开连接 */

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error {

NSLog(@"%s, line = %d, %@=断开连接", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral.name);

// 断开连接可以设置重新连接

[central connectPeripheral:peripheral options:nil];

}

7、获取外围设备服务和特征

/** 发现服务 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error {

// 遍历出外设中所有的服务

for (CBService *service in peripheral.services) {

// NSLog(@"所有的服务:%@",service);

}

// 这里仅有一个服务,所以直接获取

CBService *service = peripheral.services.lastObject;

// 根据UUID寻找服务中的特征

// [peripheral discoverCharacteristics:@[[CBUUID UUIDWithString:CHARACTERISTIC_UUID]] forService:service];

// [peripheral discoverCharacteristics:@[service.UUID] forService:service];

[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];

}

8、从外围设备读取数据

// 更新特征的value的时候会调用 (凡是从蓝牙传过来的数据都要经过这个回调,简单的说这个方法就是你拿数据的唯一方法) 你可以判断是否 从外围设备读数据

/** 接收到数据回调 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error {

// if (characteristic == @"你要的特征的UUID或者是你已经找到的特征") {

// //characteristic.value就是你要的数据

// }

if ([peripheral.name hasPrefix:@"TEAMOSA"]){

NSData *data = characteristic.value;

NSString *value = [self hexadecimalString:data];

// NSLog(@"characteristic(读取到的): %@, data : %@, value : %@", characteristic, data, value);

}

// 拿到外设发送过来的数据

// NSData *data = characteristic.value;

// self.textFild.text = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];

}

9、向外围设备发送(写入)数据

//这个方法你可以放在button的响应里面,也可以在找到特征的时候就写入,具体看你业务需求怎么用

//[self.peripherale writeValue:_batteryData forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];//第一个参数是已连接的蓝牙设备; 第二个参数是要写入到哪个特征; 第三个参数是通过此响应记录是否成功写入 需要注意的是特征的属性是否支持写数据

/** 写入数据回调 */

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error {

/*

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

};

打印出特征的权限(characteristic.properties),可以看到有很多种,这是一个NS_OPTIONS的枚举,可以是多个值

常见的又read,write,noitfy,indicate.知道这几个基本够用了,前俩是读写权限,后俩都是通知,俩不同的通知方式

*/

// NSLog(@"%s, line = %d, char.pro = %d", __FUNCTION__, __LINE__, characteristic.properties);

// 此时由于枚举属性是NS_OPTIONS,所以一个枚举可能对应多个类型,所以判断不能用 = ,而应该用包含

NSLog(@"write value success(写入成功) : %@", characteristic);

}

10、具体调用给蓝牙外设写入数据方法,这里的例子是以按钮点击事件里面来调用处理

//发送按钮点击事件

- (void)sendClick {

if (!self.characteristic) {

return;

}

_tempValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0f", progressView.centigradeDegree];

_timeValue = [NSString stringWithFormat:@"%.0ld", (long)progressView1.timeDegree];

NSString *ttData = [NSString stringWithFormat:@"%@,%@U", _tempValue, _timeValue];

// NSString *aaa = [DataCoverTool coverFromStringToHexStr:ttData];

// 用NSData类型来写入

// NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:arry];

NSData *data = [ttData dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

// NSData *data = [self dataWithString:ttData];

// 根据上面的特征self.characteristic来写入数据

[self.peripheral writeValue:data forCharacteristic:self.characteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];

苹果手机怎么用蓝牙迁移数据

iOS 12.4 推出了 iPhone 迁移功能,可将数据直接从旧 iPhone 传输至新 iPhone,同时改进了 iPhone 和 iPad 安全性。

那么iPhone迁移功能如何使用呢?苹果官方网站已经上线了教程。

如何使用iPhone迁移

将新iPhone开机,并将它放在运行iOS 12.4或更高版本的当前iPhone旁边*。“快速开始”屏幕会出现在当前iPhone上,并且屏幕上会提供使用您的Apple ID设置新iPhone选项。

确保这就是您要使用的Apple ID,然后轻点“继续”。如果您没有看到这一选项而无法在当前设备上继续操作,请确保蓝牙已打开。

等待新iPhone上出现动画。拿起当前iPhone并置于新iPhone上方,然后使动画居中位于取景框内。等待提示“在新iPhone上完成”的信息出现。如果您无法使用当前iPhone的摄像头,请轻点“手动验证”,然后按照显示的步骤操作。

出现提示时,在新iPhone上输入当前iPhone的密码。

按照说明在新iPhone上设置面容ID或触控ID。

轻点“从iPhone传输”,以开始将旧iPhone的数据传输到新iPhone。您还可以选择要不要将旧iPhone的某些设置传输到新iPhone,例如Apple Pay和Siri。

如果您有Apple Watch并且正在设置新iPhone,系统会询问您要不要传输您的Apple Watch数据和设置。

将两台设备相邻放置,并插接电源,直到iPhone数据迁移过程完成为止。传输时间取决于多个因素,例如,您使用的连接类型、网络状况和传输的数据量。

注意提醒:*您可以通过两种方法将数据从旧设备传输到新设备,一种是无线方式,另一种是在此时使用闪电转USB 3相机转换器和闪电转USB连接线来连接设备。

将数据传输到新 iOS 设备之后,你可能需要再完成几步操作才能完成手机的设置流程。包括检查“邮件”、“通讯录”和“日历”的设置、为应用开启通知功能、配对蓝牙配件、将卡片添加到 Apple Pay、管理订阅等等。

iOS 低功耗蓝牙4.0开发指南。

1.什么是蓝牙4.0,蓝牙其它标准又是什么?

详细描述:低功耗蓝牙(Low Energy; LE),又视为Bluetooth Smart或蓝牙核心规格4.0版本。其特点具备节能、便于采用,是蓝牙技术专为物联网(Internet of Things; IOT)开发的技术版本。所以它最主要的特点是低功耗,普及率高。现在所说的蓝牙设备,大部分都是在说4.0设备,ble也特指4.0设备。 在4.0之前重要的版本有 2.1版本-基本速率/增强数据率(BR/EDR) 和 3.0 高速蓝牙 版本,这些统称为经典蓝牙。4.0还有4.1和4.2的小版本,其中4.2版本对传输速率做了进一步他提升,提高了2.5倍,苹果从iphone6开始使用4.2,最新的蓝牙标准为蓝牙5.0,其中最大的特点连接范围扩大了4倍,速度又提高了2倍,无连接数据广播能力提高了8倍,增加了蓝牙组网的能力。

2.蓝牙开发必须知道的概念。

2.1.1 central和peripheral:

蓝牙应用开发中,存在两种角色,分别是central和peripheral(pə’rɪfərəl) ,中文就是中心和外设。比如手机去连接智能设备,那手机就是central,智能设备就是peripheral。大多时候都是central去连接peripheral的场景。

2.1.2 广播和连接:

peripheral会发出广播,central扫描到广播后,可以对设备进行连接,发出connect请求,peripheral接收到请求后,同意连接后,central和peripheral就建立了连接。

2.1.3 连接后的操作:

write,read,notify,indecate, response or not …

indecate和notify的区别就在于,indecate是一定会收到数据,notify有可能会丢失数据(不会有central收到数据的回应),write也分为response和noresponse,如果是response,那么write成功回收到peripheral的确认消息,但是会降低写入的速率。

2.1.4 协议:

每个具体的智能设备,都约定了一组数据格式,这个就是数据协议,例如手环中获取到数据0X001023,其中第2位到第5位表示步数,那么就2310就是步数的16进制的数据,转换成10进制就是8976步,需要注意的是,设备端都是小端模式,所以取4位时候,高字节在前低字节在后。

3. iOS蓝牙应用的一般开发流程。

4. 蓝牙的数据交互。

write,read,notify,indecate, response or not … 都是容易理解的,indecate和notify对应的是长连接,建立indecate后,peripheral可以随时往central发送数据。

indecate和notify的区别就在于,indecate是一定会收到数据,notify有可能会丢失数据(不会有central收到数据的回应),write也分为response和noresponse,如果是response,那么write成功回收到peripheral的确认消息,但是会降低写入的速率。

对于一个charateristic,他的读写订阅的权限是peripheral决定的,熟悉可以被同时设置,一般会根据外设的功能来决定。

5.蓝牙ota DFU。

蓝牙ota,DFU(Device Firmware Update)指的是蓝牙设备的固件升级,其实是一整套流程,不同的蓝牙芯片,ota的流程有不同之处,我这里用ti的芯片举例。步骤为:切系统(bootloader mode),重启,传输数据,验证数据,切系统,重启,完成。

其中数据传输也会分成很多节去发送,没法送一段数据,做一次数据校验。

6.ota存在的问题。

每个智能设备的速率,功耗,存储都会有很多限制,导致很多设备会自己去实现ota的功能,自定义流程和数据传输方式,导致许多设备都是有自己私有的ota模式和协议,所以在做开发的时候,要仔细阅读设备协议中对ota的描述。

7.如何做自动重连。

只需要在设备断开连接的委托方法中,重新调用gatt.connet或者是centralManager.connet方法就可以了,无论当时设备是否有点,是否在周围,当设备再次开会或者连接到可连接范围内,都会自动被连上。

8.连接失败处理。

分两个平台来说,iOS端也有连接失败的委托,但是好像几乎不会发生这种情况,而对于同款设备,android常常会出现连接失败的情况,status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS,android端开发请不要把连接失败和断开连接放在一块处理,因为断开连接可以直接尝试重新连接,而连接失败后尝试重新连接,需要加一些延时,并且需要gatt.close,清空一下状态,否则会把gatt阻塞导致手机不重启蓝牙就再也无法连接任何设备的情况 。

9.后台运行。

iOS后来运行,需要设备中info.Plist权限,key:Required background modes ,value: bluetooth-central(手机作为central) , bluetooth-peripheral。

10.同时连接多个设备。

使用同一个CBCentralManager,通过进入委托的peripheral的identifier区分不同的设备,进行不同的操作和处理。

11.扫描广播包。

所有外设,只有在发出广播包的情况下,才能被central发现,绝大多数情况下,外设被连接后就不会发出广播(也有例外),很多人遇到无法找到设备的问题,大多属于这种情况。

12.提高蓝牙连接速度。

无论是iOS,还是android,都可以通过已绑定的设备,在不开启扫描的情况下进行快速连接,iOS需要的参数是peripheral的identifier,android需要mac地址。但android和iOS还是有一些区别的,比如iOS不能拿到已绑定的设备list,但是可以通过UUID去拿到peripheral的实例。而android可以拿到已绑定的设备list。android绑定过程需要手动调用createBond的方法,而iOS在连接成功一次后会自动绑定。 android在处理createBond时,常常会应为不同手机平台,不同设备,会产生兼容性的问题,这点需要注意。

13.定向扫描。

在扫描时候可以传入serviceUUID,这样可以扫描到特定条件的设备,提高扫描的速度,排除干扰。

14.如何获取mac地址。

而iOS出于苹果的安全策略问题,无法直接获得mac地址,只能得到一个mac地址换算出来的identifier。

苹果怎么用蓝牙传文件

以iPhone11,iOS13的手机为例,苹果用蓝牙传输文件的具体步骤如下所示:

1、首先打开手机,在手机桌面上找到设置图标并点击进入,于设置列表中找到隔空投送选项。

2、下一步点击进入,在跳转界面中选择所有人选项,并打开手机蓝牙以及要连接对象的蓝牙。

3、选择需要传输的文件比如图片,文件等,选择隔空投送,然后找到接受对象蓝牙,点击共享即可。

需要注意的是苹果由于操作系统的限制,所以苹果手机不像是Android一样可以,和大多数的使用Android系统的手机进行配对以便传输文件。苹果的iOS操作系统在刚上市时期,为了保证其系统的稳定性和安全性,对于蓝牙之间传输的对应传输通讯接口进行了封堵,也因此苹果手机的蓝牙传输功能只能限于苹果设备之间相互使用,不能够于其他品牌进行连接传输。

该答案适用于苹果大部分手机型号。


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