iOS中蓝牙的实现方案

1.GameKit.framework (用法简单)


只能用于iOS设备之间的连接,多用于游戏,从iOS7被弃用。


(1)GameKit框架简介


使用GameKit框架,可以在游戏中增加对等连接,又称对端连接或点对点连接,Peer To Peer。



使用GameKit框架中的对等网络连接API,可以在游戏玩家之间建立一个对等网络,并在游戏/应用实例之间交换数据。



GameKit框架可以使用蓝牙在玩家之间创建网络,玩家甚至不需要连接到互联网,就可以彼此对战



(2)通过蓝牙实现对等网络连接



为玩家双方呈现一个GKPeerPickerController,提供了一个标准的用户界面连接两台设备



ViewControoler遵循GKPeerPickerControllerDelegate协议,处理来自GKPeerPickerController(对端选择器)的信息



建立连接后,使用GKSession类可以向对端设备发送数据



在receiveData:fromPeer:inSession:context代理方法中编写代码来处理接收到的数据



(3)---1 蓝牙对等网络联系--发送图片



演练目标:通过蓝牙彼此发送照片



演练步骤:



  1.  基于照片选择项目进行扩展,仅从照片库选择照片



  2. 添加GameKit框架



  3. 创建对等连接



    3.1 实例化对端选择器



    3.2 设置代理,并遵循协议



    3.3 显示对端选择器



 4. 连接建立代理方法



    peerPickerController:didConnectPeer:toSession:



    4.1记录对端连接会话



    4.2 设置数据接收处理



    4.3 关闭对端选择器



(3)---2开发步骤



   1.显示可以连接的蓝牙设备列表



//  ViewController.m



#import "ViewController.h"


#import <GameKit/GameKit.h>



@interfaceViewController()<UINavigationControllerDelegate,UIImagePickerControllerDelegate,GKPeerPickerControllerDelegate>



// 显示照片的View


@property(weak, nonatomic)IBOutletUIImageView*imageView;



// 保留会话用户发送数据


@property(nonatomic,strong)GKSession*session;



@end





//实例化查找设备的控制器对象


GKPeerPickerController*ppc =[[GKPeerPickerController alloc] init];


//遵循代理


ppc.delegate= self;


//推出蓝牙设备列表


[ppc show];



   2.在代理方法中监控蓝牙的连接(设备连接成功后)



#prama mark---实现蓝牙的监控代理方法


/**

设备连接成功后会调用该方法

 *

设备节点ID

会话(使用该会话对象来相互传递数据)

 */


-(void)peerPickerController:(GKPeerPickerController*)picker didConnectPeer:(NSString*)peerID toSession:(GKSession*)session {


NSLog(@"连接到设备:%@", peerID);


// 设置接收到蓝牙数据后的监听器


[session setDataReceiveHandler:self withContext:nil];


// 保存session(保留会话)


self.session = session;


//关闭蓝牙设备显示界面


[picker dismiss];


}



   3.处理接收到的蓝牙数据



#pragma mark -接受数据


/**


* 当接受收到数据的时候会调用该方法


*


* @param data 接受到的数据


* @param peer 从哪一个节点接受到的数据


* @param session 会话


*/


-(void) receiveData:(NSData*)data fromPeer:(NSString*)peer inSession:(GKSession*)session context:(void*)context {


// 将NSData转化成UIImage对象


UIImage*receiveImage =[UIImage imageWithData:data];


// 设置到imageView上


self.imageView.image = receiveImage;


// 将图片保存到相册当中


UIImageWriteToSavedPhotosAlbum(receiveImage, nil, nil, nil);


}





   4.利用GKSession给其他设备发送数据



#pragma mark -选择照片


-(IBAction)pickImage {


// 1.判断照片源是否可用


/*


UIImagePickerControllerSourceTypePhotoLibrary 图片库


UIImagePickerControllerSourceTypeCamera 相机


UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum 相册


*/


if(![UIImagePickerController isSourceTypeAvailable:UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum])return;


// 2.创建照片选择控制器


UIImagePickerController*ipc =[[UIImagePickerController alloc] init];


// 3.设置照片源


ipc.sourceType =UIImagePickerControllerSourceTypeSavedPhotosAlbum;


// 4.设置代理


ipc.delegate= self;


// 5.弹出控制器


[self presentViewController:ipc animated:YES completion:nil];


}



/**


* 当选中某一个照片的时候会调用该方法


*


* @param info 存放着照片信息


*/


-(void)imagePickerController:(UIImagePickerController*)picker didFinishPickingMediaWithInfo:(NSDictionary*)info


{


// 1.取出照片


self.imageView.image = info[UIImagePickerControllerOriginalImage];


// 2.退出控制器


[picker dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];


}





//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;



#pragma mark -发送照片


-(IBAction)sendImage {


// 判断image如果为空直接返回


if(!self.imageView.image)return;


// 将UIImage转化成NSData


// UIImagePNGRepresentation(UIImage *image) 压缩图片


NSData*imageData =UIImageJPEGRepresentation(self.imageView.image,0.5);


 //发送照片


// self.session sendData:(NSData *) toPeers:(NSArray *) withDataMode:(GKSendDataMode) error:(NSError *__autoreleasing *)


/*


GKSendDataReliable, 可靠传输(数据一定会被传达,如果中间网络发生状况,重新连接,再次传输)-->TCP


GKSendDataUnreliable, 不可靠传输(数据只会发送一次,没有收到就算了)-->UDP


*/


[self.session sendDataToAllPeers:imageData withDataMode:GKSendDataReliable error:nil];


}





 (4)GameKit的蓝牙开发注意事项



       只能用户iOS设备之间的连接。



       只能用于同一个应用程序之间的连接。



       最好不要发送较大的数据,容易是设备卡死。




2.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)。




3.ExternalAccessory.framework


可用于第三方蓝牙与设备交互,但是蓝牙设备必须经过苹果MFI认证(国内较少)。




4.CoreBluetooth.framework(时下热门)


可用于第三方蓝牙设备交互,必须支持蓝牙4.0.


硬件至少iOS4s,系统最低iOS6.0.


蓝牙4.0以低功耗著称,一般也叫BLE(Bluetooth Low Energy)。


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)



(1)Core Bluetooth的核心结构图






(2)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



(3)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)



(4)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






// ViewController.m


// 07-蓝牙(CoreBlooth)


//


//



#import "ViewController.h"


#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>



@interfaceViewController()<CBCentralManagerDelegate,CBPeripheralDelegate>



// 中央管理者


@property(nonatomic,strong)CBCentralManager*mgr;



@property(nonatomic,strong)NSMutableArray*peripherals;



@end



@implementationViewController



-(void)viewDidLoad {


[super viewDidLoad];


// 1.扫描所有的外围设备


// serviceUUIDs:可以将你想要扫描的服务的外围设备传入(传nil,扫描所有的外围设备)


[self.mgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];


}



#pragma mark -CBCentralManager的代理方法


/**


* 状态发生改变的时候会执行该方法(蓝牙4.0没有打开变成打开状态就会调用该方法)


*/


-(void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager*)central


{


}



/**


* 当发现外围设备的时候会调用该方法


*


* @param peripheral 发现的外围设备


* @param advertisementData 外围设备发出信号


* @param RSSI 信号强度


*/


-(void)centralManager:(CBCentralManager*)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral*)peripheral advertisementData:(NSDictionary*)advertisementData RSSI:(NSNumber*)RSSI


{


if(![self.peripherals containsObject:peripheral]){


[self.peripherals addObject:peripheral];


}


}



/**


* 连接上外围设备的时候会调用该方法


*


* @param peripheral 连接上的外围设备


*/


-(void)centralManager:(CBCentralManager*)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral*)peripheral


{


// 1.扫描所有的服务


// serviceUUIDs:指定要扫描该外围设备的哪些服务(传nil,扫描所有的服务)


[peripheral discoverServices:nil];


// 2.设置代理


peripheral.delegate= self;


}



#pragma mark -CBPeripheral的代理方法


/**


* 发现外围设备的服务会来到该方法(扫描到服务之后直接添加peripheral的services)


*/


-(void)peripheral:(CBPeripheral*)peripheral didDiscoverServices:(NSError*)error


{


for(CBService*serivce in peripheral.services){


if([serivce.UUID.UUIDString isEqualToString:@"123"]){


// characteristicUUIDs : 可以指定想要扫描的特征(传nil,扫描所有的特征)


[peripheral discoverCharacteristics:nil forService:serivce];


}


}


}



/**


* 当扫描到某一个服务的特征的时候会调用该方法


*


* @param service 在哪一个服务里面的特征


*/


-(void)peripheral:(CBPeripheral*)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService*)service error:(NSError*)error


{


for(CBCharacteristic*characteristic in service.characteristics){


if([characteristic.UUID.UUIDString isEqualToString:@"456"]){


// 拿到特征,和外围设备进行交互


}


}


}



#pragma mark -连接设备


-(void)connect:(CBPeripheral*)peripheral


{


// 连接外围设备


[self.mgr connectPeripheral:peripheral options:nil];


}



#pragma mark -懒加载代码


-(CBCentralManager*)mgr


{


if(_mgr == nil){


_mgr =[[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];


}


return _mgr;


}



-(NSMutableArray*)peripherals


{


if(_peripherals == nil){


_peripherals =[NSMutableArray array];


}


return _peripherals;


}



@end