android藍牙4.0(BLE)開發之ibeacon初步

此文使用的ibeacon模塊是april beacon，至於什麼是ibeacon。本文不做解釋，具體請自查。

一個april beacon裡攜帶的信息如下

0201061AFF4C0002159069BDB88C11416BAC3F33468C2788A3044B0378C60C09417072696C426561636F6E051250002003020A0000000000000000000000

具體是什麼意思呢

02  Number of bytes that follow in first AD structure
01  Flags AD type
06 
    Flags value 0x1A = 000011010
       bit 0 (OFF) LE Limited Discoverable Mode
       bit 1 (ON) LE General Discoverable Mode
       bit 2 (OFF) BR/EDR Not Supported
       bit 3 (ON) Simultaneous LE and BR/EDR to Same Device Capable (controller)
       bit 4 (ON) Simultaneous LE and BR/EDR to Same Device Capable (Host)
1a Number of bytes that follow in second (and last) AD structure
前面是常規智能硬件廣播包部分

ff （FF代表後面是Manufacture Data）


4c 00   (組織標識，0x4c00蘋果公司標識,https://www.bluetooth.org/en-us/specification/assigned-numbers/company-identifiers)
02 （0x02 ibeacon標識位）
15 （0x15,22個字節標識長度，uuid，major，minor總和的長度）
90 69 bd b8-8c 11-41 6b-ac 3f-33 46 8c 27 88 a3 (Proximity UUID)
04 4b(1099，major)
03 78(888，minor)
c6  （切記這裡是補碼，轉化為原碼就是-58，iBeacon的信號發出強度值，用來作為和RSSI一起測距的基准 ，txPower）
        計算
            C6
            1100 0110 補碼
            1100 0101 反碼
            1011 1010 原碼
            -（32+16+8+2）
            -58
0c09    （未知）
417072696c426561636f6e（AprilBeacon字符串對應的十六進制）
051250002003020a0000000000000000000000（未知）

Proximity UUID ：這是將你所有的beacon與其他人的beacon設備區別開的id！例如，目前在商店裡某個區域分布著多個beacon形成一條“鏈帶”，用於為顧客提供特定的服務，那麼歸屬於同一條“鏈帶”的beacon將分配到相同的proximity UUID。為這條“鏈帶”設計的專用應用程序將會在後台使用這個UUID掃描到這條“鏈帶”中的beacon設備。

major 編號：用於將相關的beacon標識為一組。例如，一個商店中的所有beacon將會分配到相同的major編號。通過這種方式，應用程序就能夠知道顧客位於哪一家商店。

minor 標號：用於標識特定的beacon設備。例如一個商店中的每一個beacon設備都擁有唯一的minor編號，這樣你才能夠知道顧客位於商店中的哪個位置。

Measuring distance（測量距離）
最後一個值， TX power ，用於確定你和beacon之間距離有多近。根據這個值不但可以獲得粗略的信息（比如靠近/遠離/不在范圍內等），也可以獲取精確到米的距離（當然你也可以轉換為以步為單位的距離）。那麼如何實現？

TX power （上面例子中為0xC6=198，根據2的補碼測得256-198=-58dBm）是距離設備1米測得的信號強度值（RSSI- Received Signal Strength Indication，接收到的信號強弱指標）。假如接收到的信號強度減弱了，那麼我們可能在遠離。只要知道1米距離的RSSI，以及當前的RSSI（我們可以從接收到的信號中一塊獲取到這些信息），那麼計算出當前的距離是可能的。IOS已經實現了個這個功能，對於其它平台需要自己手動編碼計算 。

一個簡單的測距函數

protected static double calculateAccuracy(int txPower, double rssi) {
        if (rssi == 0) {
            return -1.0; // if we cannot determine accuracy, return -1.
        }

        double ratio = rssi * 1.0 / txPower;
        if (ratio < 1.0) {
            return Math.pow(ratio, 10);
        } else {
            double accuracy = (0.89976) * Math.pow(ratio, 7.7095) + 0.111;
            return accuracy;
        }
    }

在使用藍牙時需要加權限

關鍵代碼如下

package cn.edu.zafu.ble;

import android.app.Activity;
import android.bluetooth.BluetoothAdapter;
import android.bluetooth.BluetoothDevice;
import android.bluetooth.BluetoothManager;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;

public class MainActivity extends Activity {
    private BluetoothAdapter mBluetoothAdapter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        BluetoothManager bluetoothManager = (BluetoothManager) getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE);
        mBluetoothAdapter = bluetoothManager.getAdapter();
        if (mBluetoothAdapter == null || !mBluetoothAdapter.isEnabled()) {
            Intent enableBluetooth = new Intent(
                    BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);
            startActivityForResult(enableBluetooth, 1);
        }
        mBluetoothAdapter.startLeScan(mLeScanCallback);

    }

    private BluetoothAdapter.LeScanCallback mLeScanCallback = new BluetoothAdapter.LeScanCallback() {
        @Override
        public void onLeScan(final BluetoothDevice device, final int rssi,
                final byte[] scanRecord) {
            int startByte = 2;
            boolean patternFound = false;
            // 尋找ibeacon
            while (startByte <= 5) {
                if (((int) scanRecord[startByte + 2] & 0xff) == 0x02 && // Identifies
                                                                        // an
                                                                        // iBeacon
                        ((int) scanRecord[startByte + 3] & 0xff) == 0x15) { // Identifies
                                                                            // correct
                                                                            // data
                                                                            // length
                    patternFound = true;
                    break;
                }
                startByte++;
            }
            // 如果找到了的話
            if (patternFound) {
                // 轉換為16進制
                byte[] uuidBytes = new byte[16];
                System.arraycopy(scanRecord, startByte + 4, uuidBytes, 0, 16);
                String hexString = bytesToHex(uuidBytes);

                // ibeacon的UUID值
                String uuid = hexString.substring(0, 8) + "-"
                        + hexString.substring(8, 12) + "-"
                        + hexString.substring(12, 16) + "-"
                        + hexString.substring(16, 20) + "-"
                        + hexString.substring(20, 32);

                // ibeacon的Major值
                int major = (scanRecord[startByte + 20] & 0xff) * 0x100
                        + (scanRecord[startByte + 21] & 0xff);

                // ibeacon的Minor值
                int minor = (scanRecord[startByte + 22] & 0xff) * 0x100
                        + (scanRecord[startByte + 23] & 0xff);

                String ibeaconName = device.getName();
                String mac = device.getAddress();
                int txPower = (scanRecord[startByte + 24]);
                Log.d("BLE",bytesToHex(scanRecord));
                Log.d("BLE", "Name：" + ibeaconName + "\nMac：" + mac
                        + " \nUUID：" + uuid + "\nMajor：" + major + "\nMinor："
                        + minor + "\nTxPower：" + txPower + "\nrssi：" + rssi);

                Log.d("BLE","distance："+calculateAccuracy(txPower,rssi));
            }
        }
    };
    static final char[] hexArray = "0123456789ABCDEF".toCharArray();

    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        char[] hexChars = new char[bytes.length * 2];
        for (int j = 0; j < bytes.length; j++) {
            int v = bytes[j] & 0xFF;
            hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
            hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
        }
        return new String(hexChars);
    }

    protected static double calculateAccuracy(int txPower, double rssi) {
        if (rssi == 0) {
            return -1.0; // if we cannot determine accuracy, return -1.
        }

        double ratio = rssi * 1.0 / txPower;
        if (ratio < 1.0) {
            return Math.pow(ratio, 10);
        } else {
            double accuracy = (0.89976) * Math.pow(ratio, 7.7095) + 0.111;
            return accuracy;
        }
    }
}

至此，本文也就結束，所謂初步，就是獲取ibeacon模塊的基本信息。

源碼下載
http://download.csdn.net/detail/sbsujjbcy/8503507