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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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