iOS 蓝牙定位  iBeacons

最新推荐文章于 2021-07-31 14:44:15 发布

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本文详细介绍了iBeacons技术的基本概念、特点以及在iOS设备上的应用，包括Passbook与iBeacons的结合使用、iBeacons开发的实现方式以及如何作为Beacon基站发射信号。同时，阐述了苹果公司在全球Apple Store中的部署策略，展示了iBeacons技术的实际应用场景。

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原文地址：iOS 蓝牙定位 iBeacons 作者：scanf

什么是iBeacons

iBeacons是苹果在2013年WWDC上推出一项基于蓝牙4.0（Bluetooth LE | BLE | Bluetooth Smart）的精准微定位技术，当你的手持设备靠近一个Beacon基站时，设备就能够感应到Beacon信号，范围可以从几毫米到50米。iBeacons相比较于原来的蓝牙技术有几个特点：

1.首先它不需要配对，所以你不用担心一个名为『一头母猪』的蓝牙设备请求和你配对^_^。苹果在之前对蓝牙设备的控制比较严格，所以只有通过MFI认证过的蓝牙设备才能与iDevice连接，而蓝牙4.0就没有这些限制了；

2.准确与距离。普通的蓝牙（蓝牙4.0之前）一般的传输距离在0.1~10m，而iBeacons信号可以精确到毫米级别，并且最大可支持到50m的范围；

3.功耗更低。其实蓝牙4.0又叫低功耗蓝牙，一个普通的纽扣电池可供一个Beacon基站硬件使用两年。

目前已经有不少硬件厂商都在生产Beacon发射硬件，文章配图为Estimote公司生产的宝石形状的Beacon。当然并不是非得购买这些Beacon硬件才能使用iBeacons技术，其实从iPhone 4S和iPad 3及后续设备都已经支持蓝牙4.0，所以这些设备升级到iOS7都能够支持iBeacons，同时也能作为Beacon发射基站使用。苹果在全美254家Apple Store中部署iBeacons很多就是直接使用iDevice作为基站。

Passbook + iBeacons

在iOS7中，Passbook的功能所有增强，当然也少不了对iBeacons的支持，你只需要在pass.json文件中加入beacons字段，然后填写上与该Pass相关的beacon基站信息，包括proximityUUID、major、minor以及当该Pass接收到该beacon信号时需要显示的文本relevantText。这样，当你把这个包含beacons信息的Pass加入到Passbook，并靠近beacons中的某个基站时，该Pass的信息就会自动出现在手机的锁屏界面上，并显示relevantText中的文本。当然得有一个前提：手机打开蓝牙。

"beacons":[
{
"proximityUUID" : "E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0",
"relevantText" : "TechDay 2013 Beijing",
"major" : 0,
"minor" : 0
}
],

和 locations 字段一样，一个Pass文件中最多支持10个beacon基站信息。其实这样做也是出于省电考虑，因为系统在每次接收到beacon信号时，都会在Passbook库中轮询每一个Pass的beacons信息，匹配后才将它显示出来，所以如果不做数量限制，耗电量可能就难以接受，locations原理也类似。

iBeacons开发

Beacon Monitoring

因为是一种定位技术，苹果将iBeacons相关的接口放到了 CoreLocation.framework 。在iOS7之前，我们可以通过CLRegion定义一个地理区域，来跟踪设备在该区域内的运动情况，iOS7之后，CLRegion被完全变成了一个抽象类，子类CLCircularRegion和CLBeaconRegion分别承担实现一个地理区域和Beacon信号区域的功能。

即iOS7之后的CLRegion主要有两个属性：

@interface CLRegion : NSObject
@property (nonatomic, assign) BOOL notifyOnEntry;
@property (nonatomic, assign) BOOL notifyOnExit;
@end

notifyOnEntry和notifyOnExit分别标记是否在进入和退出该区域时调用对用代理方法。CLBeaconRegion另外增加了一个属性notifyEntryStateOnDisplay标记是否在用户手机屏幕点亮时调用代理方法。

一个beacon基站主要有三个属性，即上面说到过的：proximityUUID、 major、 minor，对应到CoreLocation中的CLBeacon类：

@interface CLBeacon : NSObject
//...
@property (readonly, nonatomic) NSUUID *proximityUUID;
@property (readonly, nonatomic) NSNumber *major;
@property (readonly, nonatomic) NSNumber *minor;
//...
@end

创建一个 CLBeaconRegion ，我们需要先创建一个目标监控区域唯一的UUID：

NSUUID *myUUID = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0"];
CLBeaconRegion *targetBeaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:myUUID identifier:@"TechDay 2013 Beijing"];

创建完Regoin后，我们需要对该Region进行监控以获取是否进入该区域及一些距离等信息，我们需要创建一个CLLocationManager实例然后调用startMonitoringForRegion:方法来监控上面的BeaconRegion：

self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
self.locationManager.delegate = self;
[self.locationManager startMonitoringForRegion:targetBeaconRegion];

剩下的就是通过CLLocationManagerDelegate中的各个方法来获取监控区域内的所有CLBeacon基站，进入或退出某个Beacon区域，计算举例某个CLBeacon的距离等。

Beacon Broadcasting

前面我们说到所有支持蓝牙4.0的iDevice都能够作为beacon基站发射信号，这就需要 CoreBluetooth.framework 的支持。我们需要创建一个CBPeripheralManager实例，然后发射beacon广播信号：

//为beacon基站创建一个唯一标示
NSUUID *myUUID = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"A4E86DC5-A0E2-G7W0-B060-A0F5A71096C0"];
CLBeaconRegion *myBeaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:myUUID identifier:@"iBeacons"];
//获取该Beacon区域的信号信息
NSDictionary *peripheralData = [myBeaconRegion peripheralDataWithMeasuredPower:nil];
//创建并广播Beacon信号
CBPeripheralManager *peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()];
[peripheralManager startAdvertising:peripheralData];