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如何使用iOS 7的iBeacons來提高你的應用
iBeacons是蘋果在WWDC 2013上有意無意透漏出來的一項重要功能，通過低功耗藍牙(BluetoothLowEnergy)技術進行十分精確的微定位和室內導航，據悉其定位精度可以以釐米計算。
實現iBeacons精準的微定位功能除了需要運行iOS 7且支持BLE的設備外，還需要在室內、店內或者其他公共環境中部署iBeacon基站。當用戶走進信號覆蓋區域內時，用戶就會收到相關的提醒和詢問。以梅西百貨爲例，當用戶走到商場某個店面附近時，安裝了相應app的用戶就會收到由iBeacons基站發出的產品信息或者打折信息。此外，美國職棒大聯盟（MLB）也已經測試使用了iBeacon 技術，蘋果更是在254間Apple Store 裏應用了iBeacon 技術。
對於開發者來說，可以創建一個更加具有交互性的博物館應用，當用戶在博物館內隨意行走時，通過信息提醒用戶某些特別的展覽。技術還可以用作室內導航，比如在地鐵站或者機場這些GPS信號不大好的地方更好地引導用戶。
文章目的有兩個，一是理解iBeacons，二是展示如何在app中使用iBeacons。
Demo
文中所用的demo是我們用來展示如何檢測和處理來自beacon的廣播，但首先我們需要創建另外一款app來擔當beacon的角色--沒有其他功能，只是用來廣播信號。最後，我們將有代表雙方溝通的兩款app。
注意：iBeacons是iOS 7引入的新技術，所以我們需要兩部運行iOS 7並支持BLE的設備，比如iPhone 4S以上設備，iPad mini以及iPad 3以後設備。同時，爲了在設備上部署app，你還需要是蘋果iOS開發者計劃（99美元）成員。
設置：Broadcasting App
beacon廣播的是什麼？它是一個UUID，類似：C293726B-63BF-420A-9D79-92C71F67536A。beacon會不斷地廣播該UUID，並且接收方app會用同樣的UUID檢測信號。
首先在Xcode中創建一個新的Single View Application，
點擊下一步，並給項目命名，你可以輸入“AppCoda”作爲組織名稱，把“com.appcoda”作爲bundle identifier:
下一步爲開啓廣播的按鈕添加圖片。
打開圖片資產庫（images.xcassets），找到資產列表，右鍵點擊並選擇“New Image Set”。
給圖片重新命名爲“BroadcastButton”。選擇圖片後，你會看到兩個spot，一個是用來添加2x圖片，一個是用來添加1x圖片。
把兩個按鈕圖片保存至文件系統，並把“[email protected]”和“BroadcastBtn.png”分別拖至2x spot和1x spot.
在Main.storyboard中，爲了添加一個UIButton按鈕，我們需要把其中一個從右下角的Objects pane中拖至視圖上。
在storyboard中選擇按鈕，並找到屬性面板，取消標題，並把圖片改爲我們之前添加的那個。
把按鈕放置在視圖中間，如下圖：
現在，在視圖中添加UILabel元素，這樣我們就知道app什麼時候廣播。從Objects pane中把一個UILabel元素拖至視圖上。然後，查看尺寸屬性，並把它設置爲居中對齊，寬度爲200。讓它在你的視圖中居中對齊，如下圖：
接下來，通過IBOutlet屬性連接把這個UILabel 添加到viewcontroller對象上。打開輔助編輯器（你也可以使用Xcode interface右上角的幫助編輯器按鈕來做這些）。
確定右窗格中展示的是ViewController.h，然後按着control鍵，點擊uilabel、拖動一條線放到“@interface” 和“@end”行之間。
鬆開鼠標，出現一個彈出對話框，給屬性指定一個名稱--“statusLabel”.
ViewController.h文件應該是這樣的：
@interface ViewController : UIViewController
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel;
@end
現在把廣播按鈕連接至IBAction method handler。在輔助編輯器中，把右面板改爲ViewController.m。按住control鍵，從UIButton拖出一條線放在.m 文件中的“@implementation” 和 “@end”行中間。在彈出對話框中，爲該方法命名爲“buttonClicked”
ViewController.m 文件在結束時會有這個方法：
- (IBAction)buttonClicked:(id)sender {
}
添加需要的框架
在通過Bluetooth進行實際廣播前，我們需要爲項目添加適當的框架。
打開項目設置，滾動至底部。在“Linked Frameworks and Libraries”下點擊“+”按鈕添加CoreBluetooth.framework和CoreLocation.framework.
創建一個UUID
在Mac上打開Launchpad（或者僅打開應用程序文件夾），並打開Terminal app。在Launchpad中，它可能是一個被叫做“Other”的文件夾，圖標如下圖：
打開後，你會看見一個可以鍵入“uuidgen”的窗口，它會輸出一個可供使用的UUID！複製生成的UUID，我們將會用它進行廣播。
Beacon廣播
在ViewController.h中，我們要輸入先前添加的框架。
#import <CoreLocation/CoreLocation.h>
#import <CoreBluetooth/CoreBluetooth.h>
下一步，添加用以廣播的3個以上屬性，這樣你在ViewController.h file中會有4個屬性。
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel;
@property (strong, nonatomic) CLBeaconRegion *myBeaconRegion;
@property (strong, nonatomic) NSDictionary *myBeaconData;
@property (strong, nonatomic) CBPeripheralManager *peripheralManager;
這裏還有一件事要完成--讓ViewController類遵循“CBPeripheralManagerDelegate”協議，我們可以在class declaration中添加如下代碼
@interface ViewController : UIViewController<CBPeripheralManagerDelegate>
.h file完成後，打開.m file，
在viewDidLoad方法中添加如下代碼（替代我們之前生成的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"];
}
在上邊的代碼中，我們創建了一個新的NSUUID對象。
然後，我們設置了一個CLBeaconRegion，並通過那個UUID進行初始化，major number，minor number 以及identifier。如果你所處的位置內有一大堆數據，major number和minor number就是用來識別你的beacons。在上邊梅西百貨的例子中，每個department會有一個特定的major number--識別一組beacons，在店內，每個beacon會有一個特定的minor number。
通過major number和minor number ，你將能精確識別哪個beacon被獲取了。最後，標識符是該區域唯一的ID。
在之前我們設置的buttonClicked method中，我們添加如下代碼：
- (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];
}
在上述代碼中，我們調用了“peripheralDataWithMeasuredPower:” ，它可以給我們提供即將進行廣播的beacon data。
第二行代碼啓動了外圍設備管理，並監控Bluetooth的狀態更新。
現在我們需要處理狀態更新方法來檢測Bluetooth何時打開和關閉。所以添加以下委託方法，因爲我們的ViewController類遵照“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";
當Bluetooth外圍設備狀態改變時會觸發該方法。所以在該方法中，我們要檢查當前設備處於什麼狀態。如果Bluetooth處於打開狀態，我們將會更新我們的標籤，調用“startAdvertising”方法，並把傳遞beacon data進行廣播。相反，如果Bluetooth處於關閉狀態，我們將會停止廣播。
現在把app部署至設備，打開Bluetooth並點擊按鈕，系統就會廣播你的UUID！現在我們要創建一個接收方的app來檢測和處理廣播。
注意：模擬器不能使用Bluetooth，所以不能通過模擬器進行廣播。爲了把app部署至支持BLE的真實設備上(iPhone 4S and up, iPad mini and iPad 3 and up)，你需要加入蘋果開發者計劃。
檢測Beacon
設置另一個Single View Application，並命名爲“BeaconReceiver”
打開Main.storyboard，在view中添加單個UILabel，當檢測到用來更新狀態--當檢測到detected時。從 Objects pane中拖放一個UILable元素至你的視圖中。然後點擊UILable，打開屬性面板改爲居中對齊，並把寬度改爲200，如下圖：
添加CoreLocation框架
CoreLocation框架已經更新以支持beacon檢測，我們需要把它添加在我們項目中。打開項目屬性並點擊“Linked Libraries and Frameworks”下的“+”圖標。添加CoreLocation框架
現在，像之前那樣，通過IBOutlet屬性連接來添加UILabel。打開輔助編輯器，確保ViewController.h位於右邊窗格。按下“control”鍵並點擊UILabel，拖出一條線並放在 “@interface” 和 “@end”行之間。放開後，出現一個彈出對話框，你可以給屬性命名爲“statusLabel”。
@interface ViewController : UIViewController
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel;
@end
最後打開ViewController.h，在文件頂部添加該框架，並調整類聲明使之遵從CLLocationManagerDelegate協議，該協議包含一個delegate method，可以讓我們知道最新監測到的beacons。
#import <UIKit/UIKit.h>
#import <CoreLocation/CoreLocation.h>
@interface ViewController : UIViewController<CLLocationManagerDelegate>
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel;
@end
監測Beacons
我們需要添加兩個屬性，一個是保持對beacon region（我們即將進行檢測）的跟蹤；另一個是保存locationmanager，它會更新發現的beacons，在ViewController.h添加以下代碼：
@interface ViewController : UIViewController<CLLocationManagerDelegate>
@property (strong, nonatomic) CLBeaconRegion *myBeaconRegion;
@property (strong, nonatomic) CLLocationManager *locationManager;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *statusLabel;
@end
現在打開ViewController.m，在“viewDidLoad” 方法中，我們將要初始化locationManager，把我們設置爲它的委託。我們也將開始監控想要的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行代碼中，我們把locationManager初始化爲CLLocationManager的新實例，然後把我們設置爲它的委託，這樣當更新時就會通知我們。
在11行中，我們通過同樣的UUID設置了NSUUID對象，作爲一個被app（先前創建的那個）廣播的對象。
最後我們把region傳遞給location manager 以便於監視。
下一步，我們需要執行一些委託方法，當region被檢測時將會調用該方法。
首先，在ViewController.m中添加如下代碼：
- (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";
}
上邊代碼執行了兩個方法，當設備進入區域或者離開區域時會被調用。當區域被檢測，我們通知locationManager開始尋找區域內的beacons。
現在執行這個方法
-(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];
}
當一個或者更多beacons被檢測時，該方法將會被失效。在上述代碼中，你可以看到我們如何獲得UUID，來自beacon的major和minor數據。另外，雖然我們上邊並未執行，但你可以遍歷beacons array，並通過檢測近距離的beacon屬性來決定哪一個是最近的。
運行demo
如果你有兩臺iOS真機，並且你已經加入了蘋果iOS開發者計劃，那你就可以對該技術進行測試。發佈beacon app和點擊“Broadcast”按鈕，然後等待“Broadcasting…”信息出現。發佈receiver app，並讓它遠離broadcasting beacon，然後走近它模仿實際進入beacon區域。
總結
如果你沒有多臺設備，你可以通過購買BLE beacons並把他們放在房子周圍來創建很酷的app。 Estimote makes such beacons and you get three for $99.
所以我希望你能明白iBeacons應用的強大之處，我也希望這個demo能點燃你對真實世界的想象。你可以下載在此下載demo app的Xcode項目。
