CoreBluetooth for Swift: 蓝牙低功耗完整指南

1. 什么是 CoreBluetooth 及其用途

CoreBluetooth 是 Apple 提供的一个框架，提供了与蓝牙低功耗（BLE，蓝牙 4.0 及以上版本）设备交互的 API。它是 iOS SDK 和 macOS SDK 的一部分，因此是 Apple 生态系统开发的本地工具。与经典蓝牙不同，BLE 专注于最低功耗，非常适合可穿戴设备、传感器、智能锁、健身追踪器和 IoT 设备。

为什么需要 CoreBluetooth？如果您正在开发一个 iPhone 应用程序，需要与心率监测器交换数据、控制智能灯泡或从气象站获取读数，那么您将需要这个框架。它处理所有底层工作：扫描空中信号、建立连接、发现服务和特征，以及读取/写入数据。CoreBluetooth 扮演两个角色：Central（搜索并连接的设备）和 Peripheral（广播自身并提供数据的设备）。在本文中，我们将重点介绍 Central 角色，因为它在应用程序中最常用。

重要的是要理解，CoreBluetooth 不是第三方库，而是一个系统框架。它不需要通过包管理器安装，在 Xcode 中“开箱即用”。但是，为了正常工作，您需要在 Info.plist 中添加蓝牙使用说明（对于 iOS 13+ 使用键 NSBluetoothAlwaysUsageDescription，对于更早版本使用 NSBluetoothPeripheralUsageDescription）。

2. 安装

CoreBluetooth 不需要通过 pip 或 CocoaPods 安装。它是 Apple 标准库的一部分。要将框架添加到项目中：

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1. 在 Xcode 中打开您的项目。
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2. 选择您的应用程序 target。
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3. 转到 "General" 选项卡 → "Frameworks, Libraries, and Embedded Content"。
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4. 点击 "+" 并选择 CoreBluetooth.framework。
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或者，只需在代码中添加导入：

import CoreBluetooth

在 iOS 14+ 和 macOS 11+ 的模拟器上使用蓝牙也可以工作，但真实的 BLE 设备仅在物理设备上可用。在模拟器上，您只能测试扫描和连接逻辑，但不能测试数据传输。

3. 快速入门 — 最小工作示例

以下是最小代码，它初始化一个中央设备（Central Manager）并开始扫描所有可用的 BLE 设备。结果将输出到控制台。

import UIKit\nimport CoreBluetooth\n\nclass ViewController: UIViewController, CBCentralManagerDelegate {\n\n    var centralManager: CBCentralManager!\n\n    override func viewDidLoad() {\n        super.viewDidLoad()\n        // 使用委托初始化 Central Manager\n        centralManager = CBCentralManager(delegate: self, queue: nil)\n    }\n\n    // MARK: - CBCentralManagerDelegate\n\n    func centralManagerDidUpdateState(_ central: CBCentralManager) {\n        switch central.state {\n        case .poweredOn:\n            print("蓝牙已开启。开始扫描...")\n            // 开始扫描所有设备\n            centralManager.scanForPeripherals(withServices: nil, options: nil)\n        case .poweredOff:\n            print("蓝牙已关闭")\n        case .unauthorized:\n            print("应用程序未获得蓝牙授权")\n        case .unknown:\n            print("蓝牙状态未知")\n        case .unsupported:\n            print("设备不支持 BLE")\n        case .resetting:\n            print("蓝牙正在重置")\n        @unknown default:\n            print("未知状态")\n        }\n    }