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iBeacons

谭嘉容
2023-12-01

http://www.cocoachina.com/applenews/apple/2013/1220/7584.html

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。

  1. "beacons":[ 
  2.     { 
  3.      "proximityUUID" : "E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0", 
  4.      "relevantText" : "TechDay 2013 Beijing", 
  5.      "major" : 0, 
  6.      "minor" : 0 
  7.      } 
  8.   ], 

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:

  1. @interface CLRegion : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding> 
  2. @property (nonatomic, assign) BOOL notifyOnEntry; 
  3. @property (nonatomic, assign) BOOL notifyOnExit; 
  4. @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:

  1. @interface CLBeacon : NSObject <NSCopying, NSSecureCoding> 
  2. //... 
  3. @property (readonly, nonatomic) NSUUID *proximityUUID; 
  4. @property (readonly, nonatomic) NSNumber *major; 
  5. @property (readonly, nonatomic) NSNumber *minor; 
  6. //... 
  7. @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:

  1. NSUUID *myUUID = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"E2C56DB5-DFFB-48D2-B060-D0F5A71096E0"]; 
  2. 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:

  1. self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init]; 
  2. self.locationManager.delegate = self; 
  3. [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:

  1. //为beacon基站创建一个唯一标示 
  2. NSUUID *myUUID = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"A4E86DC5-A0E2-G7W0-B060-A0F5A71096C0"]; 
  3. CLBeaconRegion *myBeaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:myUUID identifier:@"iBeacons"]; 
  4.  
  5. //获取该Beacon区域的信号信息 
  6. NSDictionary *peripheralData = [myBeaconRegion peripheralDataWithMeasuredPower:nil]; 
  7.  
  8. //创建并广播Beacon信号 
  9. CBPeripheralManager *peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate:self queue:dispatch_get_main_queue()]; 
  10. [peripheralManager startAdvertising:peripheralData]; 

当然你还需要在CBPeripheralManagerDelegate代理方法:peripheralManagerDidUpdateState:根据不同的状态做一些处理。

 

总结

苹果的伟大之处就是在于将复杂的技术以简单的形式呈现出来,相信看完本文你已经对iBeacons开发相关的技术有了很好的了解,然而iBeacons技术本身的应用才是真正体现价值的地方,相信它能给很多行业带来变革。

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