iOS-Bluetooth-MFI&BLE

过去的半年里，我一直都在做蓝牙耳机与手机的交互，现在把一些有价值的东西分享给大家。

硬件知识储备：

Bluetooth：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。注：蓝牙4.0非蓝牙2.1的升级，使用了新的协议

MFI：通俗的讲就是采用External Accessory Native的传统蓝牙交互的代名词，因为这种交互需要苹果MFI认证。

BLE（Bluetooth Low Energy）：蓝牙省电模式，支持小规模的数据传输，是广大做iOS应用与蓝牙交互，不想通过MFI认证的开发者们的福音。

MFI，蓝牙2.1的交互：

• 使用ExternalAccessory.framework，具体可参考https://developer.apple.com/reference/ExternalAccessory的官方文档及EA的Demo
• 声明App支持的协议，通常推荐使用反DNS形式的命名协议，例：com.xx.protocol
• 通信步骤：创建EASession，使用NSInputStream和NSOutputStream收发数据包，数据格式通常由与交互设备通信协议决定。
• 与设备交互步骤：获取连接的外设，实现NSStreamDelegate的协议，主要包含数据的拆包、封装和分发（数据包，数据解析model的建立）
• 大数据的传输需要拆分多个数据包收发，此时还要小心外设的断开造成的数据的丢失或者错乱，需要做相应Exception的处理
• 注册EAAccessoryDidConnectNotification及EAAccessoryDidDisconnectNotification通知，对设备的断连及时做处理，注意与BLE断连的不同
• App进入后台，防止通讯断开的操作，需设置Required background modes的选项App communicates with an accessory
• MFI设备与App的交互只需要在手机蓝牙设置界面进行简单的搜索、连接和断开操作，注意与BLE连接的不同
• 待用户点击连接了手机蓝牙设置中的某个外设，进入App后，需要做大约10~30s的尝试获取设备操作，因为可能系统的原因，设备获取有延迟，即：[[EAAccessoryManager sharedAccessoryManager] connectedAccessories];
• App与设备断开操作的事件处理，例：用户的退出账户，因为MFI设备与App的连接因业务需要，也可能存在设置绑定功能

BLE，蓝牙4.0的使用：

• 使用CoreBluetooth.framework，具体可参考https://developer.apple.com/reference/corebluetooth的官方文档
• 建议使用封装BLE的一些第三方框架，简单易控，例BabyBluetooth等
• 苹果手机的蓝牙Mac地址获取不到，但可生成UUID，唯一标示设备
• 与设备交互步骤：实现CBCentralManagerDelegate协议，设置过滤条件，扫描蓝牙外设列表，连接外设，发现Services和搜索到的Characteristics，读写数据
• 外设与App的蓝牙4.0数据交互，需要在APP里进行BLE的搜索、连接，手机蓝牙设置界面的简单连接操作一般在首次连接后进行，当然支持外设处于配对状态时，直接在其中搜索到蓝牙2.1设备，进行传统蓝牙交互，例，传递音乐数据等
• BLE断连无须注册通知，会有断连的回调，同时通过centralManagerDidUpdateState检测蓝牙开启关闭状态，实现断连的处理
• 与MFI相似，App进入后台，防止通讯断开的操作，需设置Required background modes的两个选项：App communicates using CoreBluetooth与App shares data using CoreBluetooth
• 当中心设备周围统一的peripheral很多时，会出现连接、数据交互错误的问题，需要避免。必要时可根据获取外设的RSSI值来连接自己的设备
• 蓝牙4.0的交互不稳定，连接多次后可能还会随时断开，广播包中断，远程连接可能需要回连的时间也会较长
• BLE的连接成功后并没有真正绑定设备，绑定操作是在可读写数据后，App中也可模仿手机蓝牙设置，做绑定UUID操作，方便外设的直接连接
• IPhone4设备或者iOS8.0系统以下的设备，BLE交互不稳定，可能会出现连接不成功或搜索不到相应BLE设备等问题
• 标准服务不用配对，系统弹出配对提示只是自定义服务的结果，BLE设备只进行简单的心率数据，运动步数等交互时，无须自定义服务
• 蓝牙4.0的应用一般有手环，监测心率设备，支持BLE蓝牙耳机等，据调研，BLE可与MFI绑定交互（因为手机蓝牙设置中一般是搜索不到BLE设备的），这可能是App外可直接连接BLE设备的一种支持，例Jabra耳机

我看网上有很多关于MFI和BLE4.0的使用教程，所以此次文章并没有将这些具体的使用描述出来，而是列出了我做蓝牙耳机与手机交互的一些注意的事项，意在总结归纳，望大家指正交流。