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轉(zhuǎn)自：掘金阿華12年
https://juejin.cn/post/6995857698747056142

前言

網(wǎng)上查資料說蘋果在13年的WWDC上發(fā)布iOS7上配備的新功能。之前，利用iBeacon設(shè)備做了下定位的算法研究，故此來總結(jié)下，也希望能和大家交流下。

什么是iBeacon

首先，iBeacon 的標志是下面這張圖片

下面進入正題，iBeacon這項技術(shù)是蘋果建立在低功耗藍牙的技術(shù)上做出來的東西。具體來說是利用BLE中名為"通告幀"的廣播幀。

通告幀是由配備BLE的設(shè)備定期發(fā)出，只要是支持BLE的終端，都可以接受到信號。通告幀的有效載荷部分，寫入了蘋果定義的數(shù)據(jù)。

一個iBeacon基站的數(shù)據(jù)大致由四部分信息組成：

1 、UUID（universally unique identifier）：一個128位的唯一標識一個或多個Beacon基站為特定類型或特定的組織。
2、 Major：一個16位的無符號整數(shù)，可以將具有相同proximity UUID的Beacon基站組織聯(lián)系起來。（用戶可以自定義)
3、 Minor：同上。
4、Measured Power ：是iBeacon發(fā)送模塊與接收器之間距離為1米時的信號強度（RSSI）參照值。

通過藍牙低功耗技術(shù)（BLE）發(fā)送特定的識別信息，來確定Beacon基站和設(shè)備之間的相對距離。而這個距離并不是精密推算的，而是將其分為三級：

約10厘米（immediate）
1米以內(nèi)（near）
1米以外（far）

這是因為，發(fā)送和接受設(shè)備之間的距離在1米之內(nèi)時，RSSI值基本是按照理論值減少的，而在1米外，收到發(fā)射波的影響，RSSI不會明顯的隨距離增加減少，而是會上下波動。也就是說，1米外的距離無法非常精密推測，可以用far來概括。

接下來，進入重點：

既然，用一個iBeacon我們可以測出Beacon設(shè)備和掃描Beacon設(shè)備之間的距離（Apple的API中已給出距離值）。那么，猜想下，有三個Beacon，然后知道他們的坐標信息，那么我們拿著手機去不斷的掃描這三個Beacon的RSSI信息就可以利用定位算法來進行定位了。

下面，上代碼

關(guān)于開始定位的部分

在這，我設(shè)置了三個基準點作為坐標點固定，用來探測手持設(shè)備的位置。


    UIUserNotificationSettings *settings = [UIUserNotificationSettings settingsForTypes:UIUserNotificationTypeBadge | UIUserNotificationTypeSound | UIUserNotificationTypeAlert categories:nil];
    [[UIApplication sharedApplication] registerUserNotificationSettings:settings];

    self.locationManager            = [[CLLocationManager alloc] init];
    self.locationManager.delegate   = self;
    
    NSArray *myBeacon = @[UUID_BEACON_O, UUID_BEACON_T, UUID_BEACON_H];
    
    for (NSString *uuid in myBeacon) {

        NSString *identifier = @"";
        if ([uuid isEqualToString:UUID_BEACON_O]) {
            
            identifier = @"左后";
        }else if ([uuid isEqualToString:UUID_BEACON_T]) {
        
            identifier = @"右后";
        }else if ([uuid isEqualToString:UUID_BEACON_H]) {
        
            identifier = @"左前";
        }
        
        CLBeaconRegion *beacon = [[CLBeaconRegion alloc] initWithProximityUUID:[[NSUUID alloc] initWithUUIDString:uuid]
                                                                    identifier:identifier];
        beacon.notifyOnExit              = YES;
        beacon.notifyOnEntry             = YES;
        beacon.notifyEntryStateOnDisplay = YES;
        
        [self.locationManager startMonitoringForRegion:beacon];
        [self.locationManager startRangingBeaconsInRegion:beacon];
    }
    
    [self.locationManager requestAlwaysAuthorization];

關(guān)于位置的Delegate部分

處理收到的系統(tǒng)發(fā)給的信號，在這里主要是做了本地消息的推送。在持續(xù)探測信號強度的時候，可以按照最后的參考文章，實現(xiàn)三角定位原理，來實現(xiàn)設(shè)備的定位。

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didEnterRegion:(CLRegion *)region {

    if ([region isKindOfClass:[CLBeaconRegion class]]) {
        
        UILocalNotification *notification = [[UILocalNotification alloc] init];
        notification.alertBody = [NSString stringWithFormat:@"你已進入到 %@ 范圍內(nèi)", region.identifier];
        notification.soundName = @"Default";
        [[UIApplication sharedApplication] presentLocalNotificationNow:notification];
        
        NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"你已進入到 %@ 范圍內(nèi)", region.identifier]);
    }
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didExitRegion:(CLRegion *)region {

    if ([region isKindOfClass:[CLBeaconRegion class]]) {
        
        UILocalNotification *notification = [[UILocalNotification alloc] init];
        notification.alertBody = [NSString stringWithFormat:@"你已離開 %@ 的范圍", region.identifier];
        notification.soundName = @"Default";
        [[UIApplication sharedApplication] presentLocalNotificationNow:notification];
        
        NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"你已離開 %@ 的范圍", region.identifier]);
    }
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didRangeBeacons:(NSArray<CLBeacon *> *)beacons inRegion:(CLBeaconRegion *)region {

        for (CLBeacon *beacon in beacons) {
            
    //        NSLog(@"beacon Info : rssi is %ld, major is %@, minor is %@, accuracy is %f, proximity is %ld.", beacon.rssi, beacon.major, beacon.minor, beacon.accuracy, beacon.proximity);
            
            if (self.beaconDataSource.count == 3) {
                
                if ([[beacon.proximityUUID UUIDString] isEqualToString:UUID_BEACON_O]) {
                    [self.beaconDataSource replaceObjectAtIndex:0 withObject:beacon];
                    
                    [self.wait1 addObject:beacon];      //采集數(shù)據(jù)  左后
                }
                if ([[beacon.proximityUUID UUIDString]isEqualToString:UUID_BEACON_T]) {
                    
                    [self.beaconDataSource replaceObjectAtIndex:1 withObject:beacon];
                    
                    [self.wait2 addObject:beacon];      //采集數(shù)據(jù)  右后
                }
                if ([[beacon.proximityUUID UUIDString]isEqualToString:UUID_BEACON_H]) {
                    
                    [self.beaconDataSource replaceObjectAtIndex:2 withObject:beacon];
                    
                    [self.wait3 addObject:beacon];      //采集數(shù)據(jù)  左前
                }
                
                if (!self.testButton.selected) {   //測試按鈕沒有選中
                   //實時刷新位置信息
                    if (self.wait1.count == 20 && self.wait2.count == 20 && self.wait3.count == 20) {
                        
                        //                    NSArray *result = [DealModel dealWithBaseData:@[@[@"0", @"0"], @[@"220", @"0"], @[@"110", @"110"]] andThreeAuxData:@[self.wait1, self.wait2, self.wait3] andReal:@[self.textX.text, self.textY.text]];
                        DataProcessing *data = [[DataProcessing alloc] init];
                        NSArray *result2 = [data dealWithBaseData:@[@[@"0", @"0"], @[@"220", @"0"], @[@"110", @"110"]] andThreeAuxData:@[self.wait1, self.wait2, self.wait3] andReal:@[@"",@""]];
                        
                        self.result1.text = self.result2.text;
                        self.result2.text = [NSString stringWithFormat:@"X : %@\nY : %@", result2[0], result2[1]];
                        
                        NSLog(@"%@", data);
                        //                self.xyView.center = CGPointMake([result[0] floatValue], [result[1] floatValue]);
                        
                        [self.wait1 removeAllObjects];
                        [self.wait2 removeAllObjects];
                        [self.wait3 removeAllObjects];
                        self.sureButton.selected = NO;
                        self.sureButton.backgroundColor = [UIColor blackColor];
                        
                    }
                    

                }else {
                    //開始測試單個設(shè)備誤差
                    if (self.wait1.count == 20) {
                        
                        if (![self.textX.text isEqualToString:@""])
                            [DataProcessing testErrorWithUUID:UUID_BEACON_O andRealValue:self.textX.text andTestArray:self.wait1];
                        
                        
                        [self.wait1 removeAllObjects];
                        [self.wait2 removeAllObjects];
                        [self.wait3 removeAllObjects];
                    }else if (self.wait2.count == 20) {
                    
                        if (![self.textX.text isEqualToString:@""])
                            [DataProcessing testErrorWithUUID:UUID_BEACON_T andRealValue:self.textX.text andTestArray:self.wait2];

                        [self.wait1 removeAllObjects];
                        [self.wait2 removeAllObjects];
                        [self.wait3 removeAllObjects];
                    }else if (self.wait3.count == 20) {
                        
                        if (![self.textX.text isEqualToString:@""])
                            [DataProcessing testErrorWithUUID:UUID_BEACON_H andRealValue:self.textX.text andTestArray:self.wait3];

                        [self.wait1 removeAllObjects];
                        [self.wait2 removeAllObjects];
                        [self.wait3 removeAllObjects];
                    }
                }
                
                [self.localView refreshWithArray:self.beaconDataSource];
            }else {
                
                if ([[beacon.proximityUUID UUIDString] isEqualToString:UUID_BEACON_O] || [[beacon.proximityUUID UUIDString]isEqualToString:UUID_BEACON_T] || [[beacon.proximityUUID UUIDString]isEqualToString:UUID_BEACON_H]) {
                    
                    [self.beaconDataSource addObject:beacon];
                }
            }
        }
        
        [self.beaconTableView reloadData];
   
}

總結(jié)

iOS設(shè)備不僅可以探測周圍iBeacon信號，也可以把自身作為一個iBeacon來向外界發(fā)送信號內(nèi)容（具體實現(xiàn)很簡單，大家自行查閱資料）。

最后在實際的使用中，參照最后的那片文章實現(xiàn)了三角定位的算法，但是，信號的波動還是很大的，并不符合理想，就沒有在繼續(xù)研究下去。如果大家有興趣可以一起研究討論。

參考文獻

基于iBeacon基站的室內(nèi)定位技術(shù)研究^[1]

參考資料

[1]

https://github.com/wangjianhuajoysuccess/iOSCoreLib/blob/main/6%E5%9F%BA%E4%BA%8EiBeacon%E5%9F%BA%E7%AB%99%E7%9A%84%E5%AE%A4%E5%86%85%E5%AE%9A%E4%BD%8D%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6.pdf

-End-

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聊聊 Apple 的 iBeacon 技術(shù)

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