Android 開發中 iBeacon的使用

iBeacon的工作原理是基於Bluetooth Low Energy（BLE）低功耗藍牙傳輸技術，iBeacon基站不斷向四周發送藍牙信號，當智能設備進入設定區域時，就能夠收到信號。只要滿足iBeacon技術標准的都可以使用，所以Android也能夠支持iBeacon。Google在Android4.3中支持BLE技術

定位一直是非常關鍵的功能。通過iBeacon基站的部署能夠實現室內導航，同時通過藍牙推送信息，iBeacon在商場零售或者一些公共服務領域如體育館、博物館能提供非常棒的體驗。尤其是藍牙不錯傳輸距離、低功耗、以及信號加密使得iBeacon在移動支付領域也非常有前景。總之,iBeacon的潛力似乎是無窮大，也受到了越來越多的關注。

要了解iBeacon是如何工作首先我們要了解BLE。BLE（也稱為Bluetooth Smart）最早追溯到Nokia於2006年提出的Wibree，後來融合進了藍牙標准，成為Bluetooth4.0的一部分。目前我們經常能看到3種藍牙設備：

• Bluetooth：只支持傳統模式的藍牙設備
• Bluetooth Smart Ready：支持傳統和低功耗兩種模式設備
• Bluetooth Smart：只支持低功耗藍牙設備

  

   

  BLE與傳統的藍牙相比最大的優勢是功耗降低90%，同時傳輸距離增大（超過100米）、安全和穩定性提高（支持AES加密和CRC驗證）。iBeacon同時有一些自己的特點：

  • 無需配對，一般藍牙設備印象中都需要配對工作。iBeacon無需配對，因為它是采用藍牙的廣播頻道傳送信號。
  • 程序可以後台喚醒，iBeacon的信息推送需要App支持。但是我們接收iBeacon信號無需打開App，只要保證安裝了，同時手機藍牙打開。

    iBeacon是如何工作呢？實際上iBeacon基站通過藍牙的廣播頻道不斷向外發送位置信息，發送頻率越快越耗電。也就是說iBeacon並不推送消息，而只是用於定位，推送消息的功能必須由App來完成。蘋果定義了iBeacon 其中32位廣播的數據格式。

    
    • UUID：廠商識別號

    • Major：相當於群組號，同一個組裡Beacon有相同的Major
    • Minor：相當於識別群組裡單個的Beacon
    • TX Power：用於測量設備離Beacon的距離

       

      UUID+Major+Minor就構成了一個Beacon的識別號，有點類似於網絡中的IP地址。TX Power用於測距，iBeacon目前只定義了大概的3個粗略級別：

      • 非常近（Immediate）: 大概10厘米內
      • 近（Near）:1米內
      • 遠（Far）:1米外

        這裡主要是對其用法做一個介紹：

        首先是獲取BluetoothAdapter對象：

         

        final BluetoothManager bluetoothManager =
                        (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
                mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
                mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);

        
        

         

        然後就是它的回調，在這裡對搜索到的iBeacon設備距手機的距離做了一個排序

         

         

        private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback =
                    new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
        
                @Override
                public void onLeScan(final BluetoothDevice device, int rssi, byte[] scanRecord) {
                	final iBeacon ibeacon = iBeaconClass.fromScanData(device,rssi,scanRecord);
                	addDevice(ibeacon);
                	Collections.sort(mLeDevices, new Comparator() {
            			@Override
            			public int compare(iBeacon h1, iBeacon h2) {
            				return h2.rssi - h1.rssi;
            			}
            		});
                }
            };

        最後把搜索到的數據添加到集合中去

         

         

        private ArrayList mLeDevices = new ArrayList();
            private void addDevice(iBeacon device) { //更新beacon信息
        		if(device==null) {
        			Log.d(DeviceScanActivity , device==null );
        			return;
        		}
        		
        		for(int i=0;i
        
         
        我們在iBbeaconClass類中對其進行數據的解析處理，參考：https://github.com/AltBeacon/android-beacon-library
         
        public class iBeaconClass {
        
            static public  class iBeacon{
            	public String name;
            	public int major;
            	public int minor;
            	public String proximityUuid;
            	public String bluetoothAddress;
            	public int txPower;
            	public int rssi;
            }
            public static iBeacon fromScanData(BluetoothDevice device, int rssi,byte[] scanData) {
        
            	int startByte = 2;
        		boolean patternFound = false;
        		while (startByte <= 5) {
        			if (((int)scanData[startByte+2] & 0xff) == 0x02 &&
        				((int)scanData[startByte+3] & 0xff) == 0x15) {			
        				// yes!  This is an iBeacon	
        				patternFound = true;
        				break;
        			}
        			else if (((int)scanData[startByte] & 0xff) == 0x2d &&
        					((int)scanData[startByte+1] & 0xff) == 0x24 &&
        					((int)scanData[startByte+2] & 0xff) == 0xbf &&
        					((int)scanData[startByte+3] & 0xff) == 0x16) {
                        iBeacon iBeacon = new iBeacon();
        				iBeacon.major = 0;
        				iBeacon.minor = 0;
        				iBeacon.proximityUuid = 00000000-0000-0000-0000-000000000000;
        				iBeacon.txPower = -55;
        				return iBeacon;
        			}
                    else if (((int)scanData[startByte] & 0xff) == 0xad &&
                             ((int)scanData[startByte+1] & 0xff) == 0x77 &&
                             ((int)scanData[startByte+2] & 0xff) == 0x00 &&
                             ((int)scanData[startByte+3] & 0xff) == 0xc6) {
                           
                            iBeacon iBeacon = new iBeacon();
                            iBeacon.major = 0;
                            iBeacon.minor = 0;
                            iBeacon.proximityUuid = 00000000-0000-0000-0000-000000000000;
                            iBeacon.txPower = -55;
                            return iBeacon;
                    }
        			startByte++;
        		}
        
        
        		if (patternFound == false) {
        			// This is not an iBeacon
        			return null;
        		}
        
        		iBeacon iBeacon = new iBeacon();
        
        		iBeacon.major = (scanData[startByte+20] & 0xff) * 0x100 + (scanData[startByte+21] & 0xff);
        		iBeacon.minor = (scanData[startByte+22] & 0xff) * 0x100 + (scanData[startByte+23] & 0xff);
        		iBeacon.txPower = (int)scanData[startByte+24]; // this one is signed
        		iBeacon.rssi = rssi;
        
        		// AirLocate:
        		// 02 01 1a 1a ff 4c 00 02 15  # Apple's fixed iBeacon advertising prefix
        		// e2 c5 6d b5 df fb 48 d2 b0 60 d0 f5 a7 10 96 e0 # iBeacon profile uuid
        		// 00 00 # major 
        		// 00 00 # minor 
        		// c5 # The 2's complement of the calibrated Tx Power
        
        		// Estimote:		
        		// 02 01 1a 11 07 2d 24 bf 16 
        		// 394b31ba3f486415ab376e5c0f09457374696d6f7465426561636f6e00000000000000000000000000000000000000000000000000
        
        		byte[] proximityUuidBytes = new byte[16];
        		System.arraycopy(scanData, startByte+4, proximityUuidBytes, 0, 16); 
        		String hexString = bytesToHexString(proximityUuidBytes);
        		StringBuilder sb = new StringBuilder();
        		sb.append(hexString.substring(0,8));
        		sb.append(-);
        		sb.append(hexString.substring(8,12));
        		sb.append(-);
        		sb.append(hexString.substring(12,16));
        		sb.append(-);
        		sb.append(hexString.substring(16,20));
        		sb.append(-);
        		sb.append(hexString.substring(20,32));
        		iBeacon.proximityUuid = sb.toString();
        
                if (device != null) {
                    iBeacon.bluetoothAddress = device.getAddress();
                    iBeacon.name = device.getName();
                }
        
        		return iBeacon;
        	}
        
            public static String bytesToHexString(byte[] src){  
                StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();  
                if (src == null || src.length <= 0) {  
                    return null;  
                }  
                for (int i = 0; i < src.length; i++) {  
                    int v = src[i] & 0xFF;  
                    String hv = Integer.toHexString(v);  
                    if (hv.length() < 2) {  
                        stringBuilder.append(0);  
                    }  
                    stringBuilder.append(hv);  
                }  
                return stringBuilder.toString();  
            }  
        }