第一篇文章我介紹了Beacon的一些基礎知識，以及AltBeacon和它的藍牙廣告形式。今天將用一個(gè)實(shí)際的開(kāi)發(fā)案例，指導讀者學(xué)習如何用AltBeacon安卓API開(kāi)發(fā)Beacon原型APP。
運用Beacon進(jìn)行博物館導覽
將Beacon應用于博物館導覽，這樣當游客靠近展品時(shí)，APP可以提示該展品的相關(guān)信息，走過(guò)路過(guò)就再也不會(huì )錯過(guò)！想象一下，如果故宮有了這款APP, 當游客走到一個(gè)不明覺(jué)厲的青銅方樽面前，只要拿起手機就能快速了解它的主人、出土信息和花紋的寓意，再也不用擔心被人嘲笑沒(méi)文化了。
這個(gè)設計的設想是：首先，博物館內安裝的所有的Beacon基站都在A(yíng)PP能夠探測到的范圍內，而且APP能夠默默地在后臺運行并探測附近的Beacon，但只有當游客與Beacon基站的距離靠近至2米范圍內時(shí)才會(huì )跳出彈窗，提示與這一Beacon相關(guān)的展品信息；其次，針對同一展品，APP不會(huì )不識趣地反復跳出提示窗；最后，還能夠查閱APP系統日志底層Beacon相關(guān)事件。下面請看實(shí)地操作！
如果你也是第一次創(chuàng )建Beacon應用APP，看這里！
綁定服務(wù)，設定“區域”
對于首次建立應用程序類(lèi)別的開(kāi)發(fā)者，以下幾點(diǎn)需要注意：首先，用AltBeacon API BeaconManager將APP與后臺運行的AltBeacon庫中的服務(wù)綁定。另外，要著(zhù)手設定一個(gè)或多個(gè)“區域”。這里所說(shuō)的“區域”是指一個(gè)或一組Beacon，由AltBeacon Beacon ID 域值來(lái)規定。Beacon ID域將20個(gè)八位字節的標識域分成1個(gè)16字節的主ID、1個(gè)2字節的二級ID、1個(gè)2字節的三級ID。在我的這個(gè)APP中，主Beacon是我所關(guān)注的，因此只設定了主ID，因此我將二級和三級ID設為空值。
圖1 - 基本初始化步驟
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程序類(lèi)別
針對不同的顯示界面（包括主要展品信息界面、Beacon事件日志界面）的活動(dòng)類(lèi)別、以及其他一些輔助性的Java類(lèi)別，這個(gè)APP包括一個(gè)自定義應用程序類(lèi)和一個(gè)Actiivity類(lèi)別。AltBeacon API自身就是一個(gè)庫，它負責APP后臺運行彈出，并提供一系列接口來(lái)支持與Beacon探測相關(guān)的回調函數。這些都通過(guò)自定義應用程序類(lèi)“GyboApplication.java”執行。
圖2 - AltBeacon API 關(guān)鍵接口
測定距離，更新范圍
支持“監測”與“測距”功能。監測功能會(huì )在A(yíng)PP進(jìn)入某一個(gè)或某一組Beacon區域時(shí)生成事件。這其實(shí)是一個(gè)二進(jìn)制的概念，因為只有兩種可能--APP在區域內、APP不在區域內。測距功能可以追蹤游客距離某一組Beacon的距離，當兩者近到一定程度時(shí)，就可以觸發(fā)功能。
我們還必須對應用程序類(lèi)別執行的RangeNotifier接口中的單實(shí)例對象方法“didRangeBeaconsInRegion（Collection<Beacon> beacons, Region region）”進(jìn)行編碼。AltBeacon庫的后臺藍牙掃描進(jìn)程能夠發(fā)現附近的Beacon，而“didRangeBeaconsInRegion”每秒鐘調用一次，并提供當次掃描到的Beacon列表。APP絕大多數功能都在此基礎上實(shí)現。
分類(lèi)則代表物理意義上的Beacon, 它有著(zhù)一系列屬性，包括：Beacon類(lèi)型標示、藍牙MAC地址和名稱(chēng)、接收信號強度指示器RSSI（Received Signal Strength Indicator）、（制造過(guò)程中設定的）校準傳輸的Beacon發(fā)射功率、與Beacon相對距離的估算值（以米為單位計量、通過(guò)RSSI和Beacon發(fā)射功率計算得出）。
定義最近的Beacon，判斷信息推送時(shí)間
有了Beacon列表以及每個(gè)Beacon與游客的距離估算值，要推算出哪個(gè)Beacon離游客最近應該是不成問(wèn)題的。但是在測試過(guò)程中也有一些問(wèn)題。有的Beacon明知道就在范圍內，卻沒(méi)有出現在didRangeBeaconsInRegion方法獲取的Beacon列表中，到底哪里出了問(wèn)題？經(jīng)分析，原因可能是Beacon廣播頻率與安卓APP掃描的頻率和持續時(shí)間不匹配，導致有時(shí)掃描過(guò)程無(wú)法接收到實(shí)際范圍內所有Beacon的廣告數據包。這就引出了另一個(gè)問(wèn)題：如何控制安卓APP里的這些參數？
當APP收到范圍更新時(shí)，就要判斷是否需要執行相應的功能。具體來(lái)說(shuō)，就是看哪個(gè)Beacon離游客最近、有沒(méi)有近到需要向游客提示Beacon所對應的展品信息。如果最近的Beacon發(fā)生了變化，游客會(huì )收到提示信息。例如，游客離開(kāi)剛剛駐足的展品，下一次范圍更新之后，離他最近的Beacon可能就不是之前那一個(gè)（組）了。當然，還要判斷距離最近的Beacon是近到什么程度，才能向游客發(fā)送通知信息。實(shí)驗中的APP把這一數值設定為2米。當然你也可以允許用戶(hù)手動(dòng)設置、自定義這一類(lèi)配置。
掃描配置又是什么？
類(lèi)允許開(kāi)發(fā)者對APP進(jìn)行廣告數據包掃描時(shí)長(cháng)、活動(dòng)間歇時(shí)長(cháng)等參數進(jìn)行配置。可以在初始代碼中添加如下的代碼。
圖4 - 掃描配置
想要做好適合APP的掃描配置，需要考慮很多方面。掃描過(guò)程的電量消耗是很大的，因此掃描頻次過(guò)高或時(shí)長(cháng)過(guò)長(cháng)就會(huì )增加電池電量的消耗。但如果掃描頻次跟不上，Beacon探測結果的更新就會(huì )延遲，進(jìn)而影響用戶(hù)體驗。
因此，根據實(shí)際應用場(chǎng)景的需要，我們必須在耗電水平和用戶(hù)體驗之間進(jìn)行權衡取舍。例如，一個(gè)用來(lái)探測路途中經(jīng)過(guò)的店鋪的APP，就需要比博物館導覽APP擁有更快的Beacon廣告探測和反應速度。
還需要考慮Beacon的廣播頻率。如果掃描頻率高于Beacon廣告，有時(shí)就會(huì )由于最近一次掃描活動(dòng)中的廣播數據包丟失而導致實(shí)際范圍內的Beacon沒(méi)有出現在A(yíng)PI回調的報告中。
現實(shí)世界中的Beacon探測
不得不承認，現實(shí)世界總是不完美的。為了讓APP能夠更好的為人民服務(wù)，程序猿編寫(xiě)代碼時(shí)也不得不考慮現實(shí)中的問(wèn)題種種。在測試過(guò)程中，盡管我們很認真地設置了掃描配置，Beacon掃描偶爾還是會(huì )有漏網(wǎng)之魚(yú)。現實(shí)中，由于游客和Beacon之間的物理屏障（如人群、其他物品等）、或Beacon配置與之前設想的不同，也會(huì )出現一些紕漏。物理屏障的存在會(huì )導致游客在展廳內行走時(shí)，APP數據回報出現短暫的異常。因此，Beacon應用不應當僅根據最近一次的數據回報就立刻作出回應。認識到這一點(diǎn)讓我們收獲頗多：與其中規中矩地根據AltBeacon庫回調的數據行事，不如對算法進(jìn)行適度的“模糊”處理，也許能改善Beacon APP的表現。為了改善算法，我們決定采用更復雜一些的方法來(lái)追蹤范圍內的Beacon。
