使用手机打印，按照连接方式区分，可以分为 局域网打印、云打印 和 蓝牙打印三种。之前已经写过两篇分别介绍了网络打印和云打印，这一篇咱就来聊聊蓝牙打印。
蓝牙入门
蓝牙分为两种：传统蓝牙和低功耗蓝牙。市面上大部分打印机，都同时支持这两者。
传统蓝牙（classic bluetooth），也叫 Bluetooth BR/EDR（Basic Rate 基础速率/Enhanced Data Rate 增强数据率），也叫SPP（Serial Port Profile），主要应用在蓝牙2.0/2.1。传统蓝牙连接慢（几百毫秒），数据包长度较长，传输速率快。一般用于语音、音乐等数据量较大的场景。
低功耗蓝牙，也叫BLE（Bluetooth Low Energy），主要应用在蓝牙4.0/4.1/4.2。BLE连接快（几毫秒），数据包短，传输速率慢。一般用于键盘鼠标，温度传感器等数据量较小的场景。
蓝牙的传输速率只有网络速率的零头（蓝牙5.0理论速率 1.4Mbps，Wifi6单天线即可达到1200Mbps），在使用图片指令打印较宽尺寸的纸张（如241或A4）时，传输速率是最大的瓶颈。为了传输速率稍微快一丢丢，在能使用SPP的打印场景，应当优先使用SPP。
然而，iOS只能搜到通过MFi认证的传统蓝牙设备。大部分打印机厂商都没交苹果税，iOS是搜不到打印机的。比如，我手头一台旧款中崎打印机，只提供传统蓝牙，iOS就用不了。所幸，苹果对BLE没有做限制。在iOS上能搜到的打印机，基本上用的是BLE。出于兼容考虑，本文后续内容，只讨论BLE蓝牙打印。
开始调试蓝牙之前，除了打开手机的蓝牙以外，也要开启位置权限。因为在安卓6.0以后，必须要申请location权限才能支持BLE的一些功能，比如搜索设备。安卓做出这种限制也是非常严谨，因为蓝牙是一种近距离通信技术，一旦蓝牙设备连上手机之后，蓝牙设备就可以知道自己的位置就是手机的位置，相当于变相获取了手机位置，需要给用户相应的提示。
连接打印机
BLE蓝牙设备分两种角色：中央设备（Central）和外围设备（Peripheral）。手机是中央设备，蓝牙打印机是外围设备。连接只能建立在中央和外围设备之间，一个中央设备可以连多个外围设备，但中央不能连接中央，外围也不能连接外围。
外围设备会定期发广播（通常100ms一次），中央设备搜索广播，与外围设备建立链接。连上打印机设备(device)以后，可以查看这台设备提供了哪些服务(service)；每个服务下，又可以查看提供了哪些特征值(characteristic)；每个特征值，又可以查看提供哪些能力(propertie)；能力分为：read（读）、write（写）、notify（通知）、indicate（指示）等。
蓝牙打印机有某个具体的characteristic，负责接收打印数据。但是不同品牌的打印机，这个characteristic是不一样的。先通过广播包中的 LocalName字段（蓝牙设备名），区分打印机型号；再用不同方式找到characteristic。我对接了十几个不同品牌打印机，总结了三种方式：
- 跟打印机厂商合作定制的型号，固定使用某个特征值，跟市面上其他型号都区分开。目前我合作过的厂商包括 商为、芝柯、普贴、趣印等。
- 只有一个特征值，如凯盛诺打印机；或所有特征值的uuid都一样，如斑马打印机。这种直接找一个具备write能力的特征值都能用。
- 找第一个具备 write能力、且具备notify或indicate能力的特征值。这种方法兼容市面上大部分的打印机，目前我对接过的有 芯烨、佳博、精臣、得力、映美 等。
发送数据
知道该用哪个特征值，手机就可以往这个characteristic发送打印数据了。发数据的方式有两种：有回复写（write with response）和 无回复写（write without response）。有回复写的时候，手机发完数据包，打印机会回复写入响应，确认数据写入成功；无回复写的时候，手机只管发数据，不用确认数据是否发送成功。通常两种都可以，但也有一些打印机会要求用其中一种，这个对接的时候跟厂商确认一下即可。
打印机会限制每次传输数据的大小，一次性发送太多数据会失败，所以需要把打印机数据分批次写入。如果想兼容大部分的打印机，建议每次写入数据20字节。如果想要更快的传输速率，也可以跟厂商沟通定制，比如我们合作的一个厂商，给我们定制了一款蓝牙缓冲区500字节的设备，单次就能写几百字节的数据。
发送给打印机的打印指令，称为“页面描述语言”（Page description language），通常打印小票用 ESC，打印标签用 TSPL 或 CPCL，之前讲网络打印那篇博客已经介绍过了，此处不再赘述。有些打印机在通用指令的基础上，还会增加一些私有的指令，如设置打印浓度、设置打印速度、走纸、切纸、清除缓冲区等。手机端没有打印机驱动，要么对接厂商提供的SDK，要么自己生成指令的时候，自己加上这些特殊指令。
Show me the code！
我用微信小程序实现了一个打印的Demo，流程和用到的API如下：
下面讲下细节。首先，搜索蓝牙的时候，经常能搜到很多其他设备蓝牙信号。我们过滤掉LocalName为空的设备，方便用户选择打印机发出的信号。搜索蓝牙也是一个耗系统资源的行为，在搜到设备后要及时停止搜索，并把deviceId缓存起来，这样下次需要打印的时候可以直接连接，不用再搜索。
确定device并建立连接，获取打印所需的 serviceId 和 characteristicId（上文已经讲过方案），就可以开始发数据了。发完数据及时断开连接，避免占用打印机。serviceId 和 characteristicId 也可以存起来，但iOS下每次打印都得先调用wx.getBLEDeviceServices()和wx.getBLEDeviceCharacteristics()，否则写数据可能会失败。
传输的打印指令都是二进制数据，Demo里用了最简单的ESC指令，转为ArrayBuffer。如果需要打印中文，还得先把内容转化为中文编码，不然打印机会把utf8中文字符转成16进制打处理，就都是乱码了。打印自检页，通常有显示支持的指令集和编码，现在国内大部分打印机用的GB18030编码。网上的中文编码库都比较重，所以我自己写了个简单高效的，具体看Demo代码即可。
结语
与网络打印和云打印相比，蓝牙传输速度慢慢，抗干扰能力也差。尤其纸张较宽的针式打印机，或需要打印数据量较大的图片指令，不建议使用蓝牙打印。
但蓝牙也有不可替代的优势：成本低、应用广，大部分小票和标签打印机都支持；适用车销、摆摊等缺少网络场景；手机连接便捷，不需要配置网络等。
本文介绍了BLE蓝牙打印的入门知识，并提供了微信小程序蓝牙打印demo。感谢合作的各家硬件厂商，让我在对接过程中也学到了不少知识。
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