三、設備作為外圍設備

設備作為外圍設備的創建步驟：

-(void)addService:(CBService *)service;

-(void)startAdvertising:(NSDictionary *)dict;

外圍設備管理器啟動服務的相關代理方法：

/* 外圍設備管理器狀態發生改變後調用，比如外圍設備打開藍牙的時候 */
- (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral;
/* 外圍設備管理器添加了服務後調用，一般在這裡進行廣播服務 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
            didAddService:(CBService *)service /* 添加的服務 */
                    error:(NSError *)error;/* 添加服務錯誤信息 */
/* 啟動廣播服務後調用 */
- (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager *)peripheral 
                                       error:(NSError *)error;/* 啟動服務錯誤信息 */
/* 外圍設備恢復狀態時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
         willRestoreState:(NSDictionary *)dict;

外圍設備管理器和中央設備進行交互的代理方法：

/* 中央設備訂閱外圍設備的特征時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral /* 外圍設備管理器 */
                  central:(CBCentral *)central /* 中央設備 */
        didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;/* 訂閱的特征 */
/* 中央設備取消訂閱外圍設備的特征時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral /* 外圍設備管理器 */
                  central:(CBCentral *)central /* 中央設備 */
        didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;/* 特征 */
/* 外圍設備收到中央設備的寫請求時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
        didReceiveWriteRequests:(CBATTRequest *)request;/* 寫請求 */

外圍設備管理器CBPeripheralManager的常用對象方法：

/* 添加服務 */
- (void)addService:(CBService *)service;
/* 開啟廣播服務,dict設置設備信息 */
- (void)startAdvertising:(NSDictionary *)dict;
/* 更新特征值，centrals為空，表示對所有連接的中央設備通知 */
- (void)updateValue:(NSData *)value /* 特征的特征值 */
        forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic /* 特征 */
        onSubscribedCentrals:(NSArray *)centrals;/* 需要通知更新特征值的中央設備 */

下面是設備作為外圍設備的實例：

#import "PeripheralViewController.h"
#import 

#define kPeripheralName         @"Liuting's Device" //外圍設備名稱，自定義
#define kServiceUUID           @"FFA0-FFB0" //服務的UUID，自定義
#define kCharacteristicUUID     @"FFCC-FFDD" //特征的UUID，自定義

@interface PeripheralViewController ()
@property (strong, nonatomic) CBPeripheralManager *peripheralManager;/* 外圍設備管理器 */
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *centralM;/* 訂閱的中央設備 */
@property (strong, nonatomic) CBMutableCharacteristic *characteristicM;/* 特征 */
@end
@implementation PeripheralViewController
- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    self.centralM = [NSMutableArray array];
    //創建外圍設備管理器
    self.peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate:self
                                                                     queue:nil];
}
#pragma mark - UI事件
/* 點擊更新特征值 */
- (IBAction)changeCharacteristicValue:(id)sender {
    //特征值,這裡是更新特征值為當前時間
    NSString *valueStr = [NSString stringWithFormat:@"%@",[NSDate date]];
    NSData *value = [valueStr dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    //更新特征值
    [self.peripheralManager updateValue:value 
                      forCharacteristic:self.characteristicM 
                   onSubscribedCentrals:nil];
}
#pragma mark - 私有方法
/* 創建特征、服務並添加服務到外圍設備 */
- (void)addMyService{
    /*1.創建特征*/
    //創建特征的UUID對象
    CBUUID *characteristicUUID = [CBUUID UUIDWithString:kCharacteristicUUID];
    /* 創建特征
     * 參數
     * uuid:特征標識
     * properties:特征的屬性，例如：可通知、可寫、可讀等
     * value:特征值
     * permissions:特征的權限
     */
    CBMutableCharacteristic *characteristicM = 
        [[CBMutableCharacteristic alloc] initWithType:characteristicUUID 
                                           properties:CBCharacteristicPropertyNotify
                                                value:nil 
                                          permissions:CBAttributePermissionsReadable];
    self.characteristicM = characteristicM;
    //創建服務UUID對象
    CBUUID *serviceUUID = [CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID];
    //創建服務
    CBMutableService *serviceM = [[CBMutableService alloc] initWithType:serviceUUID 
                                                                primary:YES];    
    //設置服務的特征
    [serviceM setCharacteristics:@[characteristicM]];
    //將服務添加到外圍設備
    [self.peripheralManager addService:serviceM];
}

#pragma mark - CBPeripheralManager代理方法
/* 外圍設備狀態發生變化後調用 */
- (void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager *)peripheral{
    //判斷外圍設備管理器狀態
    switch (peripheral.state) {
        case CBPeripheralManagerStatePoweredOn:
        {
            NSLog(@"BLE已打開.");
            //添加服務
            [self addMyService];
            break;
        }
        default:
        {   
            NSLog(@"此設備不支持BLE或未打開藍牙功能，無法作為外圍設備.");
            break;
        }
    }
}
/* 外圍設備恢復狀態時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
         willRestoreState:(NSDictionary *)dict
{
    NSLog(@"狀態恢復");
}
/* 外圍設備管理器添加服務後調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
            didAddService:(CBService *)service 
                   error:(NSError *)error
{
    //設置設備信息dict，CBAdvertisementDataLocalNameKey是設置設備名
    NSDictionary *dict = @{CBAdvertisementDataLocalNameKey:kPeripheralName};
    //開始廣播
    [self.peripheralManager startAdvertising:dict];
    NSLog(@"向外圍設備添加了服務並開始廣播...");
}
/* 外圍設備管理器啟動廣播後調用 */
- (void)peripheralManagerDidStartAdvertising:(CBPeripheralManager *)peripheral 
                                       error:(NSError *)error
{
    if (error) {
        NSLog(@"啟動廣播過程中發生錯誤，錯誤信息：%@",error.localizedDescription);
        return;
    }
    NSLog(@"啟動廣播...");
}
/* 中央設備訂閱特征時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
                  central:(CBCentral *)central 
        didSubscribeToCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
{    
    NSLog(@"中心設備：%@ 已訂閱特征：%@.",central,characteristic);
    //把訂閱的中央設備存儲下來
    if (![self.centralM containsObject:central]) {
        [self.centralM addObject:central];
    }
}
/* 中央設備取消訂閱特征時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
                 central:(CBCentral *)central 
        didUnsubscribeFromCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
{
    NSLog(@"中心設備：%@ 取消訂閱特征：%@",central,characteristic);
}

/* 外圍設備管理器收到中央設備寫請求時調用 */
- (void)peripheralManager:(CBPeripheralManager *)peripheral 
        didReceiveWriteRequests:(CBATTRequest *)request
{    
    NSLog(@"收到寫請求");
}
@end

四、設備作為中央設備

更多的時候，我們需要的是一個中央設備，外圍設備不一定是iOS設備，所以上面外圍設備的創建不一定會用到，比如外圍設備是GPS導航儀、心率儀等，這些只要遵循BLE4.0的規范，中央設備就可以與之連接並尋找服務和訂閱特征。

設備作為中央設備的創建步驟：

查找外圍設備的服務和特征，查找到可用特征，則讀取特征數據。

中央設備管理器的代理方法：

/* 中央設備管理器狀態改變後調用，比如藍牙的打開與關閉 */
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central;
/* 開啟掃描後，中央設備管理器發現外圍設備後調用 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
        didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral /* 外圍設備 */
            advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData /* 設備信息 */
                         RSSI:(NSNumber *)RSSI; /* 信號強度 */
/* 中央設備管理器成功連接到外圍設備後調用 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
  didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral;/* 外圍設備 */
/* 中央設備管理器連接外圍設備失敗後調用 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
        didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral /* 外圍設備 */
                             error:(NSError *)error;/* 連接失敗的錯誤信息 */

中央設備管理器的對象方法：

/* 掃描外圍設備，可以指定含有指定服務的外圍設備 */
- (void)scanForPeripheralsWithServices:(NSArray *)services 
                               options:(NSDictionary *)options;
/* 停止掃描 */
- (void)stopScan;
/* 連接外圍設備 */
- (void)connectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
                  options:(NSDictionary *)options;
/* 斷開外圍設備 */
- (void)cancelPeripheralConnection:(CBPeripheral *)peripheral;

外圍設備的代理方法【和上面的外圍設備管理器代理不一樣】

/**
 *  1.成功訂閱外圍設備的服務後調用，在該代理方法中尋找服務的特征
 *  @param peripheral 連接到的設備
 *  @param error       錯誤信息
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didDiscoverServices:(NSError *)error;
/**
 *  2.成功找到外圍設備服務的特征後調用，在該代理方法中設置訂閱方式
 *  @param peripheral 連接的設備
 *  @param service     擁有的服務
 *  @param error       錯誤信息
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service 
             error:(NSError *)error;
/**
 *  3.外圍設備讀取到特征值就會調用
 *  @param peripheral    連接的設備
 *  @param characteristic 改變的特征
 *  @param error          錯誤信息
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic 
             error:(NSError *)error;
/**
 *  4.向外圍設備的特征對象寫操作完成後調用
 *  特別：當寫操作為CBCharacteristicWriteWithoutResponse時不會調用
 *  @param peripheral    連接的設備
 *  @param characteristic 要寫入的特征
 *  @param error          錯誤信息
 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didWriteValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic 
             error:(NSError *)error;

外圍設備CBPeripheral的常用對象方法：

/* 尋找服務，傳入的是服務的唯一標識CBUUID */
- (void)discoverServices:(NSArray *)services;
/* 尋找指定服務下的特征，特征數組也是傳入特征的唯一標識CBUUID */
- (void)discoverCharacteristics:(NSArray *)characteristics 
                     forService:(CBService *)service;/* 服務 */
/* 設置是否向特征訂閱數據實時通知，YES表示會實時多次會調用代理方法讀取數據 */
- (void)setNotifyValue:(BOOL)value 
     forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
/* 讀取特征的數據，調用此方法後會調用一次代理方法讀取數據 */
- (void)readValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic;
/* 向特征寫入數據，看type類型，決定調不調用寫入數據後回調的代理方法 */
- (void)writeValue:(NSData *)value /* 寫入數據 */
 forCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic /* 特征 */
              type:(CBCharacteristicWriteType)type;/* 寫入類型 */

寫入類型目前只有2種方式：

/* 寫入類型，決定要不要調用代理方法 */
typedef NS_ENUM(NSInteger, CBCharacteristicWriteType) { 
    CBCharacteristicWriteWithResponse = 0, //有回調的寫入
    CBCharacteristicWriteWithoutResponse //沒回調的寫入
};

下面是設備作為中央設備的實例：

#import "CentralViewController.h"
#import 

#define kPeripheralName         @"Liuting's Device" //外圍設備名稱
#define kServiceUUID           @"FFA0-FFB0" //服務的UUID
#define kCharacteristicUUID     @"FFCC-FFDD" //特征的UUID

@interface CentralViewController ()
@property (strong, nonatomic) CBCentralManager *centralManager;/* 中央設備管理器 */
@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *peripherals;/* 連接的外圍設備 */
@end
@implementation CentralViewController
#pragma mark - UI事件
- (void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    self.peripherals = [NSMutableArray array];
    //創建中心設備管理器並設置當前控制器視圖為代理
    self.centralManager = [[CBCentralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil];
}
#pragma mark - CBCentralManager代理方法
/* 中央設備管理器狀態更新後調用 */
- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central{
    switch (central.state) {
    case CBPeripheralManagerStatePoweredOn:
        NSLog(@"BLE已打開.");
        //掃描外圍設備 
        [central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil];
        break;
    default:
        NSLog(@"此設備不支持BLE或未打開藍牙功能，無法作為中央設備.");
        break;
    }
}
/*
 *  發現外圍設備調用
 *  @param central           中央設備管理器
 *  @param peripheral        外圍設備
 *  @param advertisementData 設備信息
 *  @param RSSI              信號質量（信號強度）
 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
        didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
            advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData 
                         RSSI:(NSNumber *)RSSI
{    
    NSLog(@"發現外圍設備...");
    //連接指定的外圍設備，匹配設備名
    if ([peripheral.name isEqualToString:kPeripheralName]) {
        //添加保存外圍設備，因為在此方法調用完外圍設備對象就會被銷毀
        if(![self.peripherals containsObject:peripheral]){
            [self.peripherals addObject:peripheral];
        }        
        NSLog(@"開始連接外圍設備...");
        [self.centralManager connectPeripheral:peripheral options:nil];
    }
}
/* 中央設備管理器成功連接到外圍設備後調用 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
        didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
        {
    NSLog(@"連接外圍設備成功!");

    //停止掃描
    [self.centralManager stopScan];
    //設置外圍設備的代理為當前視圖控制器
    peripheral.delegate = self;
    //外圍設備開始尋找服務
    [peripheral discoverServices:@[[CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID]]];
}
/* 中央設備管理器連接外圍設備失敗後調用 */
- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central 
        didFailToConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral
                             error:(NSError *)error
 {
     NSLog(@"連接外圍設備失敗!");
 }
 #pragma mark - CBPeripheral 代理方法
/* 外圍設備尋找到服務後調用 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didDiscoverServices:(NSError *)error
{    
    NSLog(@"已發現可用服務...");
    //遍歷查找到的服務
    CBUUID *serviceUUID = [CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID];
    CBUUID *characteristicUUID = [CBUUID UUIDWithString:kCharacteristicUUID];
    for (CBService *service in peripheral.services) {
        if([service.UUID isEqual:serviceUUID]){
            //外圍設備查找指定服務中的特征，characteristics為nil，表示尋找所有特征
            [peripheral discoverCharacteristics:nil forService:service];
        }
    }
}
/* 外圍設備尋找到特征後調用 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didDiscoverCharacteristicsForService:(CBService *)service 
             error:(NSError *)error
{
    NSLog(@"已發現可用特征...");
    //遍歷服務中的特征
    CBUUID *serviceUUID = [CBUUID UUIDWithString:kServiceUUID];
    CBUUID *characteristicUUID = [CBUUID UUIDWithString:kCharacteristicUUID];
    if ([service.UUID isEqual:serviceUUID]) {
        for (CBCharacteristic *characteristic in service.characteristics) {
            if ([characteristic.UUID isEqual:characteristicUUID]) {
                //情景一：通知
                /* 找到特征後設置外圍設備為已通知狀態（訂閱特征）：
                * 調用此方法會觸發代理方法peripheral:didUpdateValueForCharacteristic:error: 
                * 調用此方法會觸發外圍設備管理器的訂閱代理方法
                */
                [peripheral setNotifyValue:YES forCharacteristic:characteristic];

                //情景二：讀取
                //調用此方法會觸發代理方法peripheral:didUpdateValueForCharacteristic:error:
                //[peripheral readValueForCharacteristic:characteristic]; 
            }
        } 
    }
}
/* 外圍設備讀取到特征值後調用 */
- (void)peripheral:(CBPeripheral *)peripheral 
        didUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic *)characteristic
             error:(NSError *)error
{
    if (characteristic.value) { 
        NSString *value = [[NSString alloc] initWithData:characteristic.value 
                                                encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"讀取到特征值：%@",value); 
    }else{
        NSLog(@"未發現特征值."); 
    }
}
@end

五、藍牙後台運行

除非去申請後台權限，否則 app 都是只在前台運行的，程序在進入後台不久便會切換到掛起狀態。掛起後，程序將無法再接收任何藍牙事件。

中央設備管理器連接外圍設備的方法中的options屬性，可以設置如下字典值：

設置藍牙後台模式：

設備作為中央設備的後台運行和前台運行區別：

設備作為外圍設備的後台運行和前台運行區別：