iBeacon的第一篇:基于Swift实现

移动开发 iOS
低功耗蓝牙技术现在几乎是只能手机的标配。随着这一技术的发展,苹果在2013年WWDC大会上,苹果推出iBeacon技术。该技术允许开发人员开发能够使用iBeacon硬件传感器的iOS应用程序。

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低功耗蓝牙技术现在几乎是智能手机的标配。随着这一技术的发展,苹果在2013年WWDC大会上,苹果推出iBeacon技术。该技术允许开发 人员开发能够使用iBeacon硬件传感器的iOS应用程序,来为相应的应用程序提供更加精准的位置信息。2014年WWDC大会上,苹果表示,对 iBeacon技术进行了改善,借助该技术,应用程序现在能够跟踪到用户所在的楼层的精确位置信息。

iBeacon的工作方式是Transmitter-Receiver,即基站-接收机模式的。基站?这个时候不要想到移动、联通的那些大铁 塔。这个基站可以是一个运行着Bluetooth 4.0 LE的设备,也可以是经过配置的iPhone、iPad。iPhone4S和之后的iPhone、iPad3或之后的iPad,包括iPad mini都可以配置成iBeacon基站。

这里列举个iBeacon的使用场景:在房屋中介中使用。米国一家技术公司把 iBeacon 安装在要出售的房屋前,当用户开车至此,不用下车就可以用中介的 APP 获得此房屋所有相关信息和照片,不用打印及搜索。据说,效果还是很不错的,大约有一半左右的用户打开手机查看了相关信息。甚至于还有一个老外用 iBeacon做了一个实景的经营游戏,点击这里观看。

一个基站主要有三部分标识:

1. UUID,形如:206A2476-D4DB-42F0-BF73-030236F2C756。用来标识某一个公司。比如,某个房地产公司的全部的基站都用同一个UUID。

2. major,用来标识某一类的beacon。比如这个房地产公司的北京的房子都设定为1,上海的都设定为2。

3. minor,用来标识某一个特定的beacon。比如某栋楼的某个基站。

用这个房地产商开发的app就可以获取到UUID,和后面的major值和minor值。当app进入beacon的区域,探测到 UUID:”206A2476-D4DB-42F0-BF73-030236F2C756“,major为1,minor为20。那么就表明这个用户在这 个房地产商的北京楼盘的编号20的楼盘。这栋楼的说明文字、图片或者视频等就可以展现在用户面前。

下面就进入我们的教程。不过前提是你要是苹果的开发者,因为这个app需要在真机运行。然后要有2台设备,一个当基站,一个当接收机。最后,还得有一台能运行Xcode的电脑。

首先创建一个SingleView的项目,起个名字叫MyBeacon。然后把我们需要用到的Framework加进来,把CoreBluethooth.framework和CoreLocation.framework加到项目中。

创建一个Storybard,并在视图中添加如下的UIController:

关于storyboard的细节就不多说了。下面新建两个文件:TrackViewController 和 ConfigViewController 。这时候会自动生成一个 ViewControler 类。分别把他们按照上图所示对应到 stroyboard 的几个ViewController 中,并添加图中所示的 UILabel 。然后把需要现实APP运行结果的 UILabel 作为 IBOutlet 。

TrackViewController 的 IBOutlet 是这样的:(以下的两个文件都用的是Swift语言,如果你需要的话可以自行修改为OC语言)

ConfigViewController 的 IBOutlet 是这样的:

先搞定基站部分

在 ConfigViewController 中添加如下的属性:

第一个 CLBeaconRegin 属性,用来设置基站需要的 proximityUUID ,major 和 minor 的给你信息。

第二个 NSDictionary 的属性,用来获取外设的数据。

第三个 CBPeripheralManager 的属性,用来开启基站的数据传输。

这些属性后面的感叹号是Swift里的一种语法。变量或者属性的定义,在类型的后面可以是问号后者是感叹号。他们都表示这个变量或者属性可以是 有值的也可以是空值nil(注意这里的nil和OC里的nil是两回事)。但是使用问号的变量或者属性需要在使用前判断是否有值,如果有的话通过感叹号取 值。使用感叹号定义的变量或者属性则可以直接取值并使用。这里使用感叹号定义属性,这样在使用的时候可以直接取值。详细的使用会在代码中体现。

要让iOS设备开始传输信号还需要做些其他的事情。在viewDidLoad中调用几个方法才能让基站工作起来。首先调用的是initBeacon方法,之后是要把数据现实出来的setLabels方法。

在这里通过uuid字符串设定NSUUID实例。uuid字符串可以通过uuidgen命令在终端里生成。也可以通过代码生成,但是这里没有这个必要。然后其他的值major和minor分别设定为1,identifier设定为我们示例的名字。

下面我们就要考虑传输的问题了。在用户点击了传输按钮之后开始使用设备的蓝牙外设发出信号。方法如下

在这个方法里,首先通过我们设定的beaconRegion属性获得相关的外设数据。这个数据是NSDictionary类型的。需要说明的是,这个类型可以在Swift中使用,但是和Swift本身的Dictionary是不兼容的。

之后,初始化了CBPeripheralManager属性。这里简单处理,设定queue和options为nil。为了设定代理为 self 需要实现 CBPeripheralManagerDelegate protocol 。

实现了这个protocol之后,还需要实现这个protocol的一个方法。这个方法在OC里来讲是required的,所以必须实现。

外设的状态中有两个需要我们处理的。一个是PoweredOn一个PoweredOff。On了就让peripheralManager开始对 外发出信号。Off了就停止发出信号。所以呢,如果直接在transmitAction中调用代码startAdvertising是设备对外发出信号的 话,会报错。Console会打印出”CBPeripheralManager is not Powered on“。所以我们在以上的代码中在Pwoered On的时候再开始调用代码发出信号。发出信号的时候呢,我们给了advertising方法传入了从beaconRegion取出来的 NSDictionary数据。这也是接收机辨识基站用到的数据。

之后我们把数据显示在界面上。

这个方法很简单,只要在viewDidLoad里调用setLabels方法就可以。全部设定在基站里的数据都会显示在界面上了。其中包括 uuid、major和minor,最后是我们设定的identifier。用Swift比用OC写代码是会少一些量,如果你对Swift足够熟的话。比 如,取得一个值的字符窜值的时候就不用[NSString stringWithFormat:"..."]这么麻烦的写法了。

我们的app已经可以作为基站使用了。但是没有接收机的话这个app可是一点都不好玩。在下面就开始处理接收机的部分。

接收iBeacon信息

接收iBeacon信号的底层功能已经在Core Location Framework里实现了。在iOS7里,可以自动识别你是否进入了一个区域以及其他的距离之类的信息。

下面在TrackViewController中处理,首先把CoreLocation库的头文件加进来。然后增加下面的两个属性:

CLBeaconRegion属性是用来定义我们要寻找的beacon的。这个app只会接收到有同样的UUID的的发射机发射的信号。

CLLocationManager属性是用来建立位置服务并搜索beacon的。

在viewDidLoad方法中添加如下代码:

首先,要初始化CLLocationManager,然后把代理设置为self。当然设定代理之前我么需要实现CLLocationManagerDelegate protocol,具体的就不写出来了。然后调用initRegion方法,这个会在后面给出详情。

首先创建UUID实例。用来初始化这个实例的的uuid字符串必须和基站的uuid字符串是一样的,要不互相找不见。

然后初始化beaconRegion,proximityUUID就是前面创建的UUID实例,identitifer就是在基站中用到的 identifier字符串。然后开始监测前面初始化出来的beaconRegion。调用代码 self.trackLocationManager.startMonitoringForRegion(self.beaconRegion)开始检 测。

接下来,我们需要监测这个app进入和离开区域的事件,代码如下:

第一个方法是进入的,当你接收到基站信号的时候这个方法就开始执行(当然你要离基站足够近)。然后调用locationManager的startRagingBeaconsInRegion方法,病传入我们之前定义好的beaconRegion属性。

第二个方法很简单,就是在离开这个区域的时候就停止执行,调用locationManager的stopRagingBeaconsInRegion。

下面是didRangeBeacons方法:

首先判断方法传入的beacons数组的元素有多少。如果有0个的时候什么都不做。如果有一个或以上的话,这里简单处理只取最后一个beacon来处理。

之后的代码都只是从beacon中取出数据来现实在界面上,比如UUID,major,minor,accuracy和RSSI。这些值会随着 接收机和基站的距离不同以及基站的设置不同而一直改变。尤其accuracy和RSSI都是beacon用来现实距离的。其中proximity会显示四 个值:Unknown、Immediate、Near和Far。Immediate是半米以内,Near远一些,Far更远。RSSI是信号强度。

运行程序

现在这个app可以运行了。但是需要分别运行在两台可以兼容低功耗蓝牙的设备上。一台当基站一台当接收机。

当你从足够远(10~20米)的地方想基站的方向走的时候,一个你”didEnterRange”那个didRangeBeacons方法就会被调用,这是就可以从方法中传入的beacon数组中取出值来现实在界面上。

但是有一点需要注意的是,我们处理的基站只有一个,所以每次都取出beacon数组的最后一个。如果有多个beacon基站的话就需要循环beacon数组的每一个元素,判断这个元素的proximity是Immdiate还是Near还是Far等。

每次测试的时候都进入或者离开一个区域太麻烦。可以在viewDidLoad方法中添加一行代码:

然后添加如下方法:

动调用了didStartMonitoringForRegion,在这个方法中调用了trackLocationManager的startRangingBeaconsInRegion方法。这样虽然不完美,但是足够测试了。

下面是代码列表:

ConfigViewController:

  1. import UIKit  
  2. import CoreLocation  
  3. import CoreBluetooth  
  4.   
  5. class ConfigViewController: UIViewController, CBPeripheralManagerDelegate {  
  6.      
  7.      // properties  
  8.      @IBOutlet var uuidLabel: UILabel  
  9.      @IBOutlet var majorLabel: UILabel  
  10.      @IBOutlet var minorLabel: UILabel  
  11.      @IBOutlet var identityLabel: UILabel  
  12.      @IBOutlet var transmitButton: UIButton  
  13.        
  14.      var beaconRegion : CLBeaconRegion!  
  15.      var beaconPeripheralData : NSDictionary!  
  16.      var peripheralManager : CBPeripheralManager!  
  17.        
  18.      override func viewDidLoad() {  
  19.          super.viewDidLoad()  
  20.    
  21.          self.initBeacon()  
  22.          self.setLabels()  
  23.      }  
  24.        
  25.      func initBeacon(){  
  26.          self.beaconRegion = CLBeaconRegion(proximityUUID: NSUUID(UUIDString: "206A2476-D4DB-42F0-BF73-030236F2C756")  
  27.              , major: 1, minor: 1, identifier: "com.mybeacon.region")  
  28.      }  
  29.        
  30.      func setLabels(){  
  31.          self.uuidLabel.text = self.beaconRegion.proximityUUID.UUIDString  
  32.          self.majorLabel.text = self.beaconRegion.major.stringValue  
  33.          self.minorLabel.text = self.beaconRegion.minor.stringValue  
  34.          self.identityLabel.text = self.beaconRegion.identifier  
  35.      }  
  36.    
  37.      override func didReceiveMemoryWarning() {  
  38.          super.didReceiveMemoryWarning()  
  39.          // Dispose of any resources that can be recreated.  
  40.      }  
  41.        
  42.      @IBAction func transmitAction(sender: UIButton) {  
  43.          self.beaconPeripheralData = self.beaconRegion.peripheralDataWithMeasuredPower(nil)  
  44.          self.peripheralManager = CBPeripheralManager(delegate: self, queue: nil, options: nil)  
  45.      }  
  46.    
  47.      // delegate methods  
  48.      func peripheralManagerDidUpdateState(peripheral: CBPeripheralManager!){  
  49.          if peripheral.state == CBPeripheralManagerState.PoweredOn {  
  50.              println("Powered on")  
  51.              self.peripheralManager.startAdvertising(self.beaconPeripheralData)  
  52.          }  
  53.          else if peripheral.state == CBPeripheralManagerState.PoweredOff {  
  54.              println("Powered off")  
  55.              self.peripheralManager.stopAdvertising()  
  56.          }  
  57.      }  
  58.  }  

TrackViewController:

  1. import UIKit  
  2. import CoreLocation  
  3.   
  4. class TrackViewController: UIViewController, CLLocationManagerDelegate {  
  5.   
  6.     @IBOutlet var beaconLabel: UILabel  
  7.     @IBOutlet var uuidLabel: UILabel  
  8.     @IBOutlet var majorLabel: UILabel  
  9.     @IBOutlet var minorLabel: UILabel  
  10.     @IBOutlet var accuracyLabel: UILabel  
  11.     @IBOutlet var distanceLabel: UILabel  
  12.     @IBOutlet var rssiLabel: UILabel  
  13.       
  14.     var beaconRegion : CLBeaconRegion!  
  15.     var trackLocationManager : CLLocationManager!  
  16.       
  17.     override func viewDidLoad() {  
  18.         super.viewDidLoad()  
  19.   
  20.         self.trackLocationManager = CLLocationManager();  
  21.         self.trackLocationManager.delegate = self;  
  22.         self.initRegion()  
  23.         self.locationManager(self.trackLocationManager, didStartMonitoringForRegion: self.beaconRegion)  
  24.     }  
  25.       
  26.     func initRegion(){  
  27.         var uuid = NSUUID(UUIDString: "206A2476-D4DB-42F0-BF73-030236F2C756")  
  28.         self.beaconRegion = CLBeaconRegion(proximityUUID: uuid, identifier: "com.mybeacon.region")  
  29.         self.trackLocationManager.startMonitoringForRegion(self.beaconRegion)  
  30.     }  
  31.       
  32.     func locationManager(manager: CLLocationManager!, didStartMonitoringForRegion region: CLRegion!) {  
  33.         self.trackLocationManager.startRangingBeaconsInRegion(self.beaconRegion)  
  34.     }  
  35.   
  36.     override func didReceiveMemoryWarning() {  
  37.         super.didReceiveMemoryWarning()  
  38.         // Dispose of any resources that can be recreated.  
  39.     }  
  40.       
  41.     func locationManager(manager: CLLocationManager!, didEnterRegion region: CLRegion!) {  
  42.         self.trackLocationManager.startRangingBeaconsInRegion(self.beaconRegion)  
  43.     }  
  44.       
  45.     func locationManager(manager: CLLocationManager!, didExitRegion region: CLRegion!) {  
  46.         self.trackLocationManager.stopRangingBeaconsInRegion(self.beaconRegion)  
  47.         self.beaconLabel.text = "No"  
  48.     }  
  49.       
  50.     func locationManager(manager: CLLocationManager!, didRangeBeacons beacons: [AnyObject]!, inRegion region: CLBeaconRegion!) {  
  51.         println("beacons count" + String(beacons.count))  
  52.         if beacons.count <= 0 {  
  53.             return  
  54.         }  
  55.           
  56.         var beacon: AnyObject = beacons[beacons.count - 1]  
  57.           
  58.         self.beaconLabel.text = "Yes"  
  59.         self.uuidLabel.text = beacon.proximityUUID ? beacon.proximityUUID!.UUIDString : ""  
  60.         self.majorLabel.text = beacon.major ? beacon.major!.stringValue : ""  
  61.         self.minorLabel.text = beacon.minor ? beacon.minor!.stringValue : ""  
  62.         self.accuracyLabel.text = beacon.accuracy ? String(beacon.accuracy) : ""  
  63.         if beacon.proximity {  
  64.   
  65.             switch(beacon.proximity!){  
  66.             case .Unknown:  
  67.                 self.distanceLabel.text = "Unknown proximity"  
  68.             case CLProximity.Immediate:  
  69.                 self.distanceLabel.text = "Immediate"  
  70.             case CLProximity.Near:  
  71.                 self.distanceLabel.text = "Near"  
  72.             case CLProximity.Far:  
  73.                 self.distanceLabel.text = "Far"  
  74.             default:  
  75.             }  
  76.         }  
  77.         self.rssiLabel.text = beacon.rssi ? beacon.rssi!.description : ""  
  78.     }  
  79. }  

 

责任编辑:chenqingxiang 来源: cocoachina
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