iOS 中 iBeacon 開發(fā)

iBeacon 介紹

iBeacon 是蘋果公司2013年9月發(fā)布的移動設(shè)備用OS（iOS7）上配備的新功能。其工作方式是，配備有低功耗藍牙（BLE）通信功能的設(shè)備使用BLE技術(shù)向周圍發(fā)送自己特有的 ID，接收到該 ID 的應(yīng)用軟件會根據(jù)該 ID 采取一些行動。
它采用了基于藍牙4.0的低功耗藍牙技術(shù)(Bluetooth Low Energy, BLE),主要是用作輔助室內(nèi)定位的功能.

iBeacon的用途

我們可以用iBeacon可以進行室內(nèi)定位（車庫，商場），智能打卡，提醒（離開某物體的時候，比如離開家）。

iBeacon 原理

iBeacon中有兩個角色:
發(fā)射者: 一般都是各種硬件
接收者: 一般都是智能終端(手機)
發(fā)射者通過BLE 的廣告通信通道,以一定時間間隔向外廣播數(shù)據(jù)包(一般是每秒兩三次),接收者可以通過終端提供的功能來接收,達到信息的交互.
從iOS開發(fā)者的角度看： iBeacon 在 CoreLocation 框架中抽象為CLBeacon類, 該類有6個屬性，分別是:

proximityUUID：是一個 NSUUID，用來標識公司。每個公司、組織使用的 iBeacon 應(yīng)該擁有同樣的 proximityUUID。

major：主要值，用來識別一組相關(guān)聯(lián)的 beacon，例如在連鎖超市的場景中，每個分店的 beacon 應(yīng)該擁有同樣的 major。

minor：次要值，則用來區(qū)分某個特定的 beacon。

proximity：遠近范圍的，一個枚舉值。

typedef NS_ENUM(NSInteger, CLProximity) {
    CLProximityUnknown,// 無效
    CLProximityImmediate,//在幾厘米內(nèi)
    CLProximityNear,//在幾米內(nèi)
    CLProximityFar//超過 10 米以外，不過在測試中超不過10米就是far
}

accuracy：與iBeacon的距離。

rssi：信號輕度為負值，越接近0信號越強，等于0時無法獲取信號強度。

  • Tip：proximityUUID，major，minor 這三個屬性組成 iBeacon 的唯一標識符。

只要進入iBeacon的范圍，就能喚醒 App（大約10秒鐘），即使在程序被殺掉的情況下。必要時，可以使用UIApplication類的

-(UIBackgroundTaskIdentifier)beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:(void (^)(void))handler;
方法，請求更多的后臺執(zhí)行時間。

接收形式

接收者提供了兩種方式來接收iBeacon信號:

Monitoring: 可以用來在設(shè)備進入/退出某個地理區(qū)域時獲得通知, 使用這種方法可以在應(yīng)用程序的后臺運行時檢測iBeacon，但是只能同時檢測20個region區(qū)域，并且不能夠推測設(shè)備與iBeacon的距離.

// 開始檢測區(qū)域
[self.locationManager startMonitoringForRegion:beaconRegion]; 

// 停止檢測區(qū)域
[self.locationManager stopMonitoringForRegion:beaconRegion]; 

// Monitoring成功對應(yīng)回調(diào)函數(shù)
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didStartMonitoringForRegion:(CLRegion *)region;

// 設(shè)備進入該區(qū)域時的回調(diào)
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didEnterRegion:(CLRegion *)region;

// 設(shè)備退出該區(qū)域時的回調(diào)
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didExitRegion:(CLRegion *)region;

// Monitoring有錯誤產(chǎn)生時的回調(diào)
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager monitoringDidFailForRegion:(nullable CLRegion *)region withError:(NSError *)error;

Ranging: iOS 7之后提供的 API, 用于確定設(shè)備的近似距離iBeacon 技術(shù),可以用來檢測某區(qū)域內(nèi)的所有iBeacons,并且可以精度估計發(fā)射者與接收者的距離。

// 開始檢測區(qū)域
[self.locationManager startRangingBeaconsInRegion:beaconRegion];

// 停止檢測區(qū)域
[self.locationManager stopRangingBeaconsInRegion:beaconRegion];

// Ranging成功對應(yīng)回調(diào)函數(shù)  1秒鐘執(zhí)行1次
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didRangeBeacons:(NSArray<CLBeacon *> *)beacons inRegion:(CLBeaconRegion *)region 

// Ranging有錯誤產(chǎn)生時的回調(diào)
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager rangingBeaconsDidFailForRegion:(CLBeaconRegion *)region withError:(NSError *)error

iBeacon 與 BLE 的區(qū)別

iOS 中 iBeacon 是基于地理位置的微定位技術(shù)，雖然借助手機藍牙進行接收Majro、Minor，但是他們在開發(fā)工程中沒有任何關(guān)系。
iBeacon使用蘋果提供CoreLocation庫，然而在 BLE 在開發(fā)過程中使用CoreBluetooth庫。從上面提供的庫來看就很清楚了，特別是在 iOS8.0 之后的時候如果想使用iBeacon，必須讓用戶點擊是否允許XXapp使用地理位置。如果在第一次使用 iOS App 掃描iBeacon的時候沒有提示這句話，是不可能接收到iBeacon的信號（除非iOS 8.0之下）。如果是 BLE 則的開發(fā)過程中之需要提示用戶打開藍牙，并不要求其他的地理位置任何信息。

iBeacon 在 iOS 中的運用

  • 權(quán)限請求
    在info.plist中添加NSLocationAlwaysAndWhenInUseUsageDescription,NSLocationWhenInUseUsageDescription，NSLocationAlwaysUsageDescription，請求地理位置權(quán)限。
    開啟Background Modes
    bm.png

代碼

import UIKit
import CoreLocation

let Beacon_Device_UUID = "063FA845-F091-4129-937D-2A189A86D844"

class ViewController: UIViewController {
    
    
    lazy var locationManager: CLLocationManager = {
        let loca = CLLocationManager()
        loca.delegate = self
        return loca
    }()
    
    lazy var beaconRegion: CLBeaconRegion = {
        // 監(jiān)聽所有UUID為Beacon_Device_UUID的Beacon設(shè)備
        let beacon = CLBeaconRegion(proximityUUID: UUID(uuidString: Beacon_Device_UUID)!, identifier: "BCTest")
        // 監(jiān)聽UUID為Beacon_Device_UUID，major為666的所有Beacon設(shè)備
//        let beacon1 = CLBeaconRegion(proximityUUID: UUID(uuidString: Beacon_Device_UUID)!, major: CLBeaconMajorValue(exactly: 666)!, identifier: "BCTest")
        // 監(jiān)聽UUID為Beacon_Device_UUID，major為666，minor為999的唯一一個Beacon設(shè)備
//       let beacon2 = CLBeaconRegion(proximityUUID: UUID(uuidString: Beacon_Device_UUID)!, major:  CLBeaconMajorValue(exactly: 666)!, minor: CLBeaconMinorValue(exactly: 999), identifier: "BCTest")
        beacon.notifyEntryStateOnDisplay = true
        return beacon
    }()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        // 在開始監(jiān)控之前，我們需要判斷改設(shè)備是否支持，和區(qū)域權(quán)限請求
        let availableMonitor = CLLocationManager.isMonitoringAvailable(for: CLBeaconRegion.self)
        if availableMonitor {
            let authorizationStatus = CLLocationManager.authorizationStatus()
            switch authorizationStatus {
            case .notDetermined:
                locationManager.requestAlwaysAuthorization()
            case .denied:
                print("權(quán)限受限制")
            case .authorizedWhenInUse, .authorizedAlways:
                locationManager.startMonitoring(for: beaconRegion)
                locationManager.startRangingBeacons(in: beaconRegion)
            default:
                break
            }
        } else {
            print("該設(shè)備不支持 CLBeaconRegion 區(qū)域檢測")
        }
        
    }

    override func didReceiveMemoryWarning() {
        super.didReceiveMemoryWarning()
    }

}

extension ViewController: CLLocationManagerDelegate {
    
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didChangeAuthorization status: CLAuthorizationStatus) {
        if status == .authorizedAlways || status == .authorizedWhenInUse {
            locationManager.startMonitoring(for: beaconRegion)
            locationManager.startRangingBeacons(in: beaconRegion)
        }
    }
// pragma mark -- Monitoring
    /** 進入?yún)^(qū)域 */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didEnterRegion region: CLRegion) {
             print("你已經(jīng)進入監(jiān)控區(qū)域")
    }
    /** 離開區(qū)域 */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didExitRegion region: CLRegion) {
              print("你已經(jīng)離開監(jiān)控區(qū)域")
    }
    /** Monitoring有錯誤產(chǎn)生時的回調(diào) */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, monitoringDidFailFor region: CLRegion?, withError error: Error) {
        
    }
    /** Monitoring 成功回調(diào) */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didStartMonitoringFor region: CLRegion) {
        
    }
// pragma mark -- Ranging
    /** 1秒鐘執(zhí)行1次 */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didRangeBeacons beacons: [CLBeacon], in region: CLBeaconRegion) {
        for beacon in beacons {
            print("rssis is:\(beacon.rssi)")
            print("beacon proximity :\(beacon.proximity)")
            print(" accuracy : \(beacon.accuracy)")
            print("proximityUUID : \(beacon.proximityUUID)")
            print("major : \(beacon.major.intValue)")
            print("minor : \(beacon.minor.intValue)")
        }
    }
    /** ranging有錯誤產(chǎn)生時的回調(diào)  */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, rangingBeaconsDidFailFor region: CLBeaconRegion, withError error: Error) {
        
    }
//    pragma mark -- Kill callBack
    
    /** 殺掉進程之后的回調(diào)，直接鎖屏解鎖，會觸發(fā) */
    func locationManager(_ manager: CLLocationManager, didDetermineState state: CLRegionState, for region: CLRegion) {
      // 發(fā)送本地通知
        let localNotification = BCLocalPush()
        let msgText: String = state == .unknown ? "未知" : state == .inside ? "區(qū)域外":"區(qū)域內(nèi)"
        let msg = "你監(jiān)聽的Beacon區(qū)域狀態(tài)：\(msgText),鎖屏點亮屏幕會收到此推送"
        if region.isKind(of: CLBeaconRegion.self) {
            let bregion = region as? CLBeaconRegion
            let body = "status = \(msg),uuid = \(String(describing: bregion?.proximityUUID.uuidString)),major = \(String(describing: bregion?.major?.intValue)),minor = \(String(describing: bregion?.minor?.intValue))"
            localNotification.body = body
            localNotification.soundName = ""
            localNotification.delayTimeInterval = 0.0
            localNotification.pushLocalNotification()
        }
        
    }
}
用 iPhone 手機模擬 iBeacon

任何支持使用藍牙低功耗共享數(shù)據(jù)的 iOS 設(shè)備都可以用作 iBeacon。

  • 代碼
import UIKit
import CoreBluetooth
import CoreLocation

class ViewController: UIViewController {

    @IBOutlet weak var UUIDTextField: UITextField!
    @IBOutlet weak var majorTextField: UITextField!
    @IBOutlet weak var minorTextField: UITextField!
    
    var peripheralManager = CBPeripheralManager()
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        peripheralManager = CBPeripheralManager(delegate: self, queue: nil, options: nil)
    }

    @IBAction func clickedStartBtn(_ sender: UIButton) {
        if sender.currentTitle == "開始廣播" {
            let proximityUUID = UUID(uuidString: UUIDTextField.text ?? "")
            let beaconRegion = CLBeaconRegion(proximityUUID: proximityUUID!, major: CLBeaconMajorValue(exactly: Float(majorTextField.text ?? "10")!)!, minor: CLBeaconMinorValue(exactly: Float(minorTextField.text ?? "10")!)!, identifier: "BCTest")
             let beaconPeripheraData = beaconRegion.peripheralData(withMeasuredPower: nil)
            peripheralManager.startAdvertising((beaconPeripheraData as! [String : Any]))
        } else {
            peripheralManager.stopAdvertising()
        }
    }
    
}

extension ViewController: CBPeripheralManagerDelegate {
    
    func peripheralManagerDidUpdateState(_ peripheral: CBPeripheralManager) {
        
    }
      
}
用 iPhone 手機模擬 iBeacon 注意
  • 需要訪問地理位置權(quán)限。
  • 設(shè)備需要開啟藍牙。
  • 利用 iOS 設(shè)備模擬 beacon信號，Home 出去之后是不能發(fā)送信號的。
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