IOS 蓝牙（GameKit、Core Bluetooth）

GameKit的蓝牙开发注意

● 只能用于iOS设备之间的连接
● 只能用于同一个应用程序之间的连接

● 最好别利用蓝牙发送比较大的数据

  /*
 关于蓝牙的数据传输
 
 1. 一次性传送，没有中间方法，所谓中间方法值得是，传输进度比例
 对于用户而言，选择了传输，就需要等待传输完成，或者传输以失败告终
 这就意味着，在实际开发过程中，最好不要用蓝牙传输太大的文件
 
 在实际应用中，蓝牙通常用于传递游戏数据模型，用于联机对战，譬如点对点的棋牌类游戏。
 */

 

iOS中蓝牙的实现方案

● iOS中提供了4个框架用于实现蓝牙连接
● GameKit.framework(用法简单)
• 只能用于iOS设备之间的连接,多用于游戏(比如五子棋对战),从iOS7开始过期

 

● MultipeerConnectivity.framework
• 只能用于iOS设备之间的连接,从iOS7开始引入,主要用于文件共享(仅限于沙盒的文

件)

● ExternalAccessory.framework
• 可用于第三方蓝牙设备交互,但是蓝牙设备必须经过苹果MFi认证(国内较少)

● CoreBluetooth.framework(时下热门)
• 可用于第三方蓝牙设备交互,必须要支持蓝牙4.0
● 硬件至少是4s,系统至少是iOS6
● 蓝牙4.0以低功耗著称,一般也叫BLE(Bluetooth Low Energy)

• 目前应用比较多的案例:运动手坏、嵌入式设备、智能家居

GameKit的蓝牙开发步骤

● 显示可以连接的蓝牙设备列表
GKPeerPickerController *ppc = [[GKPeerPickerController alloc] init]; ppc.delegate = self;
[ppc show];

 

● 在代理方法中监控蓝牙的连接
- (void)peerPickerController:(GKPeerPickerController *)picker

didConnectPeer:(NSString *)peerID toSession:(GKSession *)session { NSLog(@"连接到设备:%@", peerID);
// 关闭蓝牙设备显示界面
[picker dismiss];

// 设置接收到蓝牙数据后的监听器
[session setDataReceiveHandler:self withContext:nil]; // 保存session
self.session = session;

}

 

● 处理接收到的蓝牙数据
- (void) receiveData:(NSData *)data fromPeer:(NSString *)peer

 

inSession: (GKSession *)session context:(void *)context {
}

● 利用GKSession给其他设备发送数据 ● 给指定的连接设备发送数据

- (BOOL)sendData:(NSData *) data toPeers:(NSArray *)peers
withDataMode:(GKSendDataMode)mode error:(NSError **)error;

● 给所有连接的设备发送数据
- (BOOL)sendDataToAllPeers:(NSData *) data withDataMode:

(GKSendDataMode)mode error:(NSError **)error;

实例1：

#import "ViewController.h"
#include <GameKit/GameKit.h>

@interface ViewController ()<UINavigationControllerDelegate, UIImagePickerControllerDelegate, GKPeerPickerControllerDelegate>
/**
 *  连接
 */
- (IBAction)connect;
/**
 *  选择图片
 */
- (IBAction)selectedPhoto;
/**
 *  发送
 */
- (IBAction)send;

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *customIV;
/**
 *  会话
 */
@property (nonatomic, strong) GKSession *session;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}


- (IBAction)connect {
    
    // 1.创建选择其他蓝牙设备的控制器
    GKPeerPickerController *peerPk = [[GKPeerPickerController alloc] init];
    // 2.成为该控制器的代理
    peerPk.delegate = self;
    // 3.显示蓝牙控制器
    [peerPk show];
}
#pragma mark - GKPeerPickerControllerDelegate
// 4.实现dialing方法
/**
 *  当蓝牙设备连接成功就会调用
 *
 *  @param picker  触发时间的控制器
 *  @param peerID  连接蓝牙设备的ID
 *  @param session 连接蓝牙的会话(可用通讯), 以后只要拿到session就可以传输数据
 */
- (void)peerPickerController:(GKPeerPickerController *)picker didConnectPeer:(NSString *)peerID toSession:(GKSession *)session
{
    NSLog(@"%@", peerID);
    // 1.保存会话
    self.session = session;
    
    // 2.设置监听接收传递过来的数据
    /*
     Handler: 谁来处理接收到得数据
     withContext: 传递数据
     */
    [self.session setDataReceiveHandler:self withContext:nil];
    
    
    // 2.关闭显示蓝牙设备控制器
    [picker dismiss];
}
/**
 *  接收到其它设备传递过来的数据就会调用
 *
 *  @param data    传递过来的数据
 *  @param peer    传递数据设备的ID
 *  @param session 会话
 *  @param context 注册监听时传递的数据
 */
- (void) receiveData:(NSData *)data fromPeer:(NSString *)peer inSession: (GKSession *)session context:(void *)context
{
//    NSLog(@"%s", __func__);
    // 1.将传递过来的数据转换为图片(注意: 因为发送的时图片, 所以才需要转换为图片)
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    self.customIV.image = image;
}


- (void)peerPickerControllerDidCancel:(GKPeerPickerController *)picker
{
    
}


- (IBAction)send {
    // 利用session发送图片数据即可
    // 1.取出customImageView上得图片, 转换为二进制
    UIImage *image =  self.customIV.image;
    NSData *data = UIImagePNGRepresentation(image);
    
    /*
     GKSendDataReliable, 数据安全的发送模式, 慢
     GKSendDataUnreliable, 数据不安全的发送模式, 快
     */
    
    /*
     data: 需要发送的数据
     DataReliable: 是否安全的发送数据(发送数据的模式)
     error: 是否监听发送错误
     */
    [self.session sendDataToAllPeers:data withDataMode:GKSendDataReliable error:nil];
}


- (IBAction)selectedPhoto
{
    
    // 1.创建图片选择控制器
    UIImagePickerController *imagePk = [[UIImagePickerController alloc] init];
    // 2.判断图库是否可用打开
    if ([UIImagePickerController isSourceTypeAvailable:UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum])
    {
        // 3.设置打开图库的类型
        imagePk.sourceType = UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum;
        
        imagePk.delegate = self;
        
        // 4.打开图片选择控制器
        [self presentViewController:imagePk animated:YES completion:nil];
    }
}
#pragma mark - UIImagePickerControllerDelegate
- (void)imagePickerController:(UIImagePickerController *)picker didFinishPickingMediaWithInfo:(NSDictionary *)info
{
//    NSLog(@"%@", info);
    self.customIV.image = info[UIImagePickerControllerOriginalImage];
    
    [picker dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}

@end

 实例2：

/*
 > 讲解相片选择器
 *先不设置代理,创建后直接运行
 *从选择相片后需要关闭控制器引出代理
 *实现代理方法展示数据
 *PPT讲解蓝牙连接(不是所有应用都可以用蓝牙传输东西,必须相同应用事先写好如何处理. 苹果蓝牙传输非常满, 而且传输过程中没有进度)
 *在storyboard中添加按钮, 点击按钮后创建对端选择控制器, 设置代理,显示视图控制器
 *在代理方法中打印peerID, 讲解session用途查看头文件引出利用传递数据
 *定义属性保存session , 在storyboard中添加按钮监听按钮点击利用session传递图片
 *讲解传递数据方法两种模式区别
 *设置数据处理者, 讲解如何找到数据处理方法,在数据处理方法中打印LOG运行验证
 *将接收到的数据转换为图片后现实在界面上
 *总结蓝牙传输
 */

#import "CZViewController.h"
#import <GameKit/GameKit.h>

@interface CZViewController ()<UIImagePickerControllerDelegate, UINavigationControllerDelegate, GKPeerPickerControllerDelegate>

/**
 * 现实相片
 */
- (IBAction)selectPhoto;

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

/**
 * 蓝牙连接
 */
- (IBAction)connectBtnClick;

/**
 * 会话对象
 */
@property (nonatomic, strong)GKSession *session;

/**
 * 发送相片
 */
- (IBAction)sendPhoto;

@end

@implementation CZViewController

#pragma mark 选择照片
/*
 照片源类型
 
 UIImagePickerControllerSourceTypeCamera            照相机
 UIImagePickerControllerSourceTypePhotoLibrary      照片库（通过同步存放的，用户不能删除）
 UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum  保存的照片（通过拍照或者截屏保存的，用户可以删除）
 */
- (IBAction)selectPhoto
{
    
    
    // 1.判断照片源是否可用
    if ([UIImagePickerController isSourceTypeAvailable:UIImagePickerControllerSourceTypePhotoLibrary]) {
        // 1.1实例化控制器
        UIImagePickerController *picker = [[UIImagePickerController alloc] init];
        // 1.2设置照片源
        [picker setSourceType:UIImagePickerControllerSourceTypePhotoLibrary];
        // 1.3设置允许修改
        picker.allowsEditing = YES;
        // 1.4设置代理
        picker.delegate = self;
        // 1.5显示控制器
        [self presentViewController:picker animated:YES completion:^{
            
        }];
    }else
    {
        // 2.照片源不可用
        NSLog(@"照片源不可用");
    }
}

#pragma mark - imagePicker代理方法
- (void)imagePickerController:(UIImagePickerController *)picker didFinishPickingMediaWithInfo:(NSDictionary *)info
{
//    NSLog(@"%@", info);
    // 获取相片
    UIImage *image = info[@"UIImagePickerControllerEditedImage"];
    // 设置相片
    self.imageView.image = image;
    
    // 关闭相片选择器
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:^{
        
    }];
    
    
}

#pragma mark - 蓝牙连接
- (IBAction)connectBtnClick
{
    // 1.创建对端选择控制器
    GKPeerPickerController *picker = [[GKPeerPickerController alloc] init];
    
    // 2.设置代理
    picker.delegate = self;
    
    // 3.显示试图控制器
    [picker show];
    
}

#pragma mark - GKPeerPickerControllerDelegate
// 完成对端连接
// GKSession对象用于表现两个蓝牙设备之间连接的一个会话，你也可以使用它在两个设备之间发送和接收数据。
- (void)peerPickerController:(GKPeerPickerController *)picker didConnectPeer:(NSString *)peerID toSession:(GKSession *)session
{
    NSLog(@"连接成功 %@", peerID);
    // 保存会话
    self.session = session;
    
     // 设置数据处理对象，类似于delegate
    [self.session setDataReceiveHandler:self withContext:nil];
    
    // 关闭对端选择控制器
    [picker dismiss];
}

// 取消对端选择控制器
- (void)peerPickerControllerDidCancel:(GKPeerPickerController *)picker
{
    NSLog(@"取消蓝牙选择器");
}

// 发送相片
- (IBAction)sendPhoto {
    
    NSData *imageData = UIImagePNGRepresentation(self.imageView.image);
    
    // 利用session发送相片
//    self.session sendData:<#(NSData *)#> toPeers:<#(NSArray *)#> withDataMode:<#(GKSendDataMode)#> error:<#(NSError *__autoreleasing *)#>
    /*
     TCP协议、UDP协议
     
     1. 要发送的数据（二进制的）
     2. 数据发送模式
     GKSendDataReliable      ：确保数据发送成功(TCP协议，对网络压力大)
     GKSendDataUnReliable    ：只管发送不管成功(UDP协议，对数据完整性要求不高，对网络压力下)
     */
    [self.session sendDataToAllPeers:imageData withDataMode:GKSendDataReliable error:nil];
    
}


// 数据接受处理方法，此方法需要从文档中粘贴出来，没有智能提示
- (void)receiveData:(NSData *)data fromPeer:(NSString *)peer inSession: (GKSession *)session context:(void *)context
{
    NSLog(@"接收到数据");
     // 将NSData转换成UIImage
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    self.imageView.image = image;
}

/*
 关于蓝牙的数据传输
 
 1. 一次性传送，没有中间方法，所谓中间方法值得是，传输进度比例
 对于用户而言，选择了传输，就需要等待传输完成，或者传输以失败告终
 这就意味着，在实际开发过程中，最好不要用蓝牙传输太大的文件
 
 在实际应用中，蓝牙通常用于传递游戏数据模型，用于联机对战，譬如点对点的棋牌类游戏。
 */

@end

Core Bluetooth

● Core Bluetooth测试比较麻烦,正常情况下,得至少有2台真实的蓝牙4.0设备
● 如何让iOS模拟器也能测试蓝牙4.0程序?
● 买一个CSR蓝牙4.0 USB适配器,插在Mac上
● 在终端输入sudo nvram bluetoothHostControllerSwitchBehavior="never"
● 重启Mac
● 用Xcode 4.6调试代码,将程序跑在iOS 6.1的模拟器上 (苹果把iOS 7.0模拟器对BLE的支持移除掉了)
● Core Bluetooth的使用场景
● 运动手环、智能家居、嵌入式设备等等(金融刷卡器、心电测量器)

Core Bluetooth的基本常识

● 每个蓝牙4.0设备都是通过服务(Service)和特征(Characteristic)来展示自己 的
● 一个设备必然包含一个或多个服务,每个服务下面又包含若干个特征 ● 特征是与外界交互的最小单位
• 比如说,一台蓝牙4.0设备,用特征A来描述自己的出厂信息,用特征B来收发 数据
 ● 服务和特征都是用UUID来唯一标识的,通过UUID就能区别不同的服务和特征 ● 设备里面各个服务(service)和特征(characteristic)的功能,均由蓝牙设备硬件厂
商提供,比如哪些是用来交互(读写),哪些可获取模块信息(只读)等

Core Bluetooth的开发步骤

● 建立中心设备
● 扫描外设(Discover Peripheral)
● 连接外设(Connect Peripheral)
● 扫描外设中的服务和特征(Discover Services And Characteristics)
● 利用特征与外设做数据交互(Explore And Interact)
● 断开连接(Disconnect)

实例：

#import "ViewController.h"
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>

@interface ViewController ()<CBCentralManagerDelegate, CBPeripheralDelegate>
/**
 *  外设
 */
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *peripherals;
/**
 *  中心管理者
 */
@property (nonatomic, strong) CBCentralManager *mgr;
@end

@implementation ViewController

- (NSMutableArray *)peripherals
{
    if (!_peripherals) {
        _peripherals = [NSMutableArray array];
    }
    return _peripherals;
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    // 1.创建中心设备
    CBCentralManager *mgr = [[CBCentralManager alloc] init];
    self.mgr = mgr;
    
    
    // 设置代理
    mgr.delegate = self;
    
    // 2.利用中心设备扫描外部设备
    /*
     如果指定数组代表只扫描指定的设备
     */
    [mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
}
#pragma mark - CBCentralManagerDelegate
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{

    // 保存扫描到得外部设备
    // 判断如果数组中不包含当前扫描到得外部设置才保存
    if (![self.peripherals containsObject:peripheral]) {
        
        peripheral.delegate = self;
        [self.peripherals addObject:peripheral];
    }
}

/**
 *  模拟点击, 然后连接所有的外设
 */
- (void)start
{
    for (CBPeripheral *peripheral in self.peripherals) {
        /**
         *  连接外设
         */
        [self.mgr connectPeripheral:peripheral options:nil];
    }
}
/**
 *  连接外设成功调用
 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
    // 扫描外设中得服务
    [peripheral discoverServices:nil];
}
/**
 *  连接外设失败调用
 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
    
}

#pragma makr - CBPeripheralDelegate
/**
 *  只要扫描到服务就会调用
 *
 *  @param peripheral 服务所在的外设
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
    
    // 获取外设中所有扫描到得服务
    NSArray *services = peripheral.services;
    for (CBService *service in services) {
        // 拿到需要的服务
        if ([service.UUID.UUIDString isEqualToString:@"123"])
        {
            // 从需要的服务中查找需要的特征
            // 从peripheral中得service中扫描特征
            [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
        }
    }
}

/**
 *  只要扫描到特征就会调用
 *
 *  @param peripheral 特征所属的外设
 *  @param service    特征所属的服务
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
    
    // 拿到服务中所有的特诊
    NSArray *characteristics =  service.characteristics;
    // 遍历特征, 拿到需要的特征处理
    for (CBCharacteristic * characteristic in characteristics) {
        if ([characteristic.UUID.UUIDString isEqualToString:@"8888"]) {
            NSLog(@"设置闹钟");

        }
    }
}
@end

蓝牙的现状

● 绝大多数智能手机支持蓝牙 4.0(BLE)
● 蓝牙芯片发展迅速,在性能和效率方面都有很大提高,且不断变得更小更便宜
● iBeacon + 蓝牙,前景一片光明
● 应用之一:室内导航
● Estimote公司为iBeacon提供基站
● 3个iBeacon基站的预购价格为99美元(约合人民币610元)
● Estimote公司推出的iBeacon基站的最远传输距离为50m,但是他们推荐在10m 范围内的使用效果最好
● 一块纽扣电池就能为一个iBeacon基站提供长达 2 年的使用寿命,而且是在设 备不断对外发射信号的情况下