IOS:蓝牙技术

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本文详细介绍如何在iOS设备上使用蓝牙技术，包括核心概念、设备角色、类解析及具体实现步骤。从扫描到连接周边设备，再到获取服务和特性，逐步指导开发者完成蓝牙应用的基本功能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

基本理论

框架与概念

在ios中使用蓝牙技术，会用到CoreBluetooth框架。

里面对设备有2个定义：周边(peripeheral)设备与中央(central)设备。发送蓝牙信号的是周边设备，接收蓝牙信号的是中央设备。

可以这样理解，周边设备是服务端，中央设备是客户端。中央设备可以去搜索周边有哪些服务端，可以选择连接上其中一台，进行信息获取。

支持蓝牙4.0的手机，可以作为周边设备，也可以作为中央设备，但是不能同时既为周边设备又为中央设备。

类解读

中央设备用 CBCentralManager 这个类管理。

周边设备用 CBPeripheralManager 这个类管理；

周边设备里面还有服务类 CBService，服务里面有各种各样的特性类 CBCharacteristic。

仿写lightblue

基本流程

假设我们有2台以上可用设备。
其中一台作为调试机，用来搜索其它设备，并连接上去。所以，是中央设备central。
其它设备设置为蓝牙发射器，即是周边设备peripheral。
调试机先扫描周边设备，用UITableView展示所扫描到的周边设备。
点击其中一台设备，进行连接connect。
连接上后，获取其中的所有服务services。
对其中每个服务进行遍历，获取所有的特性Characteristic。
读取每个特性，获取每个特性的值value。
至此，lightblue基本的仿写思路就清晰列出来了。

扫描设备
先包含头文件CoreBluetooth/CoreBluetooth.h
然后添加协议 CBCentralManagerDelegate,接着定义2个属性， CBCentralManager用来管理我们的中央设备，NSMutableArray用来保存扫描出来的周边设备。
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralMgr;
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *arrayBLE;
中央设备创建很简单，第一个参数代表 CBCentralManager 代理，第二个参数设置为nil，因为Peripheral Manager将Run在主线程中。如果你想用不同的线程做更加复杂的事情，你需要创建一个队列（queue）并将它放在这儿。
self.centralMgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
self.arrayBLE = [[NSMutableArray alloc] init];
实现centralManagerDidUpdateState。当Central Manager被初始化，我们要检查它的状态，以检查运行这个App的设备是不是支持BLE。
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
  {
  switch (central.state)
  {
  case CBCentralManagerStatePoweredOn:
  [self.centralMgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
  break;
  
  default:
  NSLog(@”Central Manager did change state”);
  break;
  }
  }
  -scanForPeripheralsWithServices:options:方法是中央设备开始扫描，可以设置为特定UUID来指，来差找一个指定的服务了。我们需要扫描周边所有设备，第一个参数设置为nil。

当发起扫描之后，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
{
BLEInfo *discoveredBLEInfo = [[BLEInfo alloc] init];
discoveredBLEInfo.discoveredPeripheral = peripheral;
discoveredBLEInfo.rssi = RSSI;

  // update tableview
  [self saveBLE:discoveredBLEInfo];

}
BLEInfo是我新建的一个类，用来存储周边设备信息的，具体如下：
@interface BLEInfo : NSObject

@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *discoveredPeripheral;
@property (nonatomic, strong) NSNumber *rssi;

@end
保存周边设备信息，并把它们显示到UITableView上：

(BOOL)saveBLE:(BLEInfo *)discoveredBLEInfo
{
for (BLEInfo *info in self.arrayBLE)
{
if ([info.discoveredPeripheral.identifier.UUIDString isEqualToString:discoveredBLEInfo.discoveredPeripheral.identifier.UUIDString])
{
return NO;
}
}

[self.arrayBLE addObject:discoveredBLEInfo];
[self.tableView reloadData];
return YES;
}
扫描到的周边设备展示如下：

扫描到的周边设备

连接设备

当我们点击其中一个设备，尝试进行连接。lightblue是点击后就立马连接的，然后在下一个UITableView来展示该周边设备的服务与特性。

而我是进入下一页UITableView才开始连接，差别不大。但是注意的是，一定要把我们之前的self.centralMgr传递到下一页的UITableView来使用，并且重新设置delegate。

用来展示服务和特性的UITableViewController：
@interface BLEInfoTableViewController : UITableViewController
<
CBPeripheralManagerDelegate,
CBCentralManagerDelegate,
CBPeripheralDelegate
>

@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *centralMgr;
@property (nonatomic, strong) CBPeripheral *discoveredPeripheral;

// tableview sections，保存蓝牙设备里面的services字典，字典第一个为service，剩下是特性与值
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *arrayServices;

// 用来记录有多少特性，当全部特性保存完毕，刷新列表
@property (atomic, assign) int characteristicNum;

@end
记得把之前的centrlMgr传过来，记得要重新设置delegate：

(void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

[_centralMgr setDelegate:self];
if (_discoveredPeripheral)
{
[_centralMgr connectPeripheral:_discoveredPeripheral options:nil];
}
_arrayServices = [[NSMutableArray alloc] init];
_characteristicNum = 0;
}
其中，

[centralMgr connectPeripheral:discoveredPeripheral options:nil];

就是中央设备向周边设备发起连接。

我们可以实现下面的函数，如果连接失败，就会得到回调：
- (void)centralManager:(CBCentralManager )central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral )peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@”didFailToConnectPeripheral : %@”, error.localizedDescription);
}
我们必须实现didConnectPeripheral，只要连接成功，就能回调到该函数，开始获取服务。

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

[self.arrayServices removeAllObjects];

[_discoveredPeripheral setDelegate:self];

[_discoveredPeripheral discoverServices:nil];
}
discoverServices就是查找该周边设备的服务。
1. 获取服务

当找到了服务之后，就能进入didDiscoverServices的回调。我们把全部服务都保存起来。

(void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverServices:(NSError )error
{
if (error)
{
NSLog(@”didDiscoverServices : %@”, [error localizedDescription]);
// [self cleanup];
return;
}

for (CBService *s in peripheral.services)
{
NSLog(@”Service found with UUID : %@”, s.UUID);
NSMutableDictionary *dic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithDictionary:@{SECTION_NAME:s.UUID.description}];
[self.arrayServices addObject:dic];
[s.peripheral discoverCharacteristics:nil forService:s];
}
}
1. 获取特性

我们通过discoverCharacteristics来获取每个服务下的特性，通过下面的回调来获取。

(void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService )service error:(NSError *)error
{
if (error)
{
NSLog(@”didDiscoverCharacteristicsForService error : %@”, [error localizedDescription]);
return;
}

for (CBCharacteristic *c in service.characteristics)
{
self.characteristicNum++;
[peripheral readValueForCharacteristic:c];
}
}
1. 获取特性值

readValueForCharacteristic可以读取特性的值。

通过下面的回调，就能得到特性值。

(void)peripheral:(CBPeripheral )peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic )characteristic error:(NSError *)error
{
self.characteristicNum–;
if (self.characteristicNum == 0)
{
[self.tableView reloadData];
}

if (error)
{
NSLog(@”didUpdateValueForCharacteristic error : %@”, error.localizedDescription);
return;
}

NSString *stringFromData = [[NSString alloc] initWithData:characteristic.value encoding:NSUTF8StringEncoding];

if ([stringFromData isEqualToString:@”EOM”])
{
NSLog(@”the characteristic text is END”);
// [peripheral setNotifyValue:NO forCharacteristic:characteristic];
// [self.centralMgr cancelPeripheralConnection:peripheral];
}

for (NSMutableDictionary *dic in self.arrayServices)
{
NSString *service = [dic valueForKey:SECTION_NAME];
if ([service isEqual:characteristic.service.UUID.description])
{
NSLog(@”characteristic.description : %@”, characteristic.UUID.description);
[dic setValue:characteristic.value forKey:characteristic.UUID.description];
}
}
}
连接到周边设备获得的蓝牙信息