通过蓝牙和智能手机进行信息交互需要注意的问题
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通过蓝牙和智能手机进行信息交互需要注意的问题
发布者：diyadmin 发布时间： 09:49:42 阅读：620次
在过去，在很多的领域，计算机都扮演着数据处理中心的角色。比如锅炉控制，之前都是通过有线，将数据从计算机发送到锅炉的控制中心，然后控制结果再通过有线传回来，再在计算机上进行处理；之前的个人测试血压计，之前都是采用SD卡，或者数据线，把采集的数据传送到计算机上面，再在计算机上面进行分析处理；再如一些仪器仪表，测试结果通过GPIB卡或者USB数据线将测试仪器的数据传送到电脑上。但是今天，事情正在发生非常大的变化，现在的智能手机和平板电脑的处理能力已经非常高，而且非常便于携带，很多行业已经开始把手机、平板电脑作为新的数据处理中心，它已经可以在很多行业可以取代计算机。当计算机更换成智能手机、平板电脑，无线连接取代有线连接，也是一个非常大的趋势。在很多情况，数据处理中心和被管理的设备的数据量不是很大，距离不是很远，这个时候，采用蓝牙来作为传输媒介就非常方便。
在今天的技术环境下，要用蓝牙来完成智能手机、平板电脑和外界设备进行数据传输，还有些注意事项。当前的智能手机，基本有两个系统，iOS系统和Android系统。 iOS系统以手机为例，以iPhone4S为界限，分为iPhone4S之前的手机和iPhone4S（包括iPhone4S）之后的手机，而Android系统的手机，也分为Android4.3之前的手机和Android4.3（包括Android4.3）的手机。
iPhone4S之前的手机，仅仅支持传统蓝牙，需要苹果的MFi授权，获得iAP协议开发权利，方才可以开发和iOS设备进行数据传输的设备。iPhone4S之后（包括iPhone4S），支持低功耗蓝牙技术（BLE），数据传输就有两个传输通路可以选择，其一是走MFi授权下的iAP协议，其二是走低功耗蓝牙的通路。iAP的传输速率要大于BLE的传输速率。
Android的手机，所有的Android手机都可以走SPP来进行数据传输，而且没有任何授权的问题。Android4.3之后（包括Android4.3）的手机，也开始支持低功耗蓝牙技术（BLE）。
苹果的MFi的授权，需要对授权公司的财务状况，产品品质，产品领域，公司规模等各个方面进行审核，审查时间至少6个月，审查非常严格。在成本方面，每一个产品的授权费和加密IC费用一共是1.3美金。
对于大部分公司来讲，在iOS上选择走BLE通路（毕竟iPhone4S之前的手机，现在在市面上的已经不多了，不必考虑支持这部分的手机了）是非常明智的选择。
综合上述因素，既要支持Android系统的设备，又要支持iOS的设备，建议选择低功耗蓝牙（BLE）模块，如果为了顾及Android4.3之前的设备，可以考虑既支持SPP又支持BLE的双模的模组，但是成本就有很大的上升。需要依据项目的实际情况，进行抉择。
无论你今天看到的Beacon的应用，智能LED灯的控制，还是HomeKit的协议，你都会发现，原来他们都选择低功耗蓝牙技术（BLE）是有这么多原因的。
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基于APP&Inventor的蓝牙4.0（BLE）数据通信
&本科毕业设计要用到蓝牙4.0（芯片选用TI公司的CC254x系列）与手机客户端的数据交互，但是作为一名硬件汪，想在短时间内学习Java并且完成蓝牙4.0手机客户端的制作对我来说有点困难~~额，不，是几乎不可能。。。所以，偶然间发现的AI2工具对我来说简直神器，况且又是我心爱的马萨诸塞理工学院负责维护更新的。上手之后发现国内的在线版本不支持蓝牙4.0，辗转问了好多人，无果，最后终于在一家台湾的网站上发现了有关BLE通信的APP制作方法，现在总结一下。
&第一步：得到一个可以浏览国外网站的VPN
&有VPN账号的直接登录就好啦~没有的话可以去淘宝买（搜索时输入服务代理即可），很便宜的一个月十几块。下面这个链接​​，是我买VPN的淘宝店链接，一个月16.5元网速还可以。
&/item.htm?id=​
VPN登录界面
​​​
输入账号密码即可浏览国外网站。
&第二步：​登录MIT的BLE测试网址
&目前为止，国内以及国外的AI在线版都不支持BLE​通信，唯一支持的是MIT的专门为BLE开设的测试版，网址链接为：
&http://ble-test.appinventor.mit.edu/#;
&PS：第一次打开的时候谷歌可能会要求验证谷歌账号，有的话直接验证就好，没有的可以注册一个，很方便。​
下图为BLE在线测试版​的截图：​
BLE在线测试版
&可以发现，在线测试版和正式版几乎是一模一样的，区别在哪里呢？唯一的区别就在于BLE测试版添加了蓝牙4.0的组件，如下图所示：
蓝牙4.0控件
​ & &
& 由上图可以看出，BLE在线测试版添加了“BluetoothLE”(全称为Bluetooth
Low Energy), 即BLE组件，通过该组件可以进行有关蓝牙4.0数据的接受与发送。
&第三步：熟悉BLE各种逻辑语句​
&首先是控制语句：​
BLE组件的控制语句
​①
当BLE设备被连接时，执行下列语句。该语句一般用作连接成功后改变显示状态；
当BLE设备被发现时，执行下列语句。该语句一般​用作被发现之后改变列表中地址值；​
③ 当BLE设备的RSSI值改变时，执行下列语句​。
该语句一般用作检测搜寻附近蓝牙设备；
当从BLE设备读或写的值改变时，执行下列语句。​该语句一般用作数据通信；
当BLE设备的值被读取时，执行下列语句。​该语句一般用作数据通信；
当BLE设备的值被写入时，执行下列语句。该语句一般用作数据通信。
&其次是过程语句：
BLE组件的过程语句1
​①
连接Index中的BLE设备。该语句一般和列表一起使用；
连接已知地址的BLE设备。该语句用来进行与已知地址的BLE设备进行连接；
③ ​
断开已知地址的BLE设备。该语句用来 断开已知地址的BLE设备；
读取​Index中的BLE设备地址。该语句一般和列表一起使用；
​读取​Index中的BLE设备名称。该语句一般和列表一起使用；
​读取​Index中的BLE设备RSSI值。该语句一般和列表一起使用；
在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上读一个字节变量。该语句用作与已知设备的数据通信；
⑧​&在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上读一个浮点型变量。该语句用作与已知设备的数据通信。
BLE组件的过程语句2
​①&在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上读一个整型变量，offset是偏移的位数。该语句用作与已知设备的数据通信；
​在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上读一个字符型变量，offset是偏移的位数。该语句用作与已知设备的数据通信；
③ 开始扫描BLE设备。该语句一般在开始时使用；
④ 结束扫面BLE设备；
​在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上写入一个整型变量，offset是偏移的位数，value是待写入的值。该语句用作与已知设备的数据通信；
​在已知设备UUID和特征值UUID的BLE设备上写入一个
浮点型变量，offset是偏移的位数，value是待写入的值。该语句用作与已知设备的数据通信；
​得到被支持的GATT服务。
&最后是逻辑语句：
BLE组件的逻辑语句
​①
BLE设备中一个字节变量的值；
② 已连接BLE设备中的RSSI值；
③ BLE设备的设备列表；
​BLE设备中一个整型变量的值；
⑤ BLE设备已连接；
​BLE设备中一个字符型变量的值；
⑦ BLE设备。​
&第四步：数据的发送与接收
蓝牙4.0通信逻辑图
上图所示是在已知UUID的BLE设备中，向特征值3写入字符1，然后读特征值5，显示在标签文本上。上图中，设备的UUID是“0000FFF0-00-FB”,特征值3的UUID是“0000FFF3-00-FB”
​，,特征值5的UUID是“0000FFF3-00-FB”。
&蓝牙4.0的数据通信主要是通过特征值来完成的，我们也可以根据需要自行添加特征值​。每个设备都有不同的UUID，怕麻烦的话可以借助一些辅助的手机软件来读出来，比如TI官方的“BLE
Device Monitor”或者“nRF Master Control Panel”，推荐后者，功能较多。
任何有问题的地方，欢迎留言交流！​
附：参考网址​
1. 基于AI2的BLE​的基础运用：
链接1：/programming-language/appinventor/app-inventor-藍牙4-0-ble-part-1-led-閃爍/
链接2：​/programming-language/appinventor/app-inventor-物聯網應用-藍牙4-0-ble-lesson-2-led-pwm呼吸燈/
2. 基于AI的传统蓝牙通信：
链接：.cn/s/blog_v65p.html​
3. 好用的AI中文学习教程：
链接：​http://www.17coding.net/
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荣誉徽章：IOS BLE4.0蓝牙和外设连接和收发数据的流程
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标签：前言：
苹果在IOS 6系统之后开始支持BLE 4.0，iPhone4s，iPod 5，iPad 3等之后的机型开始内嵌BLE4.0硬件，因此在开发前请先确认你的开发环境符合上述要求，并且苹果在BLE4.0之后，对外部的连接设备已经不在需要MFI认证了，当然你的外设肯定得要有蓝牙4.0模块了
开发BLE4.0的App，你需要在你的项目里面导入框架:
CoreBluetooth.framework
在需要使用到蓝牙的文件里面你需要导入头文件:
#import&&CoreBluetooth/CoreBluetooth.h&
#import&CoreBluetooth/CBService.h&
并且你需要在你的蓝牙类里面实现两个协议，CBCentralManagerDelegate ，CBPeripheralDelegate
现在我们需要有两个实例对象CBCentralManager和CBPeripheral，第一个是蓝牙中心管理器，主要用来搜索外设，连接外设以及处理外设断开的情况；第二个主要用于在蓝牙中心管理器成功连接外设之后的一系列动作，如：读取外设的服务号CBService，特征值号CBCharacteristic以及对这些特征值号进行读写操作等，下面我们来看一下IOS这边和外设联机的一个大概流程：
1）:IOS这边蓝牙中心管理器开始扫描广播包（扫描的时长可以自己写一个定时器控制，并且可以设定扫描的具体条件）
2）:外设开始广播(当然外设的广播时长也是可以设定的，这是硬件那边的事了，我不太懂)
3）:IOS发现有广播包，就请求连接外设（这是底层自动实现，我们不需要写代码），之后外设会接收到连接请求，如果外设接收这个连接请求，就会给IOS那边发送一个连接请求的确认包，当IOS这边收到这个包后，两边设备就完成了连接（当然，由于连接底层已经写好，比较复杂，我讲的比较肤浅，只是一个大概步骤而已）
4）:连接成功之后IOS这边就可以读取外设的相关信息了，比如服务号CBService，特征值号CBCharacteristic，还有外设的一些硬件信息，电池电量，信号强度RSSI什么的
5）:当然在正常连接的过程中总会出现点意外，如果两个设备突然断掉了连接，一般我们还是希望它们能够再次连接的，这里就得要看硬件和IOS程序里对于连接断开的处理代码了
6）:当然，外设和IOS端也可以主动发起断开连接的请求
下面我们看看IOS端具体的代码流程和基本的含义，你只需要跟着我的顺序走就可以了，以下顺序符合IOS BLE4.0联机的流程：
&在你的蓝牙类的初始化里面，先实例化一下中心设备管理器
_centralMan =& [[CBCentralManager&alloc]&initWithDelegate:self &queue:nil];
代码很简单吧，只需要一行就可以了，主要是要设置委托的对象，至于是否要加入某个队列，就看你的需求了，还记得我们蓝牙类里面继承了CBCentralManagerDelegate ，CBPeripheralDelegate两个协议吧，你可以跟进去看一下里面的协议方法，我就不多说了，先讲第一个需要实现的协议方法
-&& (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager&*)central
这个方法主要是来检查IOS设备的蓝牙硬件的状态的，比如说你的设备不支持蓝牙4.0，或者说你的设备的蓝牙没有开启，没有被授权什么的，一般是在你确定了你的IOS设备的蓝牙处于打开的情况下，你才应该执行扫描的动作，[_centralMan&scanForPeripheralsWithServices:Nil&options:Nil];&我记得我之前没有检查蓝牙的状态就直接扫描了，虽然项目可以运行，但是控制台给出了一大堆的警告什么的，看着很烦人，那么我们执行扫描的动作之后，如果扫描到外设了，就会自动回调下面的协议方法了
-&& (void)centralManager:(CBCentralManager&*)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral&*)peripheral advertisementData:(NSDictionary&*)advertisementData RSSI:(NSNumber&*)RSSI
这个方法里面的信息量可是比较大啊，看那个CBPeripheral，你在这个方法里面你就已经可以获取它的名称了可以使用peripheral.name来获取名称，当然，这里还可以获取设备的一个广播名称&NSString&*CBName=[advertisementData&valueForKeyPath:CBAdvertisementDataLocalNameKey]; 这两个名称一般是不一样的，除非你们硬件那边把人家写一样了，当然还有其他的很多信息，具体看代码吧；在这个回调里我们可以获取外设的广播包信息，当然我们就可以根据广播包的信息符合不符合你们的自定义的协议，符合就可以发起连接请求了，这样可以避免连接上其它一些自己不希望连接上的外设；当然你应该也看到了这里还有一个RSSI的值，这里是广播包附带过来的，根据这个值我们可以大概估计出广播设备里我们IOS设备有多远，如果信号太弱距离过远，我们是不是就不考虑连接这个外设了；这里我们假设广播包数据符合条件，我们发起了连接请求[_centralMan&connectPeripheral:_peripheral&options:Nil];那么如果连接成功，就会回调下面的协议方法了：
-&& (void)centralManager:(CBCentralManager&*)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral&*)peripheral
如果你能回调到上面这个方法，说明你已经成功连接外设了，具体你可以打个断点试试，既然连接已经成功，我们就该考虑是不是要停止中心管理设备的扫描动作了，要不然在你和已经连接好的外设进行数据沟通时，如果又有一个外设进行广播且符合你的连接条件，那么你的IOS设备就会也去连接这个设备（因为IOS BLE4.0是支持一对多连接的），导致数据的混乱。所以我们在这个方法里面停止扫描动作：[_centralMan&stopScan];& 现在是时候让我们的第二个实例对像出场了& CBPeripheral，这里需要注意的是，记得要设置CBPeripheral的委托对象&_peripheral.delegate&=为了以后使用方便，我们还是一次性读出外设的所有服务UUID：[_peripheral&discoverServices:nil];这样一旦我们读取到外设的相关服务UUID就会回调下面的方法：
-&& (void)peripheral:(CBPeripheral&*)peripheral didDiscoverServices:(NSError&*)error
接着在这个方法里面我们还可以接着往里面剥，读取某个CBService&里面的特征值UUID：[peripheral&discoverCharacteristics:nil&forService:s];同上，如果我们成功读取某个特征值UUID，就会回调下面的方法：
-&& (void)peripheral:(CBPeripheral&*)peripheraldidDiscoverCharacteristicsForService:(CBService&*)service error:(NSError&*)error
能进入到这个方法，说明你已经读取到某个特征值UUID了，到达这一步，我们基本上也完成对外设的层层剥离了，接下来就是一些对某个特征值的读写操作了，当然我们首先要找到我们需要写数据的特征值UUID了，这里我们可以简单地通过循环来找出外设含有的某个特征值UUID：
for(int&i=0; i & service.characteristics. i++) {
&&&&&&&CBCharacteristic&*c = [service.characteristicsobjectAtIndex:i];
& & & & &&if&([[c&UUID]&isEqual:[CBUUIDUUIDWithString:@"FFF1"]])
& & & & & & & & & & { //你的动作}
在这里我们需要强调一下，由于特征值UUID是外设设定的，并且特征值UUID的属性properties有很多种，比如Read，WriteWithoutResponse，Write，Notify等等，因此你需要根据你们之间的协议还确定对某个特征值UUID怎么处理了，当然你也可以自己读出来这个特征值UUID的属性：c.properties，这里我们假设一个特征值UUID :&FFF1&的属性为WriteWithoutResponse，我们往里面写一个数据
Byte&dataArr[2];
dataArr[0]=0 dataArr[1]=0
NSData&* myData = [NSData&dataWithBytes:dataArr&length:2];
[_peripheral&writeValue:myData&forCharacteristic:c&type:CBCharacteristicWriteWithResponse];
这样我们就完成了一次向外设写数据，但是如果外设的特征值UUID是Read，怎么办呢？比如说获取外设的电池电量信息（注：这个属于标准服务里面自带），服务UUID：&180F&，特征值UUID：&2A19&，我们可以这样写：
[_peripheral&readValueForCharacteristic:cbc];
cbc就是指特征值为&2A19&的特征值对象，当然还有属性为Notify的，方法和这个类似：[peripheralsetNotifyValue:YES&forCharacteristic:c];
那么我们设置读这个特征值对象的值了，怎么接收它发过来的值呢，其实如果外设有特征值对象的值更新了，会自动回调下面的方法：
-&& (void)peripheral:(CBPeripheral&*)peripheraldidUpdateValueForCharacteristic:(CBCharacteristic&*)characteristic error:(NSError&*)error
在这个回调函数里面我们就可以根据characteristic的值来判断是哪个特征值UUID发送过来的值了，那个peripheral主要是用来判断是哪个外设发送的值，主要用于蓝牙一对多的情况，如果是一对一的，基本没用。那么我们再说一下怎么输出接收到的值，就以接收电池电量来说吧，看代码：
if&([[characteristic&UUID]&isEqual:[CBUUID&UUIDWithString:@"2A19"]]){
&&&&&&&&&&&const&unsigned&char&*hexBytesLight = [characteristic.valuebytes];
&&&&&&&&&&&NSString&* battery = [NSStringstringWithFormat:@"%02x", hexBytesLight[0]];
&&&&&&&&&&&NSLog(@"batteryInfo:%@",battery);
& 其实，外设向IOS这边发数据，都会自动回调上面的那个方法，因此你接收外设发送过来的数据，也只能在这个方法里面，通过不同的特征值判断是哪个UUID发送过来的，解析出数据再执行相应的动作就可以了，好了到这里我们应该很清楚IOS和外设是怎么进行数据沟通的了，如果还想深入就靠你自己了，当然我们最后再说一点，如果连接上的两个设备突然断开了，程序里面会自动回调下面的方法：
-&& (void)centralManager:(CBCentralManager&*)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral&*)peripheral error:(NSError&*)error
在这个方法里面，我们可以做一些补救措施，比如回连，我们就可以在这个方法里写上：
[_centralMan&connectPeripheral:_peripheral&options:nil];
从这个方法里，我们还可以输出连接断开的原因：我们这样写：error.code，跟进去看会发现错误的原因有很多种，比如说CBErrorConnectionTimeout，CBErrorOperationCancelled，CBErrorPeripheralDisconnected，你可以根据错误的原因来进行不同的动作，好了，其实还有很多的回调方法，大家可以去看苹果官方的文档，这里只列出了一些常用的而已，水平有限，有不到之处，还请指证！如果大家还有什么疑问可以加我 QQ：；额，最好还是发邮件到QQ邮箱吧！
最近两天写了一个demo，放在Github上面了，地址是：&，模仿lightblue写的，由于各种原因，没有写完全，可供参考，转载http://m.blog.csdn.net/blog/liang_ke_ke/标签：
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