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藍牙中心 (Central)

因為 iOS 的藍牙中心的架構較為複雜，因此寫下這篇作為記錄，讓下次也能順利的使用此功能。

中心結構

  • CBCentralManager
  • CBPeripheral
    • Services (CBService)
      • Include Services (CBService)
      • Characteristics (CBCharacteristic)
        • Descriptors（CBDescriptor）

CBCentralManager

它是中心的主要物件，主要功能是找尋周邊（CBPeripheral），以及取得曾經連線過的周邊，
完成周邊連線之後它的工作就結束了。
可用的參數：

  • 藍牙狀態 state，唯讀，此資訊由父物件 CBManager 提供。
  • 掃描中 isScanning，唯讀，此參數用來判斷是否正在掃描中。

可用的方法：

  • init(delegate:, queue:)
    建立中心物件，如果 queue 給 nil 的時候，就代表使用的是 main queue。
  • init(delegate:queue:options:)
    同樣是建立中心物件，不過差別是多了option的參數。
  • retrievePeripherals(withIdentifiers:)
    取回已知的周邊，如果 identifiers 給空陣列的話會取得所有這個 app 找到的周邊。
  • retrieveConnectedPeripherals(withServices:)
    取回曾經連線過的周邊，如果 identifiers 給空陣列的話會取得所有這個 app 找到的周邊。
  • scanForPeripherals(withServices:options:)
    開始尋找周邊，如果 services 是給 nil 的時候，會找到所有的周邊，如果不想取得重複的周邊的話，可以在 options 增加 CBCentralManagerScanOptionAllowDuplicatesKey 的參數為 false 即可。找尋到的周邊都會透過 CBCentralManagerDelegate 的 centralManager(_:didDiscover:advertisementData:rssi:) 取得；
    周邊的實體需要被變數保留，不然周邊在連線之後會斷線。
    尋找周邊的時候必須 state 為 poweredOn 的時候才能使用，能在建立完成中心物件之後透過 CBCentralManagerDelegate 的 centralManagerDidUpdateState(_) 取得現在狀態。
  • stopScan()
    停止尋找周邊，當中心找到周邊或是放棄尋找周邊的時候就使用這個方法。
  • connect(_:options:)
    連線周邊，option 中可以提供 CBConnectPeripheralOptionNotifyOnConnectionKey、CBConnectPeripheralOptionNotifyOnDisconnectionKey、CBConnectPeripheralOptionNotifyOnNotificationKey 用來得知周邊狀態變動時的通知。
    （ 需要裝置為螢幕鎖定狀態，並且為系統自動通知，app 無從得知。）
  • cancelPeripheralConnection(_:)
    取消周邊連線，主動取消連線。
    當周邊的實體被釋放的時候也會自動取消連線。

CBPeripheral

它是被找到的周邊物件，周邊所持有的資料有：

  • 識別碼 identifier: UUID，唯讀，此資訊由中心提供，用來取得曾經連線過的周邊用。
  • 設備名稱 name: String?，唯讀，可能為空。
  • 連線狀態 state: CBPeripheralState，唯讀。
  • 可用服務 services: [CBService]?，唯讀，需要執行尋找服務的動作才能取得可用的服務。
  • 訊號強度 rssi: NSNumber?，唯讀，在 iOS8 之後廢棄，改用 readRSSI() 從 CBPeripheralDelegate 的 func peripheral(CBPeripheral, didReadRSSI: NSNumber, error: Error?) 取得資訊。

可用的方法：

  • discoverServices(_:)
    使用 UUID 來尋找服務，這個同時也會根據提供的 UUID 來過濾服務，找到服務時會從 CBPeripheralDelegate，peripheral(_:, didDiscoverServices:) 取得已找到的服務或失敗訊息。 取回曾經連線過的周邊的時候，如果有成功找到服務，那就不需要再次尋找，取回時會一併取得。
  • discoverCharacteristics(_:,for:)
    從服務來尋找特色，找到特色時會從 CBPeripheralDelegate，peripheral(_:didDiscoverCharacteristicsFor:error:) 取得已找到的特色或失敗訊息。 取回曾經連線過的周邊的時候，如果有成功找到特色，那就不需要再次尋找，取回時會一併取得。
  • setNotifyValue(_:for:)
    用來訂閱有通知功能的特色（可以從 CBCharacteristic.properties 得知是否有訂閱功能），結果會從 CBPeripheralDelegate peripheral(_:didUpdateNotificationStateFor:error:) 得知是否成功訂閱，並且從 peripheral(_:didUpdateValueFor:error:) 取得發送的資訊。
  • writeValue(_:for:) & writeValue(_:for:type:)
    用來傳送資料到週邊端，這個只要提供特色即可，但是 CBCharacteristic.properties 要包含 write 的功能，不然會失敗，另外一個 type 的參數是決定這個傳送是否需要回應。
  • readValue(for:)
    讀取從周邊傳送的資訊，能讀取的對象有兩個，一個是特色 CBCharacteristic 另一個是描述 CBDescriptor ：
    以特色當對象傳送的時候要注意 CBCharacteristic.properties 是否包含 read 的功能，不然會失敗；
    以描述當對象傳送的時候……這個就沒測試到了，未來有機會再看看吧。

CBService

它是周邊所提供的服務，服務可以有多個，區分服務的方式只能透過 UUID 來區分，服務所持有的資料有：

  • 依附的周邊 peripheral: CBPeripheral，唯讀，通常不會使用它，因為周邊的實體已經被持有了。
  • 是否是主要的服務 isPrimary: Bool，唯讀。
  • 包含的額外服務 includedServices: [CBService]?，唯讀，需要執行尋找額外服務動作才能取得可用的服務。
  • 可用的特色 characteristics: [CBCharacteristic]?，唯讀，需要執行尋找特色動作才能取得可用的特色。

可用的方法：

無，一切的操作都是透過周邊來控制的。

CBCharacteristic

它是服務所提供的特色，特色可以有多個，特色與服務同樣是根據 UUID 來區分，特色所持有的資料有：

  • 依附的服務 service: CBService，唯讀
  • 讀取到的資料 value: Data?，唯讀，這個資料是從周邊發送通知的時候才取得到的，其他時間點都無資料。
  • 可用的描述 descriptors: [CBDescriptor]?，唯讀，需要執行尋找描述動作才能取得可用的描述。
  • 資產 properties: CBCharacteristicProperties，唯讀，決定這個特色是否支援讀或寫與資料加密的參數。
  • 是否是正在訂閱的特色 isNotifying: Bool，唯讀，當使用 CBPeripheral setNotifyValue(_:for:) 並且設定成功時，會得到 true。

可用的方法：

無，一切的操作都是透過周邊來控制的。

CBDescriptor

它是特色提供的描述資訊，這個尚未實作過，所以還不確定它的功能。