iOS蓝牙开发之iBeacon篇(一)

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高山有崖, 林木有枝。忧来无方, 人莫之知。
——曹丕《善哉行》

什么是iBeacon

如果只是需要iPhone模拟iBeacon的demo代码，可以点击下载，不需要往下看了😂

  • 你曾经想过用手机在一个大型建筑物中为自己定位吗，比如购物中心，或者博物馆。
  • 当然，GPS可以让你得知自己身处哪一座建筑物里。但是如果想要在这些钢筋混凝土堆砌而成的建筑中获得精确的GPS信号，只能祝你好运了。你所需要的是内置在建筑物中一些设备，（通过它们）让手机获取确定你的位置。
  • iBeacon是Apple公司开发的一种近场通讯协议，于2013年的WWDC开发者大会推出。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。因为是一种定位技术，苹果将iBeacon相关的接口放到了CoreLocation.framework。
  • 其工作方式是: 配备有低功耗蓝牙（BLE）通信功能的设备(iBeacon)使用BLE技术向周围发送自己特有的UUID，使用iBeacon的App接收到该UUID的应用软件会根据该UUID采取一些行动。

iBeacon的应用场景

  • 当使用者走进某个博物馆时，会扫描到一个 beacon。这个 beacon 有三个标志符
    • proximityUUID 是一个整个博物馆统一的值，可以用来标识这个博物馆
    • major 值用来标识特定的展馆，比如唐代展馆，汉代展馆等等
    • minor 值标识了特定的一个位置的 beacon，例如定位到使用者正在唐代展馆的唐三彩展品的位置。
  • 这时博物馆的 app 会被系统唤醒，app 可以运行一个比较短的时间。在这段时间内，app 可以根据 beacon 的属性查询到使用者的地理位置（通过查询服务器或者本地数据）
    • 例如在唐代展馆的唐三彩展品位置，之后就可以通过一个 local notification 推送这件展品的简介。用户可以点击这次 local notification 来查看更详细的信息，这样一次导览行为就完成了。

可以充当iBeacon的iOS的设备

  • iPhone4s 或者 之后的iPhone设备
  • 第三代iPad或者 之后iPad设备
  • iPad mini 或者 之后iPad mini设备
  • 第五代iPod touch 或者之后iPod touch设备
  • iMac 或者 MacBookPro

iBeacon监听方式

  • Monitoring：低功耗监听，用来判断设备进出ibeacon围栏，支持后台或app进程杀掉后监听。
  • Ranging：大功率监听，监听当前设备所在区域内的ibeacon信息，包括rssi，距离，不支持后台监听。
  • 基于这两个特性，我们在使用时就分为前台和后台两个场景来实现ibeacon的检测。

iBeacon监听

  • 你的设备当然不会自动监测iBeacon的，所以首先你得告知它。CLBeaconRegion类代表一个iBeacon。
  • iBeacon与Core Location关联在一起看上去有点奇怪，因为它就是一个蓝牙设备而已，但是也可以这么认为，那就是iBeacon提供小范围定位功能，而GPS提供的是大范围定位功能。
  • CLBeaconRegion参数介绍
参数 必要字段 作用
identifier 是 标识字符串
proximityUUID 是 一级标识（eg.标识公司）
major 否 二级标识（eg.标识店铺）
minor 否 三级标识（eg.标识位置）

手机模拟iBeacon

  • 当想让iOS设备充当iBeacon时，你还需要引入Core Bluetooth框架，但只想检测iBeacon设备，你只需要Core Location就行了。

初始化

  • 初始化配置一个iBeacon的参数
    • beaconUUID 是一个128位的值，可以使用uuidgen生成，但是生成的某些值不可用，推荐使用我提供的这个
    • 初始化一个蓝牙外设管理者，
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private let beaconIdentity = "kitty"
private let beaconUUID = "B0702880-A295-A8AB-F734-031A98A512DE"
private let beaconMajorValue = UInt16(2)
private let beaconMinorValue = UInt16(7)

private var peripheraManager: CBPeripheralManager?

override func viewDidLoad() {
    super.viewDidLoad()
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    peripheraManager = CBPeripheralManager(delegate: self, queue: .main)
}

监听蓝牙状态改变

  • 在inof.plist文件配置Privacy - Bluetooth Peripheral Usage Description请求蓝牙授权
  • 遵守CBPeripheralManagerDelegate协议
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extension ViewController: CBPeripheralManagerDelegate
{
    func peripheralManagerDidUpdateState(_ peripheral: CBPeripheralManager) {

        switch peripheral.state {
        case .unknown:
            print("蓝牙未知的")
        case .resetting:
            print("蓝牙重置中")
        case .unsupported:
            print("蓝牙不支持")
        case .unauthorized:
            print("蓝牙未验证")
        case .poweredOff:
            print("蓝牙未启动")
        case .poweredOn:
            print("蓝牙可用")
            beaconAdvertising()
        }
    }
}

配置模拟iBeacon广播数据

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func beaconAdvertising() {
    
    guard let uuid = UUID(uuidString: beaconUUID) else {
        return
    }
    let region = CLBeaconRegion(proximityUUID: uuid, major: beaconMajorValue, minor: beaconMinorValue, identifier: beaconIdentity)
    let regionData = region.peripheralData(withMeasuredPower: nil)
    let regionAdvertising = regionData as? [String : Any]
    peripheraManager?.startAdvertising(regionAdvertising)
    print("开始模拟Beacon广播数据\(regionData)")
}

监听是否广播成功

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func peripheralManagerDidStartAdvertising(_ peripheral: CBPeripheralManager, error: Error?) {
        print("正在模拟Beacon广播数据: \(peripheral.isAdvertising) --- 错误信息: \(String(error?.localizedDescription ?? "无"))")
        stateLbl.text = "正在模拟Beacon广播数据: \n\(peripheral.isAdvertising) \n错误信息: \n\(String(error?.localizedDescription ?? "无"))"
        stateLbl.textAlignment = .center
}

参考

官方文档
维基百科
iOS 中 iBeacon 开发

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