蓝牙技术体系详解

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了蓝牙技术体系详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

涂鸦蓝牙有三条技术方案。蓝牙设备与手机一对一相连的蓝牙单点设备（BLE），涂鸦自研的蓝牙拓扑通信 涂鸦 Mesh 和蓝牙技术联盟发布的蓝牙拓扑通信 蓝牙 Mesh。除了以上三种之外，还有一些多协议设备也会使用到蓝牙技术，例如同时具备 Wi-Fi 能力和蓝牙能力的 双模设备，也可以兼容使用蓝牙和 Wi-Fi 进行配网。

类型设备应用示例
蓝牙单点体脂秤、手环、温控器、电动牙刷、门锁等
蓝牙 Mesh一路、二路、五路等灯泡、插座、传感器等子设备
涂鸦 Mesh与蓝牙 Mesh 产品类似，通信协议为涂鸦自研
双模设备蓝牙 Mesh 网关、IPC 设备、新版多协议 Wi-Fi 设备等

说明：双模配网的蓝牙配网部分，使用的是蓝牙单点技术为设备配网，将放到蓝牙单点章节进行说明。

功能描述

蓝牙技术具备的部分功能如下：

  • 设备配网
    • 扫描并发现设备
    • 设备配网
  • 设备管理
    • 检查设备当前联网状态
    • 连接设备
    • 设备操作和远程控制
    • 解绑设备
  • 固件升级
    • 检测设备版本
    • 升级设备固件 OTA

App 使用蓝牙所需要权限

在 ios 13 中，苹果将原来蓝牙申请权限用的 NSBluetoothPeripheralUsageDescription 字段，替换为 NSBluetoothAlwaysUsageDescription 字段。在 info.plist 中添加新字段：

<key>NSBluetoothAlwaysUsageDescription</key>
	<string></string>

<key>NSBluetoothPeripheralUsageDescription</key>
	<string></string>

蓝牙单点

单点蓝牙设备指的是具有和手机终端通过蓝牙一对一连接的设备，例如蓝牙手环、蓝牙耳机、蓝牙音箱等。每个设备最多同时和一个手机进行蓝牙连接，每个手机终端目前同时蓝牙连接数量控制在 6 ～ 7 个内。

类名说明
TuyaSmartBLEManager单点蓝牙相关类
TuyaSmartBLEWifiActivator双模设备配网相关类

TuyaSmartBLEManager包含单点蓝牙 SDK 的所有相关功能，包含扫描设备、单点设备配网、双模设备配网、蓝牙设备操作、固件升级、错误码等功能。

TuyaSmartBLEWifiActivator包含设备双模配网所需方法。

监测系统蓝牙状态

接口说明

SDK 提供了对系统蓝牙的状态监测的方法，在蓝牙状态变化（如开启或关闭）时，可以通过设置代理收到具体的消息。

示例代码

Objc：

// 设置代理
[TuyaSmartBLEManager sharedInstance].delegate = self;

/**
 * 蓝牙状态变化通知
 *
 * @param isPoweredOn 蓝牙状态，开启或关闭
 */
- (void)bluetoothDidUpdateState:(BOOL)isPoweredOn 
	NSLog(@"蓝牙状态变化: %d", isPoweredOn ? 1 : 0);

Swift：

// 设置代理
TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().delegate = self

/**
 * 蓝牙状态变化通知
 *
 * @param isPoweredOn 蓝牙状态，开启或关闭
 */
func bluetoothDidUpdateState(_ isPoweredOn: Bool)

扫描设备

开始扫描

接口说明

处于待连接的蓝牙设备都会不停的向四周发蓝牙广播包，客户端作为终端可以发现这些广播包，根据广播包中包含涂鸦设备信息规则作为目标设备的过滤条件。

/**
 * 开始扫描
 *
 * 如果扫描到未激活设备，结果会通过 `TuyaSmartBLEManagerDelegate` 中的 `- (void)didDiscoveryDeviceWithDeviceInfo:(TYBLEAdvModel *)deviceInfo` 返回;
 *
 * 如果扫描到激活设备，会自动进行连接入网，不会返回扫描结果
 *
 * @param clearCache 是否清理已扫描到的设备
 */
- (void)startListening:(BOOL)clearCache;

参数说明

参数说明
clearCache是否清理已扫描到的设备

示例代码

Objc：

// 设置代理
[TuyaSmartBLEManager sharedInstance].delegate = self;

// 开始扫描
[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] startListening:YES];

/**
 * 扫描到未激活的设备
 *
 * @param deviceInfo 未激活设备信息 Model
 */
- (void)didDiscoveryDeviceWithDeviceInfo:(TYBLEAdvModel *)deviceInfo 
	// 成功扫描到未激活的设备
	// 若设备已激活，则不会走此回调，且会自动进行激活连接

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().delegate = self
TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().startListening(true)

/**
 * 扫描到未激活的设备
 *
 * @param uuid 未激活设备 uuid
 * @param productKey 未激活设备产品 key
 */
func didDiscoveryDevice(withDeviceInfo deviceInfo: TYBLEAdvModel) 
	// 成功扫描到未激活的设备
	// 若设备已激活，则不会走此回调，且会自动进行激活连接

TuyaBLEAdvModel 说明

属性类型说明
uuidNSString设备 uuid，可以唯一区别设备
productIdNSString产品 id
macNSString设备 mac，不可作为唯一码，iOS 为空
isActiveBool是否被绑定，能回调的均为未配网的设备
bleTypeEnum设备类型，用于区分不同协议的设备，无需特别关注
isSupport5GBool表示蓝牙LE设备是否支持通过路由器在5GHz频段上的连接
isProuductKeyBool是否支持 productKey
bleProtocolVint设备支持的涂鸦蓝牙协议版本

bleType 表示待配网设备类型，不需要特别关注，若带有 Wi-Fi 的双模设备见双模配网，蓝牙设备见蓝牙配网。

值设备类型
TYSmartBLETypeBLE蓝牙设备
TYSmartBLETypeBLEPlus蓝牙设备
TYSmartBLETypeBLEWifiWi-Fi + 蓝牙双模设备
TYSmartBLETypeBLESecurity蓝牙设备
TYSmartBLETypeBLEWifiSecurityWi-Fi + 蓝牙双模设备
TYSmartBLETypeBLEWifiPlugPlayWi-Fi + 蓝牙双模设备

停止扫描

停止扫描设备，比如退出配网页面 或者 完成配网流程时，建议停止扫描，以防止扫描影响到配网过程。

接口说明

/**
 * 停止扫描
 *
 * @param clearCache 是否清理已扫描到的设备
 */
- (void)stopListening:(BOOL)clearCache;

参数说明

参数说明
clearCache是否清理已扫描到的设备

示例代码

Objc：

[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] stopListening:YES];

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().stopListening(true)

单点设备配网

单点设备入网

接口说明

扫描到未激活的设备后，可以进行设备激活并且注册到涂鸦云，并记录在家庭下。

/**
 * 激活设备
 * 激活过程会将设备信息注册到云端
 */
- (void)activeBLE:(TYBLEAdvModel *)deviceInfo
		   homeId:(long long)homeId
		  success:(void(^)(TuyaSmartDeviceModel *deviceModel))success
		  failure:(TYFailureHandler)failure;

参数说明

参数说明
deviceInfo设备信息 Model，来源于扫描代理方法返回的结果
homeId当前家庭 Id
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] activeBLE:deviceInfo homeId:homeId success:^(TuyaSmartDeviceModel *deviceModel) 
		// 激活成功

	 failure:^
		// 激活中的错误
	];

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().activeBLE(<deviceInfo: deviceInfo, homeId: homeId, success:  (deviceModel) in
		// 激活成功
		) 
		// 激活中的错误

双模设备配网

双模设备入网

接口说明

扫描到未激活的设备后，可以使用该方法将配网信息通过蓝牙通道下发给设备，并等待配网结果回调。

/**
 *  connect BLE and Wi-Fi device
 *  连接蓝牙 Wifi 设备
 */
- (void)startConfigBLEWifiDeviceWithUUID:(NSString *)UUID
								  homeId:(long long)homeId
							   productId:(NSString *)productId
									ssid:(NSString *)ssid
								password:(NSString *)password
								timeout:(NSTimeInterval)timeout
								 success:(TYSuccessHandler)success
								 failure:(TYFailureHandler)failure;

参数说明

参数说明
UUID设备 uuid
homeId当前家庭 Id
productId产品 Id
ssid路由器热点名称
password路由器热点密码
timeout轮询时间
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

  [[TuyaSmartBLEWifiActivator sharedInstance] startConfigBLEWifiDeviceWithUUID:TYBLEAdvModel.uuid homeId:homeId productId:TYBLEAdvModel.productId ssid:ssid password:password  timeout:100 success:^
	 // 下发成功
		 failure:^
	 // 下发失败
		];

Swift：

  TuyaSmartBLEWifiActivator.sharedInstance() .startConfigBLEWifiDevice(withUUID: TYBLEAdvModel.uuid, homeId: homeId, productId:TYBLEAdvModel.productId, ssid: ssid, password: password, timeout: 100, success: 
			// 下发成功
		) 
			// 下发失败

双模配网设备激活回调

接口说明

配网的结果通过 delegate 方法回调。

示例代码

Objc：

- (void)bleWifiActivator:(TuyaSmartBLEWifiActivator *)activator didReceiveBLEWifiConfigDevice:(TuyaSmartDeviceModel *)deviceModel error:(NSError *)error 
	if (!error && deviceModel) 
			// 配网成功
	

	if (error) 
		// 配网失败

Swift：

func bleWifiActivator(_ activator: TuyaSmartBLEWifiActivator, didReceiveBLEWifiConfigDevice deviceModel: TuyaSmartDeviceModel?, error: Error?) 
	if (!error && deviceModel) 
			// 配网成功
	

	if (error) 
		// 配网失败

取消双模设备配网

接口说明

停止发现双模设备。

示例代码

Objc：

//在配网结束后调用
[[TuyaSmartBLEWifiActivator sharedInstance] stopDiscover];

Swift：

//在配网结束后调用
TuyaSmartBLEWifiActivator.sharedInstance() .stopDiscover

双模设备蓝牙兜底激活

部分双模设备拥有蓝牙兜底激活能力。可在设备无法连接路由器，或者路由器无法连接互联网时，将这类设备当成普通蓝牙设备，调用本方法激活设备的蓝牙通道。

判断扫描到的设备是否拥有蓝牙兜底配网能力，可以通过 TYBLEAdvModel 的 bleType 进行判断，若值为 TYSmartBLETypeBLEWifiPlugPlay 则表示该设备拥有蓝牙兜底配网能力，其它结果则表示没有该能力。

接口说明

/**
 *  activates the Bluetooth mode for a dual-mode device
 *  激活双模设备的蓝牙通道
 */
- (void)activatorDualDeviceWithBleChannel:(TYBLEAdvModel *)advModel
								   homeId:(long long)homeId
									token:(NSString *)token
								  success:(void(^)(TuyaSmartDeviceModel *deviceModel))success
								  failure:(TYFailureError)failure;

参数说明

参数说明
advModel设备信息 Model，来源于扫描代理方法返回的结果
homeId当前家庭 Id
token配网 Token
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] activatorDualDeviceWithBleChannel:advModel homeId:homeId token:token success:^(TuyaSmartDeviceModel * _Nonnull device) 
					// 兜底配网成功
	 failure:^(NSError *error) 
					// 兜底配网失败
	];

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().activatorDualDevice(withBleChannel: advModel, homeId: homeId, token: token)  (TuyaSmartDeviceModel) in
			// 兜底配网成功
		 failure:  (Error?) in
			// 兜底配网失败

双模设备连云激活

通过蓝牙兜底方法激活成功的设备，若想重新尝试让设备 Wi-Fi 通道进行云端激活，可以调用本接口实现。

调用时需要确保设备和 APP 处于蓝牙连接状态。

可通过 deviceModel.meta 中的 wifiEnable 字段判断设备是否连云激活成功。默认值为 false，表示设备 Wi-Fi 通道未激活。

接口说明

/**
 *  activates the Wi-Fi channel of a dual-mode device for which the Bluetooth channel is activated.
 *  当双模设备蓝牙通道激活成功时，连云激活该设备 Wi-Fi 通道
 */
- (void)activeDualDeviceWifiChannel:(NSString *)devId
							   ssid:(NSString *)ssid
						   password:(NSString *)password
							timeout:(NSTimeInterval)timeout
							success:(void(^)(TuyaSmartDeviceModel *deviceModel))success
							failure:(TYFailureError)failure;

参数说明

参数说明
devId设备 devId
ssid路由器热点名称
password路由器热点密码
timeout轮询时间
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] activeDualDeviceWifiChannel:devId ssid:ssid password:password timeout:timeout success:^(TuyaSmartDeviceModel * _Nonnull device) 
					// 连云激活成功
	 failure:^(NSError *error) 
					// 连云激活失败
	];

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().activeDualDeviceWifiChannel(devId, ssid: ssid, password: password, timeout: timeout)  (TuyaSmartDeviceModel) in
			// 连云激活成功
		 failure:  (Error?) in
			// 连云激活失败

蓝牙设备管理

判断设备在线状态

接口说明

查询设备蓝牙是否本地连接。

- (BOOL)deviceStatueWithUUID:(NSString *)uuid;

注意：如果是双模设备，可根据 TuyaSmartDeviceModel 里的 isOnline 为 true，且上述方法返回 true 判断双模设备为蓝牙在线；TuyaSmartDeviceModel 里的 isOnline 为 true，且上述方法返回 false 判断双模设备为 Wi-Fi 在线。

参数说明

参数说明
uuid设备 uuid

示例代码

Objc：

  BOOL isOnline = [TuyaSmartBLEManager.sharedInstance deviceStatueWithUUID:uuid];

Swift：

  var isOnline:BOOL = TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().deviceStatue(withUUID: "uuid")

连接设备

接口说明

若设备处于离线状态，可以调用连接方法进行设备连接。

- (void)connectBLEWithUUID:(NSString *)uuid
				productKey:(NSString *)productKey
				   success:(TYSuccessHandler)success
				   failure:(TYFailureHandler)failure;

参数说明

参数说明
uuid设备 uuid
productKey产品 ID
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

  [[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] connectBLEWithUUID:@"your_device_uuid" productKey:@"your_device_productKey" success:success failure:failure];

Swift：

  TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().connectBLE(withUUID: @"your_device_uuid", productKey: @"your_device_productKey", success: success, failure: failure)

断开设备连接

接口说明

若设备处于连接状态 可以调用该方法断开与设备连接。

- (void)disconnectBLEWithUUID:(NSString *)uuid
					  success:(TYSuccessHandler)success
					  failure:(TYFailureError)failure;

参数说明

参数说明
uuid设备 uuid
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

  [[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] disconnectBLEWithUUID:@"your_device_uuid" success:success failure:failure];

Swift：

  TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().disconnectBLE(withUUID: @"your_device_uuid", success: success, failure: failure)

设备 DP 下发

控制发送请参考设备功能点发送。

查询设备名称

接口说明

当扫描到设备广播包并拿到设备广播包对象后，可以通过该方法查询设备名称。

/**
 * 查询设备名称
 */
- (void)queryNameWithUUID:(NSString *)uuid
			   productKey:(NSString *)productKey
				  success:(void(^)(NSString *name))success
				  failure:(TYFailureError)failure;

参数说明

参数说明
uuid设备 uuid
productKey产品 Id
success成功回调
failure失败回调

示例代码

Objc：

[[TuyaSmartBLEManager sharedInstance] queryNameWithUUID:bleAdvInfo.uuid productKey:bleAdvInfo.productId success:^(NSString *name) 
		// 查询设备名称成功

	 failure:^
		// 查询设备名称失败
	];

Swift：

TuyaSmartBLEManager.sharedInstance().queryName(withUUID: bleAdvInfo.uuid, productKey: bleAdvInfo.productId, success:  (name) in
		// 查询设备名称成功
, failure:  (error) in
		// 查询设备名称失败
)

错误码

错误码说明
1设备接收的数据包格式错误
2设备找不到路由器
3Wi-Fi 密码错误
4设备连不上路由器
5设备 DHCP 失败
6设备连云失败
100用户取消配网
101蓝牙连接错误
102发现蓝牙服务错误
103打开蓝牙通讯通道失败
104蓝牙获取设备信息失败
105蓝牙配对失败
106配网超时
107Wi-Fi 信息发送失败
108Token 失效
109获取蓝牙加密密钥失败
110设备不存在
111设备云端注册失败
112设备云端激活失败
113云端设备已被绑定
114主动断开
115云端获取设备信息失败
116设备此时正被其他方式配网
117OTA 升级失败
118OTA 升级超时
119Wi-Fi 配网传参校验失败

以上是关于蓝牙技术体系详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

详解2.4G WiFi

蓝牙攻击

车载测试系列：车载蓝牙测试

基于 TI 方案 CC2540 低功耗无线蓝牙模块详解

基于 TI 方案 CC2540 低功耗无线蓝牙模块详解

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