【iOS】CoreBluetooth 1 初识

公司做玩具的，很多地方需要和硬件通信，这个项目用到的是蓝牙，先开一个坑，以后再继续介绍其他的通信方式。

刚开始接触通信真是完全懵逼了好吗…Core Audio，Core Bluetooth 什么的完全不熟好吗…其中还涉及很多 Core Image，Core Video，AVFoundation 真是头大啊。学习曲线陡陡的，压力很大大大大…和硬件沟通的时候，一上来就是音频正弦波什么的，只能在旁边“哦哦哦…”。

因为自己是渣，所以就从渣的角度来谈谈 Core Bluetooth 吧。

正文

因为是按照 API 的流程来学习的，所以还是按照 API 的顺序来写吧。文档链接：

当然，2013年的 WWDC 也讲到了 Core Bluetooth，更早期虽然也讲到了，但是并不建议去学习 API，因为 iOS9 真是弃用了一堆方法啊。WWDC 视频地址：

Overview

随着可穿戴设备的普及，蓝牙通信也用得越来越多了。常常谈到的 BLE 技术则是 Bluetooth Low Energy 的简称（见名知意…

Central 与 Peripheral

蓝牙通信中，首先需要提到的就是 Central 和 Peripheral 两个概念。这是设备在通信过程中扮演的两种角色。直译过来就是 [中心] 和 [周边(可以理解为外设)] 。iOS 设备既可以作为 Central，也可以作为 Peripheral，这主要取决于通信需求（但不能同时充当两个角色）。官方 API 上举的例子能很容易的帮助我们理解这两个角色。

在和心率监测仪通信的过程中，监测仪作为 Peripheral，iOS 设备作为 Central。区分的方式即是这两个角色的重要特点：提供数据的是谁，谁就是 Peripheral；需要数据的是谁，谁就是 Central。就像是 Client 和 Server 之间的关系一样。

那怎么发现 Peripheral 呢？

在 BLE 中，最常见的就是广播。实际上，Peripheral 在不停的发送广播，希望被 Central 找到。广播的信息中包含它的名字等信息。如果是一个温度调节器，那么广播的信息应该还会包含当前温度什么的。

那么 Central 的作用则是去 scan，找到需要连接的 Peripheral，连接后便可进行通信了。

Peripheral 数据构成

虽然是说通信，但是苹果还是很贴心的先讲解了 Peripheral 的基本构成。因为后面很多的用法都涉及到这个构成，毕竟苹果的命名规范就是已长著称的不是吗。所以，如果了解了构成，那后面的类名真是很容易明白（这也是我不翻译关键词的原因）。

一个 Peripheral 包含一个或多个 Service ，或提供关于信号强度的信息。Service 是数据和相关行为的集合。例如，一个心率监测仪的数据就可能是心率数据。

Service 本身又是由 Characteristic 或者其他 Service 组成的。Characteristic 又提供了更为详细的 Service 信息。还是以心率监测仪为例，Service 可能会包含两个 Characteristic，一个描述当前心率带的位置，一个描述当前心率的数据。

相关类

当 Central 成功连上 Peripheral 后，它便可以获取 Peripheral 提供的所有 Service 和 Characteristic。通过对 Characteristic 的数据进行读写，便可以实现 Central 和 Peripheral 的通信。

设备作为 Central 时

当 Central 和作为外设的 Peripheral 通信时，绝大部分操作都在 Central 这边。此时，Central 被描述为  CBCentralManager ，这个类提供了扫描、寻找、连接 Peripheral （被描述为  CBPeripheral ）的方法。

下图标示了 Central 和 Peripheral 在 Core Bluetooth 中的表示方式：

当你操作 Peripheral 的时候，实际上是在和它的 Service 和 Characteristic 打交道，这两个分别由  CBService 和  CBCharacteristic 表示。

一个 Peripheral 包含多个 Service，而一个 Service 又可以包含多个 Characteristic，所以他们的关系大致可以表示为：

设备作为 Peripheral 时

在  OS X 10.9 和 iOS 6 以后，设备除了能作为 Central 外，还可以作为 Peripheral。也就是说，可以发起数据，而不像以前只能管理数据了。

那么在此时，它被描述为  CBPeripheralManager ，既然是作为 Peripheral，那么这个类提供的主要方法则是对 Service 的管理，同时还兼备着向 Central 广播数据的功能。Peripheral 同样会对 Central 的读写要求做出相应。

下图则是设备作为 Central 和 Peripheral 的示意图：

在充当 Peripheral 时， CBPeripheralManager 处理的是可变的 Service 和 Characteristic，分别由  CBMutableService 和  CBMutableCharacteristic 表示。

下图则是在设备 Peripheral 时，相关类的关系：

之后还会讲到更多的关于 Central 和 Peripheral 的细节。