iOS 中 iBeacon 开发
什么是iBeacon？
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。
用 iPhone 手机模拟 iBeacon
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];
注意点
- 需要访问地理位置权限。
- 设备需要开启蓝牙。
- 利用 iOS 设备模拟 beacon信号，Home 出去之后是不能发送信号的。
Demo
官方 Demo
Blog Demo
参考文章
- Apple 官方文档
- iOS 中 iBeacon 总结
- iBeacon工作原理
- 在ios 的开发中 iBeacon 和 BLE 的区别