iOS 无感蓝牙开发简介

在我们的日常生活中，蓝牙技术已经成为连接智能设备的重要方式。无感蓝牙（也称为低功耗蓝牙或BLE）则特别适用于需要节能和短距离通信的场合。本文将介绍如何在iOS上进行无感蓝牙开发，并提供实用的代码示例。

无感蓝牙的基本概念

无感蓝牙是一种低功耗的无线技术，常用于物联网设备和穿戴设备。与经典蓝牙相比，BLE在连接时功耗显著降低，延长了设备的电池寿命。BLE的工作机制是通过广播和扫描方式来进行设备发现和连接。

iOS BLE 开发框架

在iOS中，BLE开发主要通过CoreBluetooth框架进行。该框架提供了与BLE设备的通信能力，允许开发者发现、连接和与BLE外设进行数据交换。

CoreBluetooth 主要类

在进行BLE开发时，需要关注以下关键类：

  • CBCentralManager：负责扫描、连接和管理BLE外设的中心设备。
  • CBPeripheral：表示与外设的连接。
  • CBCharacteristic：定义BLE中数据的属性。
  • CBService：代表BLE外设中的服务。

以下是一个简单的类图，展示了这些关键类之间的关系。

classDiagram
    class CBCentralManager {
        +startScan()
        +stopScan()
        +connect(peripheral: CBPeripheral)
    }
    class CBPeripheral {
        +discoverServices()
        +discoverCharacteristics()
    }
    class CBCharacteristic {
        +readValue()
        +writeValue()
    }
    class CBService {
        +characteristics
    }

    CBCentralManager --> CBPeripheral
    CBPeripheral --> CBService
    CBService --> CBCharacteristic

基本的BLE扫描与连接示例

为了开始BLE开发，首先需要创建一个CBCentralManager实例并实现相应的代理方法。以下是一个简单的例子，演示如何扫描BLE设备并连接到一个外设。

创建CBCentralManager

import CoreBluetooth

class BluetoothManager: NSObject, CBCentralManagerDelegate, CBPeripheralDelegate {
    var centralManager: CBCentralManager!
    var discoveredPeripheral: CBPeripheral?

    override init() {
        super.init()
        centralManager = CBCentralManager(delegate: self, queue: nil)
    }

    func centralManagerDidUpdateState(_ central: CBCentralManager) {
        if central.state == .poweredOn {
            // 开始扫描
            centralManager.scanForPeripherals(withServices: nil, options: nil)
        } else {
            // 处理蓝牙状态变化
            print("Bluetooth is not available.")
        }
    }

    func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDiscover peripheral: CBPeripheral, advertisementData: [String : Any], rssi RSSI: NSNumber) {
        // 记录发现的外设
        discoveredPeripheral = peripheral
        centralManager.connect(peripheral, options: nil)
    }

    func centralManager(_ central: CBCentralManager, didConnect peripheral: CBPeripheral) {
        print("Connected to \(peripheral.name ?? "Unknown")")
        peripheral.delegate = self
        peripheral.discoverServices(nil)
    }
}

处理外设服务与特征

连接之后，可以发现外设的服务与特征，并进行数据读写。

func peripheral(_ peripheral: CBPeripheral, didDiscoverServices error: Error?) {
    if let services = peripheral.services {
        for service in services {
            peripheral.discoverCharacteristics(nil, for: service)
        }
    }
}

func peripheral(_ peripheral: CBPeripheral, didDiscoverCharacteristicsFor service: CBService, error: Error?) {
    if let characteristics = service.characteristics {
        for characteristic in characteristics {
            if characteristic.properties.contains(.read) {
                peripheral.readValue(for: characteristic)
            }
            // 这里也可以写入数据
        }
    }
}

小结

无感蓝牙为设备间的通信提供了高效的解决方案，尤其适用于物联网和健康监测等场景。通过以上示例，您可以初步了解如何在iOS上进行BLE开发，从设备发现、连接到特征的读取和写入。

BLE的应用场景广泛，包括智能手环、家居自动化和医疗设备等。作为一名开发者，您可以根据项目需求覆盖更复杂的功能和稳定性要求。不妨开始您的BLE开发之旅，探索更多可能性！