藍牙開發必備知識以及開發過程中的常見問題

藍牙技術憑借其普遍性與簡潔性改變了設備之間的無線通信。由于其功耗與成本較低，在健康醫療、體育健身、家庭樓宇自動化、信標等應用領域的發展過程中發揮著至關重要的作用。 藍牙給我們帶來很多方便，不過對于一些新手，在進行藍牙開發之前，有必要對其相關的知識有詳細的了解，這里云里物里主要介紹一些藍牙應用開發的知識點和開發流程。?,一、藍牙開發必須知道的概念?,central和peripheral?,藍牙在應用開發過程中，有兩種角色，分別是central和peripheral，中文就是中心和外設。比如手機去連接智能設備，那手機就是central，智能設備就是peripheral。大多時候都是central去連接peripheral的場景，所以我們就來說他的流程。?,廣播和連接?,peripheral會發出廣播(advertisement)，central掃描到廣播后，可以對設備進行連接，發出connect請求，peripheral接收到請求并同意連接后，central和peripheral就建立了連接。 協議 每個具體的智能設備，都約定了一組數據格式，這個就是數據協議。需要注意的是，設備端都是小端模式，所以在讀取數據的時候，高字節在前低字節在后。?,二、藍牙應用的一般開發流程?,已iOS為例，android也和這個是類似的。?,1. 建立中心角色?,2. 掃描外設（discover）?,3. 連接外設(connect)?,4. 掃描外設中的服務和特征(discover) * 4.1 獲取外設的services * 4.2 獲取外設的Characteristics,獲取Characteristics的值，獲取Characteristics的Descriptor和Descriptor的值?,5. 與外設做數據交互(explore and interact)?,6. 訂閱Characteristic的通知?,7. 斷開連接(disconnect)?,三、藍牙的數據交互?,write，read，notify，indecate，response or not … 讀寫大家都是容易理解的，indecate和notify對應的是長連接，建立indecate后，peripheral可以隨時往central發送數據。 indecate和notify的區別就在于，indecate是一定會收到數據，notify有可能會丟失數據（不會有central收到數據的回應），write也分為response和noresponse，如果是response，那么write成功回收到peripheral的確認消息，但是會降低寫入的速率。 對于一個charateristic，他的讀寫訂閱的權限是peripheral決定的，熟悉可以被同時設置，一般會根據外設的功能來決定。?,四、藍牙ota DFU?,藍牙ota，DFU（Device Firmware Update）指的是藍牙設備的固件升級，其實是一整套流程，不同的藍牙芯片，ota的流程有不同之處。用Ti的芯片舉例，步驟為：切系統，重啟，傳輸數據，驗證數據，切系統，重啟，完成。 注：其中數據傳輸也會分成很多節去發送，沒法送一段數據，做一次數據校驗。?,五、ota存在的問題?,以TI的芯片舉例，他需要可以存2個image，數據傳輸時候需要的空間比較大，而每個智能設備的速率，功耗，存儲都會有很多限制，導致很多設備會自己去實現ota的功能，自定義流程和數據傳輸方式，導致許多設備都是有自己私有的ota模式和協議，所以在做開發的時候，要仔細閱讀設備協議中對ota的描述。?,六、藍牙開發中的常見的問題?,1.應用如何做自動重連?,其實自動重連比想象的要簡單許多，無論是Android還是ios端，只需要在設備斷開連接的委托方法中，重新調用gatt.connet或者是centralManager.connet方法就可以了，無論當時設備是否有點，是否在周圍，當設備再次開會或者連接到可連接范圍內，都會自動被連上。?,2.連接失敗處理?,分兩個平臺來說，iOS端有連接失敗的委托，但幾乎不會發生這種情況；而對于同款設備，android常常會出現連接失敗的情況，status != BluetoothGatt.GATT_SUCCESS ，android端開發請不要把連接失敗和斷開連接放在一塊處理，因為斷開連接可以直接嘗試重新連接，而連接失敗后嘗試重新連接，需要加一些延時，并且需要gatt.close，清空一下狀態，否則會把gatt阻塞導致手機不重啟藍牙就再也無法連接任何設備的情況。 ?,3.后臺運行?,iOS后臺運行，需要設備中info.Plist權限，key:Required background modes,value: bluetooth-central(手機作為central) , bluetooth-peripheral（手機作為外設） ?,4.同時連接多個設備?,Android很簡單，創建多個gattCallback，每個gattCallback單獨管理設備連接后的操作，而iOS也最好不要創建多個CBCentralManager，多個CBCentralManager理論上可以用，但是會存在多個手機版本存在不同的行為，還有一些很容易出錯的問題，這塊內容不細說了。使用同一個CBCentralManager，通過進入委托的peripheral的identifier區分不同的設備，進行不同的操作和處理。?,5.掃描廣播包?,所有外設，只有在發出廣播包的情況下，才能被central發現，絕大多數情況下，外設被連接后就不會發出廣播（也有例外），很多人遇到無法找到設備的問題，大多屬于這種情況。 ?,6.提高藍牙連接速度?,無論是iOS，還是Android，都可以通過已綁定的設備，在不開啟掃描的情況下進行快速連接，iOS需要的參數是peripheral的identifier，Android需要mac地址。但Android和iOS還是有一些區別的，比如iOS不能拿到已綁定的設備list，但是可以通過UUID去拿到peripheral的實例。而Android可以拿到已綁定的設備list。Android綁定過程需要手動調用createBond的方法，而iOS在連接成功一次后會自動綁定。Android在處理createBond時，常常會因為不同手機平臺，不同設備，會產生兼容性的問題，這點需要注意。?,7.定向掃描?,在掃描時候可以傳入serviceUUID，這樣可以掃描到特定條件的設備，提高掃描的速度，排除干擾。,8.如何獲取mac地址?,Android可以直接通過getAddress得到mac地址；而iOS出于蘋果的安全策略問題，無法直接獲得mac地址，只能得到一個mac地址換算出來的identifier。不過在智能設備開發時，一般都會考慮到這個問題，大多數智能設備會把mac地址保存在廣播數據中，不同設備可能會存在不同的位置。?,9.Babybluetooth藍牙庫的使用?,Babybluetooth是iOS的藍牙庫的封裝，iOS藍牙委托層級特別討厭，一個委托接著一個委托，比如先進入掃描的委托，在進入鏈接的委托，在進入連接成功，發現服務，發現特征，讀寫操作，一套操作被拆分的很散，容易出錯，代碼不易維護，上手慢等缺點，Babybluetooth對CoreBluetooth進行了封裝，把委托回調進行方法調用的方式，改成了鏈式方法順序調用，直接調用baby.enjoy()方法，完成一整套操作，簡化了上手難度和代碼維護成本。本文來源網絡，如侵刪。