由于需要藍牙設備,這兒就不上效果圖了。
先說說 藍牙協議吧。之前在用到藍牙代碼的時候,搞不懂怎么進行通信,而網上大多的文章都是介紹ios藍牙代碼的部分,這兒我就項目中的協議來說說。
就通過指令下發來介紹吧。
這是藍牙協議中的一個,對設備進行寫入時間的指令。
最終APP會發類似這樣的指令5501111213141308011010001200000000FF
,當然我們是遵守指令協議規則的,那么下面我來介紹這條指令是怎樣構成的。
就通過16進制字節來說吧,指令分為兩大類,寫或讀,這里寫是第一個字節55,如果是讀就是FF。
1.寫或讀(55 或 FF)
2.協議版本(01)(PROTOCOL)
3.設備對應的id,4個字節去定義。(11121314)(DEVICE)
4.協議中的命令id,一個字節(13)(CMD)
5.要發送的內容長度,這兒是8個長度,故是08。(PACKSIZE)
6.內容中的具體指令。(DATA)
7.校驗位2個字節,當然需要根據算法來。
這樣就構成了一個完整的藍牙指令了。
了解了藍牙協議后,再來看看怎樣去通過代碼去轉換十六進制到十進制,或是轉成字符串。
那么先看看藍牙代碼那一塊吧。
這兒我用一個單例來控制藍牙那兒的代碼,先說說這一塊的邏輯。
1.在需要用到藍牙列表中,先通過單例中實現藍牙的協議方法,主要是看手機的藍牙狀態。
2.在手機藍牙正常開啟后,獲得手機周圍的藍牙的設備。
3.點擊某一個需要連接的藍牙設備,通過特定服務的特征值進行區分連接。
4.在3的基礎之上我們進而可以通過寫和讀的外設服務的特征值。
5.以上全部準備完畢之后,手機會監聽設備發過來的指令(讀),并在相應的方法中進行回應;而寫是手機APP主動發出的,直接調用方法即可。
這兒我通過模擬場景來用代碼介紹:
ConnectBluetoothVC
這個控制器啟動的時候,需要通過藍牙單例去觸發相應的準備工作,它的界面顯示的是藍牙設備的列表。
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
MBProgressHUD.showAdded(to: self.view, animated: true)
BluetoothManager.shareBlueInstanse().scanDevice()
blueToothNotification()
}
func blueToothNotification() {
NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(reloadTableView(note:)), name: Notification.Name(rawValue: BLUE_TOOTH_Notification), object: nil)
RSToothWrite_Read_Manager.shared().openBluetoothNote()
}
當然這兒還做了一個通知的初始化,用來監聽藍牙設備發過來的指令(讀)。
那么在RSToothWrite_Read_Manager
這個類中,這個主要負責指令的生成,寫或讀的方法。這個類我也是用單例的形式進行,因為如果是對象的話,考慮到對象如果銷毀的話,監聽方法就不能被觸發了。
swift單例的創建:
class func shared() -> RSToothWrite_Read_Manager {
return sharedManager
}
private static let sharedManager: RSToothWrite_Read_Manager = {
let shared = RSToothWrite_Read_Manager.init()
return shared
}()
藍牙指令讀的通知的監聽:這是設備發送請求APP當前時間的指令。
func openBluetoothNote() {//監聽藍牙讀的通知
NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(getDeviceTime), name: NSNotification.Name(rawValue:BLUE_TOOTH_Device_Time), object: nil)
}
然后就是指令的構建了:
// app -> 設備
func appToDevice() -> String {
var appString = ""
if (UserDefault.object(forKey: "DeviceID") != nil) {
let string: String = UserDefault.object(forKey: "DeviceID") as! String
appString = "5501" + string
}
return appString
}
當然這兒用到了設備的id,但這是在哪兒初始化的呢?
這兒我和硬件那邊商量,是在APP連接好了藍牙的時候,會發送請求時間的指令,那么APP就會記錄到設備的id,至于那一塊的部分在藍牙單例中會說到。
在這個指令單例中主要說說寫入時間的指令的構建以及寫入。
//參數的格式 weekone: xx ; beginTime: xx:xx:xx timeType: xx
func writeTimeToDevice(weekone: String,
beginTime: String,
endTime: String,
timeType: String,
completed completion: (() -> Swift.Void)? = nil) { //寫入時間
let beginString = RS_OC_Helper.string(with: beginTime.components(separatedBy: ":"))
let endString = RS_OC_Helper.string(with: endTime.components(separatedBy: ":"))
let codeString1 = appToDevice() + "1308"
let codeString = codeString1 + timeType + beginString! + endString! + weekone
sendCodeStringToDevice(codeString: codeString, completed: completion)
}
func sendCodeStringToDevice(codeString: String, completed completion: (() -> Swift.Void)? = nil) {
let codeData: Data = Helper.hex(toBytes: codeString)
let checkCodeStr = Helper.getCheckCodeStr(codeData)
let allString = codeString + checkCodeStr!
let allCodeData = Helper.hex(toBytes: allString)
BluetoothManager.shareBlueInstanse().write(allCodeData, complete: completion)
}
這兒的block是為了在藍牙寫入完成的時候進行回調的。(當初想寫入藍牙成功后,再把該設備的這個記錄寫到服務器,但后來發現這樣同步進行用戶體驗是在太差,就讓藍牙指令的寫入和服務器的寫入異步進行,但在block中會提示藍牙寫入的結果)。
指令的幫助類:這是用oc寫的,用的話,可以進行oc,swift的混合編程。
1.String -> Data
+ (NSData *)hexToBytes:(NSString *)str
{
NSMutableData* data = [NSMutableData data];
int idx;
for (idx = 0; idx+2 <= str.length; idx+=2) {
NSRange range = NSMakeRange(idx, 2);
NSString* hexStr = [str substringWithRange:range];
NSScanner* scanner = [NSScanner scannerWithString:hexStr];
unsigned int intValue;
[scanner scanHexInt:&intValue];
[data appendBytes:&intValue length:1];
}
return data;
}
2.獲取某個字節(在NSData的擴展類中)
//在index處獲取一個字節
- (Byte)getByteAtIndex:(NSUInteger)index{
Byte value = 0;
if(index < self.length){
[self getBytes:&value range:NSMakeRange(index, 1)];
}
return value;
}
//轉為16進制字符串
- (NSString*)toHexString{
const unsigned char *dataBuffer = (const unsigned char *)[self bytes];
if (!dataBuffer)
return [NSString string];
NSUInteger dataLength = [self length];
NSMutableString *hexString = [NSMutableString stringWithCapacity:(dataLength * 2)];
for (int i = 0; i < dataLength; ++i)
[hexString appendString:[NSString stringWithFormat:@"%02lx", (unsigned long)dataBuffer[i]]];
return [NSString stringWithString:hexString];
}
3.NSData->NSString
+ (NSString*)coverFromHexDataToStr:(NSData*)hexData {
NSString* result;
const unsigned char* dataBuffer = (const unsigned char*)[hexData bytes];
if(!dataBuffer) {
return nil;
}
NSUInteger dataLength = [hexData length];
NSMutableString* hexString = [NSMutableString stringWithCapacity:(dataLength * 2)];
for(int i = 0; i < dataLength; i++){
[hexString appendString:[NSString stringWithFormat:@"%02lx", (unsigned long)dataBuffer[i]]];
}
result = [NSString stringWithString:hexString];
return result;
}
4.十進制->十六進制
+ (NSString *)getHexByDecimal:(NSUInteger)decimal { // 十進制 -- 十六進制
NSString *hex =@"";
NSString *letter;
NSInteger number;
for (int i = 0; i<9; i++) {
number = decimal % 16;
decimal = decimal / 16;
switch (number) {
case 10:
letter =@"A"; break;
case 11:
letter =@"B"; break;
case 12:
letter =@"C"; break;
case 13:
letter =@"D"; break;
case 14:
letter =@"E"; break;
case 15:
letter =@"F"; break;
default:
letter = [NSString stringWithFormat:@"%ld", number];
}
hex = [letter stringByAppendingString:hex];
if (decimal == 0) {
break;
}
}
return hex;
}
5.取某一個字節的數值(12131415),想要取第二個字節數值13。
+ (NSUInteger)contentLengthOfData:(NSData *)data {
NSUInteger contenNum = [data getByteAtIndex:1];
return contenNum;
}
上面中的sendCodeStringToDevice
方法中用到了藍牙單例中的方法,然后把需要的指令通過其中的方法寫入。
那么接下來看看藍牙單例類BluetoothManager
,這個類主要負責藍牙協議,指令的寫入與讀取。
在類ConnectBluetoothVC
中也用到了藍牙單例進行藍牙的初始化準備工作。
+ (instancetype)shareBlueInstanse
{
static BluetoothManager *model = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
model = [[BluetoothManager alloc] init];
});
return model;
}
- (instancetype)init
{
self = [super init];
if (self) {
_cMgr = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
_mutPerArr = [NSMutableArray array];
}
return self;
}
- (void)scanperpheral
{
if ([self.cMgr isScanning]) {
[self.cMgr stopScan];
}
[self.cMgr scanForPeripheralsWithServices:nil // 通過某些服務篩選外設
options:nil]; // dict,條件
}
- (void)scanDevice {
[self.mutPerArr removeAllObjects];
[self scanperpheral];
}
- (void)stopScan {
[self.cMgr stopScan];
}
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central
{
NSLog(@"%s, line = %d", __FUNCTION__, __LINE__);
switch (central.state) {
case CBManagerStateUnknown:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnknown");
break;
case CBManagerStateResetting:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStateResetting");
break;
case CBManagerStateUnsupported:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnsupported");
break;
case CBManagerStateUnauthorized:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStateUnauthorized");
break;
case CBManagerStatePoweredOff:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStatePoweredOff");
break;
case CBManagerStatePoweredOn:
NSLog(@">>>CBCentralManagerStatePoweredOn");
[self.cMgr scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
break;
default:
break;
}
}
準備工作做好后,之后手機APP會獲取周圍的藍牙設備。
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary<NSString *,id> *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI
{
NSLog(@"%s, line = %d, per = %@, data = %@, rssi = %@", __FUNCTION__, __LINE__, peripheral, advertisementData, RSSI);
if (![self.mutPerArr containsObject:peripheral] && peripheral.name != nil) {
[self.mutPerArr addObject:peripheral];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"BluetoothNoti" object:self.mutPerArr];
}
}
并通過發送通知給ConnectBluetoothVC
,需要發送的數據就是外設設備數組。
ok,在界面中我們就會看到所有的藍牙設備了,之后用戶會點擊連接某一個設備時:
- (void)connectPeriphralDidTouchCell:(CBPeripheral *)peripheral {
self.per = peripheral;
[self.cMgr connectPeripheral:self.per options:nil];
}
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
{
NSLog(@"%s, line = %d", __FUNCTION__, __LINE__);
[self showAlertView:[NSString stringWithFormat:@">>>連接到名稱為(%@)的設備-成功",peripheral.name] value:@""];
[self.cMgr stopScan];
self.per.delegate = self;
[self.per discoverServices:nil];
}
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error
{
NSLog(@"%s, line = %d", __FUNCTION__, __LINE__);
[self showAlertView:[NSString stringWithFormat:@">>>連接到名稱為(%@)的設備-失敗",peripheral.name] value:@""];
}
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverServices:(NSError *)error
{
if (!error) {
for (CBService *service in peripheral.services) {
NSLog(@"serviceUUID:%@", service.UUID.UUIDString);
if ([SERVICE_UUID isEqualToString:[service.UUID.UUIDString lowercaseString]]) {
//發現特定服務的特征值
[service.peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
}
}
}
}
// 外設發現service的特征
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service error:(NSError *)error
{
NSLog(@"peripheral discover :%@", peripheral);
for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
if ([[characteristic.UUID.UUIDString lowercaseString] containsString:Notify_UUID]) {
[self.per setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];
}else if ([WRITE_UUID isEqualToString:[characteristic.UUID.UUIDString lowercaseString]]) {
self.writeCharacteristic = characteristic;
}
}
}
而這幾個uuid參數就是開始藍牙文件協議中定義好的數值:
#define SERVICE_UUID @"fff0"
#define Notify_UUID @"fff1"
#define WRITE_UUID @"fff3"
經過這兩層比較,如果設備連接是正確的話,這樣讀和寫的準備工作都弄好了,接下來如果是讀到了設備發送過來的指令,就會:
// 獲取characteristic的值(監聽指令)
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didUpdateValueForCharacteristic:(nonnull CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error
{
//打印出characteristic的UUID和值
//!注意,value的類型是NSData,具體開發時,會根據外設協議制定的方式去解析數據
if (characteristic.value == nil) {
return;
}
if ([Helper getTimeFromDevice:characteristic.value]) { //獲取發送時間指令的通知
[[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"GetDeviceTime" object:nil];
}
}
//監聽是否是獲取時間指令 (獲取時間指令), 同時初始化設備的id信息
+ (BOOL )getTimeFromDevice:(NSData *)value {
NSString *valueString = [self coverFromHexDataToStr:value];
if ([valueString hasPrefix:@"FF"] || [valueString hasPrefix:@"ff"]) {
if ([self checkCodeIsRight:value]) {
NSRange range = NSMakeRange(12, 2);
NSString *typeString = [valueString substringWithRange:range];
if ([typeString isEqualToString:@"11"]) {
NSString *str = [valueString substringWithRange:NSMakeRange(4, 8)];
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:str forKey:@"DeviceID"];
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] synchronize];
}
return [typeString isEqualToString:@"11"];
}
}
return NO;
}
這兒就說到了初始化設備id的地方了。
然后就是寫了,指令的寫入。
- (void)writeData:(NSData *)data complete:(void (^)(void))completion {
if (self.writeCharacteristic == nil) {
[self showAlertView:@"請先確認連接藍牙設備" value:@""];
return;
}
self.actionBlock = completion;
[self.per writeValue:data forCharacteristic:self.writeCharacteristic type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
}
// 寫入成功
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic error:(nullable NSError *)error {
if (!error) {
if (self.actionBlock) {
self.actionBlock();
}
} else {
NSLog(@"WriteVale Error = %@", error);
}
}
- (void)showAlertView:(NSString *)message value:(NSString *)value {
UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:message
message:value
delegate:nil
cancelButtonTitle:@"確定"
otherButtonTitles:nil];
[alert show];
}
當然block的回調會在指令完成的方法中執行。
這樣藍牙指令的整個流程就大致是完成了,我這個藍牙協議的類是用oc寫的(之前用的是swift寫的,但老是不能正確的寫入指令,而oc寫的就可以,沒辦法目前這一塊的代碼用oc寫了),所以需要swift和oc混合編程。
最后在某個控制器需要寫入的地方調用:
RSToothWrite_Read_Manager.shared().writeTimeToDevice(weekone: (self?.weekCodeString)!,
beginTime: startTime,
endTime: endTime,
timeType: "01") {
RSHelper.showHudOnView(view: RSHelper.topControllerView(), withMsg: "設備設置時間成功")
}
最后的最后貼上我說的邏輯圖
結尾給出藍牙類的兩個文件的GitHub地址吧