iOS的蓝牙数据接收以及发送

1. 名词：Central（中心设备）、Peripheral（外围设备）、advertising（广告）、Services（服务）、Characteristic（特征）
2. 新建Central Manager实例进行蓝牙管理
3. 搜索外围设备
4. 连接外围设备
5. 获得外围设备的服务
6. 获得服务的特征
7. 给外围设备发送数据
8. 从外围设备读数据

蓝牙介绍

本文要介绍的CoreBluetooth,专门用于与BLE设备通讯。并且现在很多蓝牙设备都支持4.0,4.0以其低功耗著称，所以一般也叫BLE(Bluetoothlow energy)，所以也是在iOS比较推荐的一种开发方法。

CoreBluetooth介绍

在CoreBluetooth中有两个主要的部分,Central和Peripheral，CBPeripheralManager 作为周边设备。CBCentralManager作为中心设备。所有可用的iOS设备可以作为周边（Peripheral）也可以作为中央（Central），但不可以同时既是周边也是中央。

1. 周边设备（Peripheral）设备是广播设备的数据，中央设备（Central）是管理并且使用这些数据的设备。
2. 也就是说周边（Peripheral）向周围发送广播，告诉周围的中央设备（Central）它（周边（Peripheral）这里有数据，并且说明了能提供的服务和特征值（连接之后才能获取），
3. 其实蓝牙传值相当于网络接口，硬件的service的UUID加上characteristic的UUID，
   打一个比喻：service的UUID相当于主地址，characteristic的UUID相当于短链接，短链接必须是主地址的分支，拼在一起的是接口，你和硬件设定的蓝牙传输格式类似于json，双方可识别的数据，因为蓝牙只能支持16进制，而且每次传输只能20个字节，所以要把信息流转成双方可识别的16进制

实现方法介绍

• .h 导入头文件

#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>

• 自定义设置枚举状态

typedef NS_ENUM(NSInteger, BluetoothState){
    BluetoothStateDisconnect = 0,
    BluetoothStateScanSuccess,
    BluetoothStateScaning,
    BluetoothStateConnected,
    BluetoothStateConnecting
};

typedef NS_ENUM(NSInteger, BluetoothFailState){
    BluetoothFailStateUnExit = 0,
    BluetoothFailStateUnKnow,
    BluetoothFailStateByHW,
    BluetoothFailStateByOff,
    BluetoothFailStateUnauthorized,
    BluetoothFailStateByTimeout
};

• 设置代理

<CBCentralManagerDelegate,CBPeripheralDelegate>

• 添加属性

@property (strong , nonatomic) UITableView *tableView;
@property (strong , nonatomic) CBCentralManager *manager;//中央设备
@property (assign , nonatomic) BluetoothFailState bluetoothFailState;
@property (assign , nonatomic) BluetoothState bluetoothState;
@property (strong , nonatomic) CBPeripheral * discoveredPeripheral;//周边设备
@property (strong , nonatomic) CBCharacteristic *characteristic1;//周边设备服务特性
@property (strong , nonatomic) NSMutableArray *BleViewPerArr;

• 创建UITableView

-(void)setTableView{
    _tableView = [[UITableView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 20, [UIScreen mainScreen].bounds.size.width, [UIScreen mainScreen].bounds.size.height) style:UITableViewStyleGrouped];
    _tableView.delegate = self;
    _tableView.dataSource = self;
    _tableView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
    [self.view addSubview:_tableView];
}

• 接下来写tableView的dalegate

-(UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
    UITableViewCell *cell = (UITableViewCell *)[tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"IsConnect"];
    if (cell == nil) {
        cell = [[UITableViewCell alloc]initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:@"IsConnect"];
    }
    
    // 将蓝牙外设对象接出，取出name，显示
    //蓝牙对象在下面环节会查找出来，被放进BleViewPerArr数组里面，是CBPeripheral对象
    CBPeripheral *per=(CBPeripheral *)_BleViewPerArr[indexPath.row];
    NSString *bleName=[per.name substringWithRange:NSMakeRange(0, 9)];
    cell.textLabel.text = per.name;
    return cell;
}

-(CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
    return 44;
}
-(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section{
    return _BleViewPerArr.count;
}

• 创建实例,设置代理,创建数组管理外设，

self.manager = [[CBCentralManager alloc]initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];
self.manager.delegate = self;
self.BleViewPerArr = [[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:1];

• 开始扫描

-(void)scan{
    //判断状态开始扫瞄周围设备 第一个参数为空则会扫瞄所有的可连接设备  你可以
    //指定一个CBUUID对象 从而只扫瞄注册用指定服务的设备
    //scanForPeripheralsWithServices方法调用完后会调用代理CBCentralManagerDelegate的
    //- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI方法
    [self.manager scanForPeripheralsWithServices:nil options:@{ CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey : @NO }];
    //记录目前是扫描状态
    _bluetoothState = BluetoothStateScaning;
    //清空所有外设数组
    [self.BleViewPerArr removeAllObjects];
    //如果蓝牙状态未开启，提示开启蓝牙
    if(_bluetoothFailState==BluetoothFailStateByOff)
    {
        NSLog(@"%@",@"检查您的蓝牙是否开启后重试");
    }

}

• 接下来会检测蓝牙状态

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
    if (central.state != CBCentralManagerStatePoweredOn) {
        NSLog(@"fail, state is off.");
        switch (central.state) {
            case CBCentralManagerStatePoweredOff:
                NSLog(@"连接失败了\n请您再检查一下您的手机蓝牙是否开启，\n然后再试一次吧");
                _bluetoothFailState = BluetoothFailStateByOff;
                break;
            case CBCentralManagerStateResetting:
                _bluetoothFailState=BluetoothFailStateByTimeout;
                break;
            case CBCentralManagerStateUnsupported:
                NSLog(@"检测到您的手机不支持蓝牙4.0\n所以建立不了连接.建议更换您\n的手机再试试。");
                _bluetoothFailState = BluetoothFailStateByHW;
                break;
            case CBCentralManagerStateUnauthorized:
                NSLog(@"连接失败了\n请您再检查一下您的手机蓝牙是否开启，\n然后再试一次吧");
                _bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnauthorized;
                break;
            case CBCentralManagerStateUnknown:
                _bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnKnow;
                break;
            default:
                break;
        }
        return;
    }
    _bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnExit;
    // ... so start scanning
}

• 中央设备开始扫描之后，我们需要实现 centralManager:didDiscoverPeripheral:advertisementData:RSSI: 通过该回调来获取发现设备。
  这个回调说明着广播数据和信号质量(RSSI-Received Signal Strength Indicator)的周边设备被发现。通过信号质量，可以用判断周边设备离中央设备的远近。

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central
 didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
     advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData
                  RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
    if (peripheral == nil||peripheral.identifier == nil/*||peripheral.name == nil*/)
    {
        return;
    }
    NSString *pername=[NSString stringWithFormat:@"%@",peripheral.name];
    //判断是否存在@"你的设备名"
    NSRange range=[pername rangeOfString:@"你的设备名"];
    //如果从搜索到的设备中找到指定设备名，和BleViewPerArr数组没有它的地址
    //加入BleViewPerArr数组
    if(range.location!=NSNotFound&&[_BleViewPerArr containsObject:peripheral]==NO){
        [_BleViewPerArr addObject:peripheral];
    }
    _bluetoothFailState = BluetoothFailStateUnExit;
    _bluetoothState = BluetoothStateScanSuccess;
    [_tableView reloadData];
}

扫描设备输出台log：

<CBPeripheral: 0x14e625f80, identifier = 954DBF72-104A-E041-19F8-D9538DBA7C23, name = brand, state = disconnected>

蓝牙广播中可以携带一些信息，最好将mac 地址也一并在这里广播出来！！！
扫描设备advertisementData 输出台log ：

Printing description of advertisementData:
{
    kCBAdvDataIsConnectable = 1;
    kCBAdvDataLocalName = "brand";
    kCBAdvDataTxPowerLevel = 2;
}

• 扫描到设备之后当然是链接设备了,这里会有一个UITableView，在tableview点击方法里写连接方法

-(void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath{
    CBPeripheral *peripheral=(CBPeripheral *)_BleViewPerArr[indexPath.row];
    //设定周边设备，指定代理者
    _discoveredPeripheral = peripheral;
    _discoveredPeripheral.delegate = self;
    //连接设备
    [_manager connectPeripheral:peripheral
                        options:@{CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey:@YES}];
}

说明 ： 点击单元格连接对应的设备，连接该设备 调用完该方法后会调用代理- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral表示连接上了设备

连接失败会调用- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error

• 已经连接上该设备，就可以获取当前设备的信息

// 获取当前设备
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
    NSLog(@"%@",peripheral);
    
    // 设置设备代理
    [peripheral setDelegate:self];
    // 大概获取服务和特征
    [peripheral discoverServices:nil];
    
    //或许只获取你的设备蓝牙服务的uuid数组，一个或者多个
    //[peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:@""],[CBUUID UUIDWithString:@""]]];
    
    
    NSLog(@"Peripheral Connected");
    
    [_manager stopScan];
    
    NSLog(@"Scanning stopped");
    
    _bluetoothState=BluetoothStateConnected;
    
}

• 各种服务

说明：在这个方法中我们要查找到我们需要的服务 然后调用discoverCharacteristics方法查找我们需要的特性
该discoverCharacteristics方法调用完后会调用代理CBPeripheralDelegate的- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error

// 获取当前设备服务services
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
    if (error) {
        NSLog(@"Error discovering services: %@", [error localizedDescription]);
        return;
    }
    
    NSLog(@"所有的servicesUUID%@",peripheral.services);

    //遍历所有service
    for (CBService *service in peripheral.services)
    {
        
        NSLog(@"服务%@",service.UUID);
        
        //找到你需要的servicesuuid
        if ([service.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的设备服务的uuid"]])
        {
            //监听它
            [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
        }
        
        
        
    }
    NSLog(@"此时链接的peripheral：%@",peripheral);
    
}

• 特征获取

说明：在这个方法中我们要找到我们所需的服务的特性 然后调用setNotifyValue方法告知我们要监测这个服务特性的状态变化 当setNotifyValue方法调用后调用代理CBPeripheralDelegate的- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateNotificationStateForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
    
    if (error)
    {
        NSLog(@"Discovered characteristics for %@ with error: %@", service.UUID, [error localizedDescription]);
        return;
    }
    NSLog(@"服务：%@",service.UUID);
    // 特征
    for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics)
    {
        NSLog(@"%@",characteristic.UUID);
        //发现特征
        //注意：uuid 分为可读，可写，要区别对待！！！
        
        
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的特征uuid"]])
        {
            NSLog(@"监听：%@",characteristic);//监听特征
            //保存characteristic特征值对象
            //以后发信息也是用这个uuid
            _characteristic1 = characteristic;
            
            [_discoveredPeripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
        }
        
        //当然，你也可以监听多个characteristic特征值对象
        if ([characteristic.UUID isEqual:[CBUUID UUIDWithString:@"你的特征uuid"]])
        {
            //同样用一个变量保存，demo里面没有声明变量，要去声明
//            _characteristic2 = characteristic;
//            [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:_characteristic2];
//            NSLog(@"监听：%@",characteristic);//监听特征
        }
    }
}

• 读

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error
{
    if (error)
    {
        NSLog(@"Error updating value for characteristic %@ error: %@", characteristic.UUID, [error localizedDescription]);
        return;
    }
    
    NSLog(@"收到的数据：%@",characteristic.value);
}

蓝牙传值

蓝牙写到这里，基本用法已经说明，代码千变万变，思路不变，接下来介绍传值，因为我的项目是手环，我就以我们硬件工程师的蓝牙接口文档来介绍如何和硬件交互，
其实蓝牙传值相当于网络接口，硬件的service的UUID加上characteristic的UUID，
打一个比喻：service的UUID相当于主地址，characteristic的UUID相当于短链接，短链接必须是主地址的分支，拼在一起的是接口，你和硬件设定的蓝牙传输格式类似于json，双方可识别的数据，因为蓝牙只能支持16进制，而且每次传输只能20个字节，所以要把信息流转成双方可识别的16进制

1. 下面是手环的接口文档

APP请求运动模式基础数据传输时拆分的总包数

由此看出：0、1、2字节都是固定的，3字节是月（16进制），4字节是日（16进制），5字节是异或校验和

那么：

// APP请求运动模式基础数据传输时拆分的总包数
- (NSData *)sportBao
{
    Byte reg[6];
    reg[0]=0xa5;
    reg[1]=0x06;
    reg[2]=0x03;
    reg[3]=0x01;
    reg[4]=0x02;
    reg[5]=(Byte)(reg[0]^reg[1]^reg[2]^reg[3]^reg[4]);
    NSData *data=[NSData dataWithBytes:reg length:6];
    return data;
}

这时候，要把请求命令发送给手环，发送给刚才纪录的discoveredPeripheral的蓝牙设备的characteristic1的特征值

// 获取总包数
- (void)getAltogether
{

    //生成总包数data
    NSData *d1 = [self sportBao];
    NSLog(@"写%@",d1);
    NSLog(@"%@",discoveredPeripheral);
  [discoveredPeripheral writeValue:d1 forCharacteristic:characteristic1 type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
  
}
  

发送完成，手环会返回数据
数据是以下格式：

手环返回运动模式基础数据传输时拆分的总包数

由此看出：0、1、2字节都是固定的，3-4字节是总包数（16进制），5字节是异或校验和

那么：我们需要转换3-4字节的16进制，得到总包数

- (void)SetAltogether:(NSData *)DayData
{
    Byte *testByte = (Byte *)[DayData bytes];
    if (DayData.length == 6) {
        //收到数据之后，要异或校验，看数据是否完整以及正确
        if (testByte[5]==(testByte[0]^testByte[1]^testByte[2]^testByte[3]^testByte[4]))
        {
            // 这里记录总包数
            int totalBao = 0;
            totalBao = testByte[4]*256+testByte[3];
        }
    }
}

解析数据的格式已经有了，那么在接收数据的时候

- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(NSError *)error{
    if (error)
    {
        NSLog(@"读失败");
        
        return;
    }
    NSLog(@"收到的数据 :%@",characteristic.value);

    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@",characteristic.value];
    
    
    // 运动总包数
    if (str.length>7&&[[str substringWithRange:NSMakeRange(1, 2)]isEqualToString:@"a5"]&&[[str substringWithRange:NSMakeRange(5, 2)]isEqualToString:@"83"]) {
        //调用解析总包数方法
        [self SetAltogether:characteristic.value];

    }
    
}

数据传输介绍完毕，基本用法已经说明