无线通信-蓝牙

简介

蓝牙（Bluetooth）是一种无线短距离通信技术，可以在2.4GHz的无线电波频段上进行数据传输。它提供低成本，低功耗，低复杂度的通信方案，适合于连接各种设备，如手机，耳机，鼠标，键盘等等。

技术原理

蓝牙技术基于一种称为频率跳跃扩频（Frequency Hopping Spread Spectrum）的传输方式。它通过在2.4GHz频带内随机地跳变到不同的信道进行通讯，以防止干扰和窃听。蓝牙技术还采用射频（Radio Frequency）信号思想，将传输的数据分成许多短小的数据包传送，以提高数据传输的可靠性和抗干扰性。

蓝牙协议栈

蓝牙技术包含一整套协议栈，包括应用层协议，传输层协议，逻辑链路控制层协议，基带控制层协议，射频层协议等等。其中最上层的应用协议包括多种通信协议，如音频协议，串口协议等等。应用层协议之下是传输层协议，包括蓝牙传输协议和便携式操作系统接口协议等等。逻辑链路控制层协议管理蓝牙设备之间的逻辑链路。基带控制层协议负责管理蓝牙设备之间的物理链路。射频层协议则控制蓝牙设备的射频参数。

蓝牙编程

蓝牙编程需要实现相应的应用层协议，传输层协议等等。蓝牙编程的主要工作包括设备的发现，连接，数据传输等等。在iOS平台上，使用Core Bluetooth框架可以轻松地实现蓝牙编程。在Android平台上，可以使用Bluetooth API实现蓝牙编程。

以下为iOS平台上使用Core Bluetooth框架进行蓝牙开发的示例代码：

import UIKit
import CoreBluetooth

class ViewController: UIViewController, CBCentralManagerDelegate {

    var centralManager: CBCentralManager!

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        // 初始化central manager
        centralManager = CBCentralManager(delegate: self, queue: nil)
    }

    // 当 central manager 的状态改变时会被调用
    func centralManagerDidUpdateState(_ central: CBCentralManager) {
        if central.state == .poweredOn {
            // 扫描附近的设备
            centralManager.scanForPeripherals(withServices: nil, options: nil)
        } else {
            print("蓝牙未开启")
        }
    }

    // 扫描到设备时会被调用
    func centralManager(_ central: CBCentralManager, didDiscover peripheral: CBPeripheral, advertisementData: [String : Any], rssi RSSI: NSNumber) {
        print(peripheral.name ?? "未命名设备")
        print(peripheral.identifier)
        print(advertisementData)
    }

}

结尾

蓝牙技术是一种非常实用的无线通信技术。通过使用蓝牙，可以方便地实现各种设备之间的数据传输和通信。如果您有需要在应用程序中使用蓝牙技术，则可以查看相应的文档和代码示例来帮助您进行开发。