对 BLE 外设（Peripheral）自动重连机制的逻辑梳理

2024-07-16 20:52| 来源: 网络整理| 查看: 265

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导语：

近期一直在做 BLE 蓝牙手环的一些项目，也积累了一些经验，为了不再被这些问题劳生伤神，还是记录下来比较靠谱。目前，CoreBluetooth 与有手环两种连接方式，一种是连接后就可以直接通信了，另一种则是，连接后需要配对，配对后就可以通信了。本文会针对两种不同的机制的自动重连方式进行探索和记录。

到目前为止，感受最深的是，敲代码跟写作文有点类似，有思路的时候，行云流水，一气呵成。没思路的时候，就跟挤牙膏似得，还问题不断。为了提高以后行云流水的能力，就把一些比较绕的逻辑记录下来。

【1】直接连接通信（无需配对的情况）

这种情况，就是每次都得 Scan Peripheral ，找到你想要的 peripheral 后，然后进行 connect 操作，connect 成功后，就可以为所欲为了。

这种情况下，当 peripheral 因为一些原因断开连接或者用户主动断开连接导致连接中断，CoreBluetooth 会调用 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error 代理方法，你若你想要自动重连的话，需要进行以下操作。

步骤 1

创建一个断开原因标志位，用于标识断开的原因，用于判断断开原因是用户主动断开的？还是其他原因断开的？

比如：

@property (nonatomic,copy) NSString * disConnectedState; //!< 1-其他原因断开，自动重连 3-手动断开，不重连

当然，这种情况 enum 是最合理的方式。

步骤 2

创建一个连接方式标志位，用于标识连接的方式，用于判断连接方式是用户点击 Peripheral 列表连接的？还是自动重连以前连接过的 Peripheral ？

比如：

@property (nonatomic,copy) NSString * connectedMethod; //!< 1 - 自动重连, 2 - 点击连接

当然，这种情况 enum 是最合理的方式。

步骤 3

通过 NSUserDefaults 记录曾经连接过的 Peripheral 的名字，前提是这个名字可以唯一标识这个 peripheral。

比如，在连接成功的代理方法中保存 peripheral 的名字。

// 保存外设名字 [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:peripheral.name forKey:@"PeripheralName"]; 步骤 4

在 - (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central 代理方法中决定是否要调用 60秒重连方法自动重连方法，并且在自动重连方法中需要将连接方式标志位设为自动重连方式。

以下为60S自动重连方法

// 自动去搜索之前连过的外设并尝试一分钟重连 - (void) autoScanAndConnectedToExistPeripheralOnOneMinutes { // 如果之前连接的 peripheral 为 nil，则需要先搜索到这个 peripheral 后再连接，如果不为 nil ，则直接连接处理。 if (self.peripheral == nil) { [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil]; } else { [self.centralManager connectPeripheral:self.peripheral options:nil]; } // 正在连接的加载动画 [self.centralManager scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil]; [SVProgressHUD setDefaultMaskType:SVProgressHUDMaskTypeBlack]; [SVProgressHUD setDefaultStyle:SVProgressHUDStyleCustom]; [SVProgressHUD setBackgroundColor:[UIColor blackColor]]; [SVProgressHUD setForegroundColor: [UIColor whiteColor]]; [SVProgressHUD showWithStatus:NSLocalizedString(@"In the connection...", @"连接中")]; // 连接方式为自动重连 self.connectedMethod = @"1"; // 60秒后超时处理 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(60 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ // 如果 60 S后还未找到连接过的 peripheral 则取消搜索和连接。 if (self.peripheral == nil ) { // 停止搜索 [self.centralManager stopScan]; // 取消连接，为了避免死循环，该取消连接方式为主动断开连接 self.disConnectedState = @"3"; [self.centralManager cancelPeripheralConnection:self.peripheral]; [SVProgressHUD dismiss]; } }); }

如果是用户点击连接的话，需要在 Cell 的 didSelectRowAtIndexPath 代理方法中进行连接并设置连接方式标志。

//点击方法 - (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath { // 取消连接 [[AppDelegate mainDelegate] cancelScanPeripherals]; // 保存用户指定的 Peripheral CBPeripheral * per = [AppDelegate mainDelegate].bleArray[indexPath.row]; [AppDelegate mainDelegate].peripheral = per; [SVProgressHUD showWithStatus:NSLocalizedString(@"Linking Bluetooth devices...", @"name")]; // 设置连接方式为用户点击连接方式 [AppDelegate mainDelegate].connectedMethod = @"2"; // 连接外设 [[AppDelegate mainDelegate] connectToPeripheralOnOneMinutes]; } 步骤 5

在 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI 扫描外设代理方法中区别对待不同连接方式的Peripheral，如果是自动重连模式下的，发现 Peripheral 后直接连接，如果仅仅是搜索模式下的，仅仅添加到外设列表数组就可以了。

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDiscoverPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral advertisementData:(NSDictionary *)advertisementData RSSI:(NSNumber *)RSSI { // 自动重连发现设备直接连接 if ([self.connectedMethod isEqualToString:@"1"]) { NSString * name = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:@"PeripheralName"]; if ([peripheral.name isEqualToString:name]) { NSLog(@"自动重连搜索到了 %@ ,正在重连。。。",name); self.peripheral = peripheral; [central connectPeripheral:peripheral options:nil]; } } // 不是自动重连，则将满足条件的 peripheral 加入到外设列表数组中 if ([peripheral.name hasPrefix:@"SMART_"]) { NSLog(@"DiscoverPeripheral--%@",peripheral.name); if (![self.bleArray containsObject:peripheral] ) { [self.bleArray addObject:peripheral]; [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"BleArrayChanged" object:nil]; } } } 步骤 6

在 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral 连接成功代理方法中分别执行对应操作，如果是自动重连，不需要执行相应的界面跳转操作，如果是用户点击 Peripheral 列表连接成功，则需要进行相应界面跳转操作。

- (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didConnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral { NSLog(@"--连接成功--%@",peripheral.name); // 保存外设名字 [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:peripheral.name forKey:@"PeripheralName"]; // 这是重连成功，不进行页面跳转 if ([self.connectedMethod isEqualToString:@"1"]) { // 更新外设状态信息 } else if ([self.connectedMethod isEqualToString:@"2"]) { // 用户点击点击Peripheral 列表连接成功 // 执行相应界面跳转操作 } self.peripheral.delegate = self; [self.peripheral discoverServices:nil]; } 步骤 7

在 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error 断开连接代理方法中执行对应操作，如果是用户断开连接，则不需要自动重连，如果是其他原因断开连接的，则需要断开连接。

// 外设断开连接 - (void)centralManager:(CBCentralManager *)central didDisconnectPeripheral:(CBPeripheral *)peripheral error:(NSError *)error { NSLog(@"--断开连接 -- %@",peripheral.name); // 更新外设状态信息 // 用户主动断开连接 if ([self.disConnectedState isEqualToString:@"3"]) { // do nothing return; } [self connectToPeripheralOnOneMinutes]; } 步骤 8

在用户主动断开连接的方法中，保存断开方式标志，并断开连接。

//断开连接 - (void)StopConnectedButtonDidClicked:(id) sender { // 手动断开方式 [AppDelegate mainDelegate].disConnectedState = @"3"; [[AppDelegate mainDelegate].centralManager cancelPeripheralConnection:[AppDelegate mainDelegate].peripheral]; }

经过以上这些步骤，一个自动重连机制就理清了。

【2】连接后需要配对的情况

思路：当你与 Peripheral 配对后，只要你的 Peripheral 在手机的连接范围内，系统会去自动连接你的手环，因此，你需要在连接成功后，保存 Peripheral 的UUIDString。如果想要在 APP 启动后能自动连接之前配对的 Peripheral，你需要执行以下操作。

代码如下：

- (void)centralManagerDidUpdateState:(CBCentralManager *)central { switch (central.state) { case CBCentralManagerStateUnknown: NSLog(@">>> CBCentralManagerStateUnknown"); break; case CBCentralManagerStateResetting: NSLog(@">>> CBCentralManagerStateResetting"); break; case CBCentralManagerStateUnsupported: NSLog(@">>> CBCentralManagerStateUnsupported"); break; case CBCentralManagerStateUnauthorized: NSLog(@">>> CBCentralManagerStateUnauthorized"); break; case CBCentralManagerStatePoweredOff: NSLog(@">>> CBCentralManagerStatePoweredOff"); [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:DisconnectPeripheral object:nil]; break; case CBCentralManagerStatePoweredOn: { NSLog(@">>> CBCentralManagerStatePoweredOn"); // 1、获取之前配对设备的 UUID String NSString * uuidStr = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:BleBindUUID]; NSLog(@" bind uuidStr == %@",uuidStr); // 2、如果 UUID String 为 nil，说明之前没有配对过任何外设，则外设进行扫描操作，如果不为 nil 且不等于空，则根据 NSUUID 恢复之前配对的 Peripheral if (uuidStr != nil && ![uuidStr isEqualToString:@"nil"] && ![uuidStr isEqualToString:@""]) { // 根据 UUID String 生成 NSUUID 对象 NSUUID * uuid = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:uuidStr]; // 根据 NSUUID 恢复曾经配对过的设备 NSArray * peripherals = [central retrievePeripheralsWithIdentifiers:@[uuid]]; // 数组不为空，说明找到之前配对过的设备 if (peripherals.count > 0) { // 之前配对的对象 CBPeripheral *peripheral = [peripherals firstObject]; self.peripheral = peripheral;//**关键**需要转存外设值，才能发起连接 self.peripheral.delegate = self; NSLog(@"self.peripheral == %@",self.peripheral); // 60秒自动重连方法 [self connectingPeripheralDuringOneMinute]; } } else { // 开始搜索外设 [central scanForPeripheralsWithServices:nil options:nil]; // 4s 后停止扫描 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(4 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ // 停止搜索外设 }); } } break; default: break; } }

注意：当手环与外设配对连接后，通过 cancelPeripheralConnection 方法是有时是无法断开与外设的连接。你需要到系统设置里去忽略这个外设，方可消除配对状态。

结束语

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