iOS 中 iBeacon 开发

2018-02-08 10:25:36来源:https://juejin.im/post/5a7b0f6c6fb9a0634c265a29作者:稀土掘金人点击

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iBeacon 是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS(iOS7)上配备的新功能。其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备使用 BLE 技术向周围发送自己特有的 ID,接收到该 ID 的应用软件会根据该 ID 采取一些行动。


从个人的角度看: iBeacon 向四面八方不停地广播信号,就像是往平静的水面上扔了一块石子,泛起层层涟漪(俗称水波),波峰相当于 iBeacon 的 RSSI (接受信号强度指示),越靠近中心点的地方波峰越高(RSSI 越大),这个波峰的大小(RSSI 的值)受到扔石子时用力大小(发射功率)和水质(周围环境因子)的影响,离中心点越远水波越趋向于平静,超过了一定值,水波会消失于无形,也就是说 iBeacon 向外广播的距离是有范围的,超过了这个范围,将接受不到 iBeacon 的信号。


从iOS开发者的角度看:iBeacon 在 CoreLocation 框架中抽象为 CLBeacon 类, 该类有6个属性,分别是:


proximityUUID ,是一个 NSUUID ,用来标识公司。每个公司、组织使用的 iBeacon 应该拥有同样的 proximityUUID 。


major ,主要值,用来识别一组相关联的 beacon,例如在连锁超市的场景中,每个分店的 beacon 应该拥有同样的 major 。


minor ,次要值,则用来区分某个特定的 beacon。


proximity ,远近范围的,一个枚举值。

typedef NS_ENUM(NSInteger, CLProximity) {
CLProximityUnknown,// 无效
CLProximityImmediate,//在几厘米内
CLProximityNear,//在几米内
CLProximityFar//超过 10 米以外,不过在测试中超不过10米就是far
}

accuracy ,与iBeacon的距离。


rssi ,信号轻度为负值,越接近0信号越强,等于0时无法获取信号强度。


Tip: proximityUUID , major , minor 这三个属性组成 iBeacon 的唯一标识符。


只要进入 iBeacon 的范围,就能唤醒 App(大约10秒钟),即使在程序被杀掉的情况下。必要时,可以使用 UIApplication 类的 - (UIBackgroundTaskIdentifier)beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:(void (^)(void))handler; 方法,请求更多的后台执行时间。


iBeacon的用途:我们可以用 iBeacon 可以进行室内定位(车库,商场),智能打卡,提醒(离开某物体的时候,比如离开家)。


iBeacon 与 BLE 的区别

iOS 中 iBeacon 是基于地理位置的微定位技术,虽然借助手机蓝牙进行接收 Majro 、 Minor ,但是他们在开发工程中没有任何关系。


iBeacon 使用苹果提供 CoreLocation 库,然而在 BLE 在开发过程中使用 CoreBluetooth 库。从上面提供的库来看就很清楚了,特别是在 iOS8.0 之后的时候如果想使用 iBeacon ,必须让用户点击是否允许 XXapp 使用地理位置。如果在第一次使用 iOS App 扫描 iBeacon 的时候没有提示这句话,是不可能接收到 iBeacon 的信号(除非iOS 8.0之下)。如果是 BLE 则的开发过程中之需要提示用户打开蓝牙,并不要求其他的地理位置任何信息。


iBeacon 在 iOS 中的运用
权限请求

在 info.plist 中添加 NSLocationAlwaysAndWhenInUseUsageDescription , NSLocationWhenInUseUsageDescription , NSLocationAlwaysUsageDescription ,请求地理位置权限。


开启 Background Modes





相关代码

import <CoreLocation/CoreLocation.h> 。


初始化 locationManager 和 beaconRegion 。


- (CLLocationManager *)locationManager {
if (!_locationManager) {
_locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
_locationManager.delegate = self;
}
return _locationManager;
}
- (CLBeaconRegion *)beaconRegion {
if (!_beaconRegion) {
_beaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:[[NSUUID alloc] initWithUUIDString:Beacon_Device_UUID] identifier:@"test"];
_beaconRegion.notifyEntryStateOnDisplay = YES;
}
return _beaconRegion;
}

CLBeaconRegion 类,提供了3个初始化方法:


//监听该UUID下的所有Beacon设备
- (instancetype)initWithProximityUUID:(NSUUID *)proximityUUID identifier:(NSString *)identifier;
//监听该UUID,major下的所有Beacon设备
- (instancetype)initWithProximityUUID:(NSUUID *)proximityUUID major:(CLBeaconMajorValue)major identifier:(NSString *)identifier;
//监听唯一的Beacon设备
- (instancetype)initWithProximityUUID:(NSUUID *)proximityUUID major:(CLBeaconMajorValue)major minor:(CLBeaconMinorValue)minor identifier:(NSString *)identifier;

在开始监控之前,我们需要使用 isMonitoringAvailableForClass 判断设备是否支持,是否允许访问地理位置。


BOOL availableMonitor = [CLLocationManager isMonitoringAvailableForClass:[CLBeaconRegion class]];
if (availableMonitor) {
CLAuthorizationStatus authorizationStatus = [CLLocationManager authorizationStatus];
switch (authorizationStatus) {
case kCLAuthorizationStatusNotDetermined:
[self.locationManager requestAlwaysAuthorization];
break;
case kCLAuthorizationStatusRestricted:
case kCLAuthorizationStatusDenied:
NSLog(@"受限制或者拒绝");
break;
case kCLAuthorizationStatusAuthorizedAlways:
case kCLAuthorizationStatusAuthorizedWhenInUse:{
[self.locationManager startRangingBeaconsInRegion:self.beaconRegion];
[self.locationManager startMonitoringForRegion:self.beaconRegion];
}
break;
}
} else {
NSLog(@"该设备不支持 CLBeaconRegion 区域检测");
}
监听方式

可用两种方式检测区域 Monitoring 或 Ranging 方式


Monitoring:可以用来在设备进入/退出某个地理区域时获得通知, 使用这种方法可以在应用程序的后台运行时检测 iBeacon,但是只能同时检测 20 个 region 区域,并且不能够推测设备与 iBeacon 的距离。


// 开始检测区域
[self.locationManager startMonitoringForRegion:beaconRegion];
// 停止检测区域
[self.locationManager stopMonitoringForRegion:beaconRegion];
// Monitoring成功对应回调函数
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didStartMonitoringForRegion:(CLRegion *)region;
// 设备进入该区域时的回调
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didEnterRegion:(CLRegion *)region;
// 设备退出该区域时的回调
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didExitRegion:(CLRegion *)region;
// Monitoring有错误产生时的回调
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager monitoringDidFailForRegion:(nullable CLRegion *)region withError:(NSError *)error;

Ranging:可以用来检测某区域内的所有 iBeacons。


// 开始检测区域
[self.locationManager startRangingBeaconsInRegion:beaconRegion];
// 停止检测区域
[self.locationManager stopRangingBeaconsInRegion:beaconRegion];
// Ranging成功对应回调函数
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didRangeBeacons:(NSArray<CLBeacon *> *)beacons inRegion:(CLBeaconRegion *)region
// Ranging有错误产生时的回调
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager rangingBeaconsDidFailForRegion:(CLBeaconRegion *)region withError:(NSError *)error
进程 kill 之后,进入 iBeacon 区域的回调
// 当程序被杀掉之后,进入ibeacon区域,或者在程序运行时锁屏/解锁 会回调此函数
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
didDetermineState:(CLRegionState)state forRegion:(CLRegion *)region
争取更多的后台时间

必要时,可以使用 UIApplication 类的 - (UIBackgroundTaskIdentifier)beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:(void (^)(void))handler; 方法,请求更多的后台执行时间。


任何支持使用蓝牙低功耗共享数据的 iOS 设备都可以用作 iBeacon 。


import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h> 和 <CoreLocation/CoreLocation.h>


在 terminal 中使用 uuidgen 命令,生成一个 UUID 063FA845-F091-4129-937D-2A189A86D844 。


其实利用 BLE 来模拟 beacon 设备发送信号,很简单。


相关代码

初始化 peripheralManager


self.peripheralManager= [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate:self queue:nil options:nil];

发送信号


NSUUID *proximityUUID = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:self.UUIDTextField.text];
//创建beacon区域
CLBeaconRegion *beaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:proximityUUID major:self.majorTextField.text.integerValue minor:self.minorTextField.text.integerValue identifier:@"test"];
NSDictionary *beaconPeripheraData = [beaconRegion peripheralDataWithMeasuredPower:nil];
if(beaconPeripheraData) {
[self.peripheralManager startAdvertising:beaconPeripheraData];;//开始广播
}

停止广播


[self.peripheralManager stopAdvertising];

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