一、引言

蓝牙是设备近距离通信的一种方便手段，在iPhone引入蓝牙4.0后，设备之间的通讯变得更加简单。相关的蓝牙操作由专门的 CoreBluetooth.framework进行统一管理。通过蓝牙进行通讯交互分为两方，一方为中心设备central，一方为外设 peripheral，外设通过广播的方式向外发送信息，中心设备检索到外设发的广播信息，可以进行配对连接，进而进行数据交互。这里我写了一个轻量级的蓝牙库 GJLightBlueTooth，里面包括基本需要的蓝牙扫描连接操作。

二、中心设备CBCentralManager

CBCentralManager是管理中心设备的管理类，其中重要方法如下：

//设置中心设备代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //中心设备当前状态 @property(readonly) CBCentralManagerState state; //中心设备是否正在扫描 @property(readonly) BOOL isScanning NS_AVAILABLE(NA, 9_0);

其中state是一个枚举，有关蓝牙是否可用的状态如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

下面这些方法用于初始化管理中心：

//初始化方法 //设置的代理需要遵守CBCentralManagerDelegate协议 //queue可以设置蓝牙扫描的线程 传入nil则为在主线程中进行 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t)queue; //此方法同上 在options字典中用于进行一些管理中心的初始化属性设置 //字典中支持的键值如下 /*
NSString * const CBCentralManagerOptionShowPowerAlertKey 对应一个NSNumber类型的bool值，用于设置是否在关闭蓝牙时弹出用户提示
NSString * const CBCentralManagerOptionRestoreIdentifierKey 对应一个NSString对象，设置管理中心的标识符ID
*/ - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t)queue
                         options:(nullable NSDictionary *)options; //根据获取所有已知设备 - (NSArray *)retrievePeripheralsWithIdentifiers:(NSArray *)identifiers; //根据服务id获取所有连接的设备 - (NSArray *)retrieveConnectedPeripheralsWithServices:(NSArray *)serviceUUIDs;

在初始化管理中心完成后，会回调代理中的如下方法，我们必须实现如下方法：

//这个方法中可以获取到管理中心的状态 - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;

如果上面方法中管理中心状态为蓝牙可用，可以通过下面方法开启扫描外设：

//serviceUUIDs用于扫描一个特点ID的外设 options用于设置一些扫描属性 键值如下 /*
//是否允许重复扫描 对应NSNumber的bool值，默认为NO，会自动去重
NSString *const CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey;
//要扫描的设备UUID 数组 对应NSArray
NSString *const CBCentralManagerScanOptionSolicitedServiceUUIDsKey;
*/ - (void)scanForPeripheralsWithServices:(nullable NSArray *)serviceUUIDs options:(nullable NSDictionary *)options; //停止扫描外设 - (void)stopScan;

扫描的结果会在如下代理方法中回掉：

//peripheral 扫描到的外设 //advertisementData是外设发送的广播数据 //RSSI 是信号强度 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI;

扫描到外设后，通过下面方法可以连接一个外设：

/*
options中可以设置一些连接设备的初始属性键值如下
//对应NSNumber的bool值，设置当外设连接后是否弹出一个警告
NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey;
//对应NSNumber的bool值，设置当外设断开连接后是否弹出一个警告
NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey;
//对应NSNumber的bool值，设置当外设暂停连接后是否弹出一个警告
NSString *const CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey;
*/ - (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral options:(nullable NSDictionary *)options; //取消一个外设的连接 - (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;

调用过连接外设的方法后，会回掉如下代理方法：

//连接外设成功 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral; //连接外设失败 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error; //断开外设连接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(nullable NSError *)error;

当管理中心恢复时会调用如下代理：

//dict中会传入如下键值对 /*
//恢复连接的外设数组
NSString *const CBCentralManagerRestoredStatePeripheralsKey;
//恢复连接的服务UUID数组
NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanServicesKey;
//恢复连接的外设扫描属性字典数组
NSString *const CBCentralManagerRestoredStateScanOptionsKey;
*/ - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central willRestoreState:(NSDictionary *)dict;

三、外设CBPeripheralManager

从上面我们知道，中心设备是用来扫描周围的外设，两台设备的通讯中，必须有一个充当中心设备，一个充当外设，外设是由CBPeripheralManager进行管理，主要方法如下：

//设置外设管理中心代理 @property(assign, nonatomic, nullable) id delegate; //外设状态 枚举如中心设备 @property(readonly) CBPeripheralManagerState state; //是否正在发送广播 @property(readonly) BOOL isAdvertising; //用户的授权状态 + (CBPeripheralManagerAuthorizationStatus)authorizationStatus; //初始化并设置代理 参数的具体含义与中心设备管理中心 - (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t);
- (instancetype)initWithDelegate:(nullable id)delegate
                           queue:(nullable dispatch_queue_t)queue
                         options:(nullable NSDictionary *)options; //开始发送广播 //advertisementData中可以发送的数据有约定 如下 /*
对应设置NSString类型的广播名
NSString *const CBAdvertisementDataLocalNameKey;
外设制造商的NSData数据
NSString *const CBAdvertisementDataManufacturerDataKey;
外设制造商的CBUUID数据
NSString *const CBAdvertisementDataServiceDataKey;
服务的UUID与其对应的服务数据字典数组
NSString *const CBAdvertisementDataServiceUUIDsKey;
附加服务的UUID数组
NSString *const CBAdvertisementDataOverflowServiceUUIDsKey;
外设的发送功率 NSNumber类型
NSString *const CBAdvertisementDataTxPowerLevelKey;
外设是否可以连接
NSString *const CBAdvertisementDataIsConnectable;
服务的UUID数组
NSString *const CBAdvertisementDataSolicitedServiceUUIDsKey;
*/ - (void)startAdvertising:(nullable NSDictionary *)advertisementData; //停止发送广播 - (void)stopAdvertising; //设置一个连接的具体central设备的延时 枚举如下 /*
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBPeripheralManagerConnectionLatency) {
    CBPeripheralManagerConnectionLatencyLow = 0,
    CBPeripheralManagerConnectionLatencyMedium,
    CBPeripheralManagerConnectionLatencyHigh
} NS_ENUM_AVAILABLE(NA, 6_0);
*/ - (void)setDesiredConnectionLatency:(CBPeripheralManagerConnectionLatency)latency forCentral:(CBCentral *)central; //添加一个服务 - (void)addService:(CBMutableService *)service; //移除一个服务 - (void)removeService:(CBMutableService *)service; //移除所有服务 - (void)removeAllServices; //响应中心设备的读写请求 - (void)respondToRequest:(CBATTRequest *)request withResult:(CBATTError)result; //更新一个连接中心设备的订阅特征值 - (BOOL)updateValue:(NSData *)value forCharacteristic:(CBMutableCharacteristic *)characteristic onSubscribedCentrals:(nullable NSArray *)centrals;

外设代理的相关方法如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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四、中心设备与外设对象CBCentral与CBPeripheral

上面介绍了中心设备管理类与外设管理类，这些类用于将设备连接建立起来，器具的数据交换的服务和一些信息则是在对应的设备对象中。

1、中心设备 CBCentral属性与方法

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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2、外设CAPeripheral属性与方法

外设对象要比中心对象复杂的多，当centralManager连接到外设后，需要通过外设对象的代理方法进行数据交互，其中主要方法属性如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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外设的代理方法如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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五、服务对象CBService

服务对象是用来管理外设提供的一些数据服务的，其中属性如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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六、服务的特征值CBCharacteristic

通过绑定服务中的特征值来进行数据的读写操作，其中属性如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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七、读写请求对象CBATTRequest

服务对象是外设向中心设备提供的相关数据服务，获取到相应服务后，中心设备可以进行读写请求，读写对象属性如下：

typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCentralManagerState) { //状态未知 CBCentralManagerStateUnknown = 0, //连接断开 即将重置 CBCentralManagerStateResetting, //该平台不支持蓝牙 CBCentralManagerStateUnsupported, //未授权蓝牙使用 CBCentralManagerStateUnauthorized, //蓝牙关闭 CBCentralManagerStatePoweredOff, //蓝牙正常开启 CBCentralManagerStatePoweredOn,
};

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这里我写了一个轻量级的蓝牙库 GJLightBlueTooth，里面包括基本需要的蓝牙扫描连接操作。