如何使用iOS 7的iBeacons来提高你的应用

感谢会员郭亚鑫的热心翻译。原文在这里，如有翻译不当的地方，还请指正。

 

iBeacons是苹果在WWDC 2013上有意无意透漏出来的一项重要功能，通过低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy)技术进行十分精确的微定位和室内导航，据悉其定位精度可以以厘米计算。

 

实现iBeacons精准的微定位功能除了需要运行iOS 7且支持BLE的设备外，还需要在室内、店内或者其他公共环境中部署iBeacon基站。当用户走进信号覆盖区域内时，用户就会收到相关的提醒和询问。以梅西百货为例，当用户走到商场某个店面附近时，安装了相应app的用户就会收到由iBeacons基站发出的产品信息或者打折信息。此外，美国职棒大联盟（MLB）也已经测试使用了iBeacon 技术，苹果更是在254间Apple Store 里应用了iBeacon 技术。

 

对于开发者来说，可以创建一个更加具有交互性的博物馆应用，当用户在博物馆内随意行走时，通过信息提醒用户某些特别的展览。技术还可以用作室内导航，比如在地铁站或者机场这些GPS信号不大好的地方更好地引导用户。

 

文章目的有两个，一是理解iBeacons，二是展示如何在app中使用iBeacons。

 

Demo

文中所用的demo是我们用来展示如何检测和处理来自beacon的广播，但首先我们需要创建另外一款app来担当beacon的角色--没有其他功能，只是用来广播信号。最后，我们将有代表双方沟通的两款app。

 

注意：iBeacons是iOS 7引入的新技术，所以我们需要两部运行iOS 7并支持BLE的设备，比如iPhone 4S以上设备，iPad mini以及iPad 3以后设备。同时，为了在设备上部署app，你还需要是苹果iOS开发者计划（99美元）成员。

 

设置：Broadcasting App

beacon广播的是什么？它是一个UUID，类似：C293726B-63BF-420A-9D79-92C71F67536A。beacon会不断地广播该UUID，并且接收方app会用同样的UUID检测信号。



首先在Xcode中创建一个新的Single View Application，

 

点击下一步，并给项目命名，你可以输入“AppCoda”作为组织名称，把“com.appcoda”作为bundle identifier:

 

下一步为开启广播的按钮添加图片。



打开图片资产库（images.xcassets），找到资产列表，右键点击并选择“New Image Set”。

 

给图片重新命名为“BroadcastButton”。选择图片后，你会看到两个spot，一个是用来添加2x图片，一个是用来添加1x图片。

 

把两个按钮图片保存至文件系统，并把“[e-mail]”和“BroadcastBtn.png”分别拖至2x spot和1x spot.

 

在Main.storyboard中，为了添加一个UIButton按钮，我们需要把其中一个从右下角的Objects pane中拖至视图上。

 

在storyboard中选择按钮，并找到属性面板，取消标题，并把图片改为我们之前添加的那个。

 

把按钮放置在视图中间，如下图：

 

现在，在视图中添加UILabel元素，这样我们就知道app什么时候广播。从Objects pane中把一个UILabel元素拖至视图上。然后，查看尺寸属性，并把它设置为居中对齐，宽度为200。让它在你的视图中居中对齐，如下图：

接下来，通过IBOutlet属性连接把这个UILabel 添加到viewcontroller对象上。打开辅助编辑器（你也可以使用Xcode interface右上角的帮助编辑器按钮来做这些）。

 

确定右窗格中展示的是ViewController.h，然后按着control键，点击uilabel、拖动一条线放到“@interface” 和“@end”行之间。
 

松开鼠标，出现一个弹出对话框，给属性指定一个名称--“statusLabel”.

ViewController.h文件应该是这样的：

@interface ViewController : UIViewController 
  
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel; 
  
@end 

现在把广播按钮连接至IBAction method handler。在辅助编辑器中，把右面板改为ViewController.m。按住control键，从UIButton拖出一条线放在.m 文件中的“@implementation” 和 “@end”行中间。在弹出对话框中，为该方法命名为“buttonClicked”

 

 

ViewController.m 文件在结束时会有这个方法：

- (IBAction)buttonClicked:(id)sender {  
} 

 

添加需要的框架

在通过Bluetooth进行实际广播前，我们需要为项目添加适当的框架。

 

打开项目设置，滚动至底部。在“Linked Frameworks and Libraries”下点击“+”按钮添加CoreBluetooth.framework和CoreLocation.framework.

 

 

创建一个UUID

在Mac上打开Launchpad（或者仅打开应用程序文件夹），并打开Terminal app。在Launchpad中，它可能是一个被叫做“Other”的文件夹，图标如下图：

 

打开后，你会看见一个可以键入“uuidgen”的窗口，它会输出一个可供使用的UUID！复制生成的UUID，我们将会用它进行广播。

 

Beacon广播

在ViewController.h中，我们要输入先前添加的框架。

#import <CoreLocation/CoreLocation.h> 
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h> 

 

下一步，添加用以广播的3个以上属性，这样你在ViewController.h file中会有4个属性。

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel; 
@property (strong, nonatomic) CLBeaconRegion *myBeaconRegion; 
@property (strong, nonatomic) NSDictionary *myBeaconData; 
@property (strong, nonatomic) CBPeripheralManager *peripheralManager; 

 

这里还有一件事要完成--让ViewController类遵循“CBPeripheralManagerDelegate”协议，我们可以在class declaration中添加如下代码

@interface ViewController : UIViewController<CBPeripheralManagerDelegate> 

.h file完成后，打开.m file，

 

在viewDidLoad方法中添加如下代码（替代我们之前生成的UUID）

- (void)viewDidLoad 
{ 
    [super viewDidLoad]; 
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. 
     
    // Create a NSUUID object 
    NSUUID *uuid = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"A77A1B68-49A7-4DBF-914C-760D07FBB87B"]; 
     
    // Initialize the Beacon Region 
    self.myBeaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:uuid 
                                                                  major:1 
                                                                  minor:1 
                                                             identifier:@"com.appcoda.testregion"]; 
} 

在上边的代码中，我们创建了一个新的NSUUID对象。

 

然后，我们设置了一个CLBeaconRegion，并通过那个UUID进行初始化，major number，minor number 以及identifier。如果你所处的位置内有一大堆数据，major number和minor number就是用来识别你的beacons。在上边梅西百货的例子中，每个department会有一个特定的major number--识别一组beacons，在店内，每个beacon会有一个特定的minor number。

 

通过major number和minor number ，你将能精确识别哪个beacon被获取了。最后，标识符是该区域唯一的ID。

 

在之前我们设置的buttonClicked method中，我们添加如下代码：

- (IBAction)buttonClicked:(id)sender { 
     
    // Get the beacon data to advertise 
    self.myBeaconData = [self.myBeaconRegion peripheralDataWithMeasuredPower:nil]; 
     
    // Start the peripheral manager 
    self.peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc] initWithDelegate:self 
                                                                     queue:nil 
                                                                   options:nil]; 
} 

在上述代码中，我们调用了“peripheralDataWithMeasuredPower:” ，它可以给我们提供即将进行广播的beacon data。

 

第二行代码启动了外围设备管理，并监控Bluetooth的状态更新。

 

现在我们需要处理状态更新方法来检测Bluetooth何时打开和关闭。所以添加以下委托方法，因为我们的ViewController类遵照“CBPeripheralManagerDelegate” protocol。

-(void)peripheralManagerDidUpdateState:(CBPeripheralManager*)peripheral 
{ 
    if (peripheral.state == CBPeripheralManagerStatePoweredOn) 
    { 
        // Bluetooth is on 
         
        // Update our status label 
        self.statusLabel.text = @"Broadcasting..."; 
         
        // Start broadcasting 
        [self.peripheralManager startAdvertising:self.myBeaconData]; 
    } 
    else if (peripheral.state == CBPeripheralManagerStatePoweredOff) 
    { 
        // Update our status label 
        self.statusLabel.text = @"Stopped"; 

当Bluetooth外围设备状态改变时会触发该方法。所以在该方法中，我们要检查当前设备处于什么状态。如果Bluetooth处于打开状态，我们将会更新我们的标签，调用“startAdvertising”方法，并把传递beacon data进行广播。相反，如果Bluetooth处于关闭状态，我们将会停止广播。

 

现在把app部署至设备，打开Bluetooth并点击按钮，系统就会广播你的UUID！现在我们要创建一个接收方的app来检测和处理广播。

 

注意：模拟器不能使用Bluetooth，所以不能通过模拟器进行广播。为了把app部署至支持BLE的真实设备上(iPhone 4S and up, iPad mini and iPad 3 and up)，你需要加入苹果开发者计划。

 

 

检测Beacon

设置另一个Single View Application，并命名为“BeaconReceiver”

 

打开Main.storyboard，在view中添加单个UILabel，当检测到用来更新状态--当检测到detected时。从 Objects pane中拖放一个UILable元素至你的视图中。然后点击UILable，打开属性面板改为居中对齐，并把宽度改为200，如下图：

 

添加CoreLocation框架

CoreLocation框架已经更新以支持beacon检测，我们需要把它添加在我们项目中。打开项目属性并点击“Linked Libraries and Frameworks”下的“+”图标。添加CoreLocation框架

 

现在，像之前那样，通过IBOutlet属性连接来添加UILabel。打开辅助编辑器，确保ViewController.h位于右边窗格。按下“control”键并点击UILabel，拖出一条线并放在 “@interface” 和 “@end”行之间。放开后，出现一个弹出对话框，你可以给属性命名为“statusLabel”。

 

 

@interface ViewController : UIViewController 
  
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel; 
  
@end 

 

最后打开ViewController.h，在文件顶部添加该框架，并调整类声明使之遵从CLLocationManagerDelegate协议，该协议包含一个delegate method，可以让我们知道最新监测到的beacons。

#import <UIKit/UIKit.h> 
#import <CoreLocation/CoreLocation.h> 
  
@interface ViewController : UIViewController<CLLocationManagerDelegate> 
  
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel; 
  
@end 

 

监测Beacons

我们需要添加两个属性，一个是保持对beacon region（我们即将进行检测）的跟踪；另一个是保存locationmanager，它会更新发现的beacons，在ViewController.h添加以下代码：

@interface ViewController : UIViewController<CLLocationManagerDelegate> 
  
@property (strong, nonatomic) CLBeaconRegion *myBeaconRegion; 
@property (strong, nonatomic) CLLocationManager *locationManager; 
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel; 
  
@end 

 

现在打开ViewController.m，在“viewDidLoad” 方法中，我们将要初始化locationManager，把我们设置为它的委托。我们也将开始监控想要的beacon，so have that UUID handy!

- (void)viewDidLoad 
{ 
    [super viewDidLoad]; 
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib. 
     
    // Initialize location manager and set ourselves as the delegate 
    self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init]; 
    self.locationManager.delegate = self; 
     
    // Create a NSUUID with the same UUID as the broadcasting beacon 
    NSUUID *uuid = [[NSUUID alloc] initWithUUIDString:@"A77A1B68-49A7-4DBF-914C-760D07FBB87B"]; 
     
    // Setup a new region with that UUID and same identifier as the broadcasting beacon 
    self.myBeaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:uuid 
                                                             identifier:@"com.appcoda.testregion"]; 
     
    // Tell location manager to start monitoring for the beacon region 
    [self.locationManager startMonitoringForRegion:self.myBeaconRegion]; 
} 

 

在第7和第8行代码中，我们把locationManager初始化为CLLocationManager的新实例，然后把我们设置为它的委托，这样当更新时就会通知我们。

 

在11行中，我们通过同样的UUID设置了NSUUID对象，作为一个被app（先前创建的那个）广播的对象。

 

最后我们把region传递给location manager 以便于监视。

 

下一步，我们需要执行一些委托方法，当region被检测时将会调用该方法。

 

 首先，在ViewController.m中添加如下代码：

- (void)locationManager:(CLLocationManager*)manager didEnterRegion:(CLRegion*)region  
{ 
    [self.locationManager startRangingBeaconsInRegion:self.beaconRegion]; 
} 
  
-(void)locationManager:(CLLocationManager*)manager didExitRegion:(CLRegion*)region  
{ 
    [self.locationManager stopRangingBeaconsInRegion:self.beaconRegion]; 
    self.beaconFoundLabel.text = @"No"; 
} 

上边代码执行了两个方法，当设备进入区域或者离开区域时会被调用。当区域被检测，我们通知locationManager开始寻找区域内的beacons。

 

现在执行这个方法

-(void)locationManager:(CLLocationManager*)manager 
       didRangeBeacons:(NSArray*)beacons 
              inRegion:(CLBeaconRegion*)region 
{ 
    // Beacon found! 
    self.statusLabel.text = @"Beacon found!"; 
     
    CLBeacon *foundBeacon = [beacons firstObject]; 
     
    // You can retrieve the beacon data from its properties 
    //NSString *uuid = foundBeacon.proximityUUID.UUIDString; 
    //NSString *major = [NSString stringWithFormat:@"%@", foundBeacon.major]; 
    //NSString *minor = [NSString stringWithFormat:@"%@", foundBeacon.minor]; 
} 

当一个或者更多beacons被检测时，该方法将会被失效。在上述代码中，你可以看到我们如何获得UUID，来自beacon的major和minor数据。另外，虽然我们上边并未执行，但你可以遍历beacons array，并通过检测近距离的beacon属性来决定哪一个是最近的。

 

运行demo

如果你有两台iOS真机，并且你已经加入了苹果iOS开发者计划，那你就可以对该技术进行测试。发布beacon app和点击“Broadcast”按钮，然后等待“Broadcasting…”信息出现。发布receiver app，并让它远离broadcasting beacon，然后走近它模仿实际进入beacon区域。

 

总结

如果你没有多台设备，你可以通过购买BLE beacons并把他们放在房子周围来创建很酷的app。 Estimote makes such beacons and you get three for $99.

 

所以我希望你能明白iBeacons应用的强大之处，我也希望这个demo能点燃你对真实世界的想象。你可以下载在此下载demo app的Xcode项目。

 

本文由Code With Chris的Chris Ching提供，Chris通过其网站和YouTube教授iOS开发课程。