【導(dǎo)讀】隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代人對(duì)移動(dòng)設(shè)備越來(lái)越依賴(lài)，也有越來(lái)越多的活動(dòng)在室內(nèi)進(jìn)行，而GPS這樣的室外導(dǎo)航在室內(nèi)中有些死角及易受建筑物的干擾，且從精準(zhǔn)度和耗電量上不能滿(mǎn)足室內(nèi)定位的需求。因此，基于藍(lán)牙技術(shù)的Beacon應(yīng)運(yùn)而生，成為理想的室內(nèi)數(shù)據(jù)解決方案。
基于 Bluetooth 技術(shù)的Beacon，最簡(jiǎn)單的理解就是一個(gè)小型的信息基站，可以應(yīng)用在室內(nèi)導(dǎo)航、移動(dòng)支付、店內(nèi)導(dǎo)購(gòu)、人流分析、物品跟蹤等等所有與人在室內(nèi)流動(dòng)相關(guān)的活動(dòng)之中。Beacon技術(shù)做到的是通過(guò)Bluetooth Smart向通信覆蓋范圍內(nèi)的移動(dòng)設(shè)備捕捉和推送信息。2014年已經(jīng)有許多機(jī)構(gòu)開(kāi)展了一些實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目，并有預(yù)測(cè)指出，2015年Beacon將在全球范圍內(nèi)將得到大力部署、并帶來(lái)更多新型服務(wù)。ABI Research預(yù)測(cè)到2019年市場(chǎng)上的Beacon設(shè)備總數(shù)將達(dá)到六千萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模之大，可見(jiàn)一斑。
多數(shù)情況下，通過(guò)Beacon可以進(jìn)行室內(nèi)定位并提供相應(yīng)的服務(wù)，如在百貨商場(chǎng)及時(shí)推送品牌促銷(xiāo)信息、在機(jī)場(chǎng)為旅客定位登機(jī)口和餐飲設(shè)施的位置、或在博物館向游客推送身旁的文物信息等。在這些應(yīng)用場(chǎng)景中，Beacon的位置是固定的，用戶(hù)通過(guò)智能手機(jī)APP可以獲取這些位置信息。但最近也有一些移動(dòng)的Beacon應(yīng)用出現(xiàn)。例如Lighthouse公司推出的一款可穿戴式的Beacon解決方案，對(duì)需要特殊幫助的學(xué)生進(jìn)行位置追蹤并保障他們的安全。在中國(guó)，每到春運(yùn)或旅游旺季，總有老人或兒童在擁擠的人流中走散，而未來(lái)這種基于移動(dòng)和可穿戴式Beacon的解決方案可以幫助人們更快速準(zhǔn)確地在公共場(chǎng)所找到走失的親人。
規(guī)劃Beacon ID，準(zhǔn)確判斷相對(duì)位置
Beacon的首要任務(wù)就是允許APP確認(rèn)兩者之間的相對(duì)位置，并借助這一位置信息實(shí)現(xiàn)更多功能。APP必須擁有相應(yīng)數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，并將藍(lán)牙廣告數(shù)據(jù)包中所傳輸?shù)腂eacon ID與實(shí)際位置分布信息相對(duì)應(yīng)。位置信息的表達(dá)越簡(jiǎn)單越好，以便于APP讀取和分析。例如，而對(duì)于商場(chǎng)的Beacon應(yīng)用，根據(jù)店鋪ID規(guī)劃Beacon ID會(huì)更合適，這樣APP就能夠判斷出用戶(hù)是走進(jìn)了左邊的這家李寧，還是右邊的那家耐克。
根據(jù)位置信息規(guī)劃Beacon廣告數(shù)據(jù)包中的Beacon ID，是Beacon實(shí)現(xiàn)諸多應(yīng)用的重要前提。Beacon ID 數(shù)據(jù)可以通過(guò)設(shè)備上安裝的APP在本地進(jìn)行設(shè)置，也可發(fā)送至云端或網(wǎng)絡(luò)以便遠(yuǎn)程操作。本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的好處在于它便于訪(fǎng)問(wèn)，而且沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)也照樣能夠運(yùn)行。而遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的情況下，用戶(hù)使用的數(shù)據(jù)是相同的，但網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)難免更耗時(shí)，因此要加倍注意確保用戶(hù)體驗(yàn)不受影響。有時(shí)最佳的解決方案是采用“混搭”的方式，即將本地?cái)?shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程同步、并存儲(chǔ)在APP的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。這樣，在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的情況下，APP也能夠使用最新的數(shù)據(jù)了。
APP后臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需用戶(hù)干預(yù)
對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，最好無(wú)需特意開(kāi)啟APP就能夠探測(cè)到附近的Beacon。也就是說(shuō)APP最好能夠自動(dòng)在后臺(tái)運(yùn)行，而不需要用戶(hù)干預(yù)。這就需要開(kāi)發(fā)時(shí)注意系統(tǒng)資源（如電源電量）的合理使用。當(dāng)然，前提是要確保您的智能手機(jī)開(kāi)啟了藍(lán)牙功能。
相對(duì)距離視情況而定
到底多近才算近，這是所有Beacon應(yīng)用開(kāi)發(fā)者需要考慮的問(wèn)題。實(shí)際上，這需要根據(jù)實(shí)際情況決定。對(duì)一些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，只要有一兩個(gè)Beacon (多個(gè)Beacon即可定義”區(qū)域“) 的信號(hào)，就可以觸發(fā)動(dòng)作了，例如針對(duì)走進(jìn)商場(chǎng)或店鋪的顧客、機(jī)場(chǎng)里走近值機(jī)柜臺(tái)的旅客等。而對(duì)于其他一些應(yīng)用，可能需要用戶(hù)十分靠近特定的Beacon時(shí)，才會(huì)提示用戶(hù)。比如占地較小、陳列物密集的博物館或美術(shù)館的導(dǎo)覽系統(tǒng)，就需要在參觀(guān)者十分靠近特定的展品時(shí)才會(huì)提示相應(yīng)的展品信息。
通過(guò)Beacon可以推算用戶(hù)的相對(duì)距離。因?yàn)閺V告數(shù)據(jù)包中包含了距離與信號(hào)強(qiáng)度的對(duì)照數(shù)據(jù)（比如距離為一米時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度是多少多少），所以我們就可以通過(guò)接收器（比如手機(jī)）測(cè)量到的信號(hào)強(qiáng)度推算出相對(duì)應(yīng)的距離。如果你使用了API（Application Programming Interface, 應(yīng)用程序編程接口），就會(huì)發(fā)現(xiàn)API其實(shí)能夠很方便地實(shí)現(xiàn)距離測(cè)算。但是，必須指出距離是推算的、而非精確計(jì)算的結(jié)果（雖然測(cè)算的準(zhǔn)確度已經(jīng)可以滿(mǎn)足當(dāng)前大部分應(yīng)用的需求）。
Beacon廣告數(shù)據(jù)形式多種選擇
關(guān)于Beacon的文章已經(jīng)有很多了，尤其是關(guān)于iBeacon的。iBeacon是蘋(píng)果的廣告數(shù)據(jù)形式，是蘋(píng)果公司的專(zhuān)利。iOS設(shè)備對(duì)iBeacon提供原生支持，但有些情況下還需要滿(mǎn)足特定的認(rèn)證要求。關(guān)于iBeacon的更多信息可訪(fǎng)問(wèn)Apple.com。
但是，還有一些其他的Beacon廣告形式規(guī)格，例如Radius Network的AltBeacon。AltBeacon是開(kāi)源的，可應(yīng)用于任何平臺(tái)而不受限制。它最近還發(fā)布了面向安卓系統(tǒng)的開(kāi)源API。
如何開(kāi)啟運(yùn)用
零售商與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域是Beacon的大舞臺(tái)，可以為通路營(yíng)銷(xiāo)與更佳的消費(fèi)者體驗(yàn)提供無(wú)限的想象空間?？梢灶A(yù)見(jiàn)，Beacon的運(yùn)用將會(huì)有光明的前景：通過(guò)Beacon將產(chǎn)品和促銷(xiāo)信息發(fā)送給顧客；博物館和美術(shù)館等也可以開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用，向走進(jìn)展廳的參觀(guān)者發(fā)送展廳主題介紹、或?qū)υ谡蛊非榜v足的參觀(guān)者發(fā)送詳細(xì)的展品信息等；機(jī)場(chǎng)還可以用Beacon追蹤所有旅客的動(dòng)向。對(duì)于有開(kāi)發(fā)Beacon應(yīng)用想法的讀者，可以注冊(cè)下載最新的開(kāi)發(fā)工具Bluetooth Developer Studio，開(kāi)啟自己的Beacon開(kāi)發(fā)之旅。
手把手教你如何開(kāi)發(fā)AltBeacon安卓APP
前面已經(jīng)介紹了Beacon的一些基礎(chǔ)知識(shí)，以及AltBeacon和它的藍(lán)牙廣告形式。下面將用一個(gè)實(shí)際的開(kāi)發(fā)案例，指導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)如何用AltBeacon安卓API開(kāi)發(fā)Beacon原型APP。
運(yùn)用Beacon進(jìn)行博物館導(dǎo)覽
將Beacon應(yīng)用于博物館導(dǎo)覽，這樣當(dāng)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(cuò)過(guò)！想象一下，如果故宮有了這款A(yù)PP, 當(dāng)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(jī)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(dān)心被人嘲笑沒(méi)文化了。
這個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)想是：首先，博物館內(nèi)安裝的所有的Beacon基站都在APP能夠探測(cè)到的范圍內(nèi)，而且APP能夠默默地在后臺(tái)運(yùn)行并探測(cè)附近的Beacon，但只有當(dāng)游客與Beacon基站的距離靠近至2米范圍內(nèi)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(duì)同一展品，APP不會(huì)不識(shí)趣地反復(fù)跳出提示窗；最后，還能夠查閱APP系統(tǒng)日志底層Beacon相關(guān)事件。下面請(qǐng)看實(shí)地操作！
如果你也是第一次創(chuàng)建Beacon應(yīng)用APP，看這里！
綁定服務(wù)，設(shè)定“區(qū)域”
對(duì)于首次建立應(yīng)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(tái)運(yùn)行的AltBeacon庫(kù)中的服務(wù)綁定。另外，要著手設(shè)定一個(gè)或多個(gè)“區(qū)域”。這里所說(shuō)的“區(qū)域”是指一個(gè)或一組Beacon，由AltBeacon Beacon ID 域值來(lái)規(guī)定。Beacon ID域?qū)?0個(gè)八位字節(jié)的標(biāo)識(shí)域分成1個(gè)16字節(jié)的主ID、1個(gè)2字節(jié)的二級(jí)ID、1個(gè)2字節(jié)的三級(jí)ID。在我的這個(gè)APP中，主Beacon是我所關(guān)注的，因此只設(shè)定了主ID，因此我將二級(jí)和三級(jí)ID設(shè)為空值。
圖1 – 基本初始化步驟
更多干貨往下看！
APP程序類(lèi)別
針對(duì)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(yīng)用程序類(lèi)和一個(gè)Actiivity類(lèi)別。AltBeacon API自身就是一個(gè)庫(kù)，它負(fù)責(zé)APP后臺(tái)運(yùn)行彈出，并提供一系列接口來(lái)支持與Beacon探測(cè)相關(guān)的回調(diào)函數(shù)。這些都通過(guò)自定義應(yīng)用程序類(lèi)“GyboApplication.java”執(zhí)行。
圖2 – AltBeacon API 關(guān)鍵接口
測(cè)定距離，更新范圍
AltBeacon API支持“監(jiān)測(cè)”與“測(cè)距”功能。監(jiān)測(cè)功能會(huì)在APP進(jìn)入某一個(gè)或某一組Beacon區(qū)域時(shí)生成事件。這其實(shí)是一個(gè)二進(jìn)制的概念，因?yàn)橹挥袃煞N可能——APP在區(qū)域內(nèi)、APP不在區(qū)域內(nèi)。測(cè)距功能可以追蹤游客距離某一組Beacon的距離，當(dāng)兩者近到一定程度時(shí)，就可以觸發(fā)功能。
我們還必須對(duì)應(yīng)用程序類(lèi)別執(zhí)行的RangeNotifier接口中的單實(shí)例對(duì)象方法“didRangeBeaconsInRegion（Collection beacons, Region region）”進(jìn)行編碼。AltBeacon庫(kù)的后臺(tái)藍(lán)牙掃描進(jìn)程能夠發(fā)現(xiàn)附近的Beacon，而“didRangeBeaconsInRegion”每秒鐘調(diào)用一次，并提供當(dāng)次掃描到的Beacon列表。APP絕大多數(shù)功能都在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。
Beacon分類(lèi)則代表物理意義上的Beacon, 它有著一系列屬性，包括：Beacon類(lèi)型標(biāo)示、藍(lán)牙MAC地址和名稱(chēng)、接收信號(hào)強(qiáng)度指示器RSSI（Received Signal Strength Indicator）、（制造過(guò)程中設(shè)定的）校準(zhǔn)傳輸?shù)腂eacon發(fā)射功率、與Beacon相對(duì)距離的估算值（以米為單位計(jì)量、通過(guò)RSSI和Beacon發(fā)射功率計(jì)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(yīng)該是不成問(wèn)題的。但是在測(cè)試過(guò)程中也有一些問(wèn)題。有的Beacon明知道就在范圍內(nèi)，卻沒(méi)有出現(xiàn)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(xù)時(shí)間不匹配，導(dǎo)致有時(shí)掃描過(guò)程無(wú)法接收到實(shí)際范圍內(nèi)所有Beacon的廣告數(shù)據(jù)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(shù)？
當(dāng)APP收到范圍更新時(shí)，就要判斷是否需要執(zhí)行相應(yīng)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(duì)應(yīng)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(dāng)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(yàn)中的APP把這一數(shù)值設(shè)定為2米。當(dāng)然你也可以允許用戶(hù)手動(dòng)設(shè)置、自定義這一類(lèi)配置。
掃描配置又是什么？
BeaconManager類(lèi)允許開(kāi)發(fā)者對(duì)APP進(jìn)行廣告數(shù)據(jù)包掃描時(shí)長(zhǎng)、活動(dòng)間歇時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)進(jìn)行配置?？梢栽诔跏即a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(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)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(cè)結(jié)果的更新就會(huì)延遲，進(jìn)而影響用戶(hù)體驗(yàn)。
因此，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要，我們必須在耗電水平和用戶(hù)體驗(yàn)之間進(jìn)行權(quán)衡取舍。例如，一個(gè)用來(lái)探測(cè)路途中經(jīng)過(guò)的店鋪的APP，就需要比博物館導(dǎo)覽APP擁有更快的Beacon廣告探測(cè)和反應(yīng)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(shù)據(jù)包丟失而導(dǎo)致實(shí)際范圍內(nèi)的Beacon沒(méi)有出現(xiàn)在API回調(diào)的報(bào)告中。
現(xiàn)實(shí)世界中的Beacon探測(cè)
不得不承認(rèn)，現(xiàn)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(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題種種。在測(cè)試過(guò)程中，盡管我們很認(rèn)真地設(shè)置了掃描配置，Beacon掃描偶爾還是會(huì)有漏網(wǎng)之魚(yú)?，F(xiàn)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(shè)想的不同，也會(huì)出現(xiàn)一些紕漏。物理屏障的存在會(huì)導(dǎo)致游客在展廳內(nèi)行走時(shí)，APP數(shù)據(jù)回報(bào)出現(xiàn)短暫的異常。因此，Beacon應(yīng)用不應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)最近一次的數(shù)據(jù)回報(bào)就立刻作出回應(yīng)。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)讓我們收獲頗多：與其中規(guī)中矩地根據(jù)AltBeacon庫(kù)回調(diào)的數(shù)據(jù)行事，不如對(duì)算法進(jìn)行適度的“模糊”處理，也許能改善Beacon APP的表現(xiàn)。為了改善算法，我們決定采用更復(fù)雜一些的方法來(lái)追蹤范圍內(nèi)的Beacon。
模糊的Beacon追蹤
我們的方法簡(jiǎn)單而有效——保留了最近15秒的報(bào)告中提示位于范圍內(nèi)的Beacon的相關(guān)數(shù)據(jù)緩存，以及每個(gè)Beacon最近一次被探測(cè)到的精確時(shí)間。通過(guò)計(jì)時(shí)器任務(wù)，把最近15秒內(nèi)沒(méi)有被探測(cè)到的Beacon視為“過(guò)期”、移除緩存。
在可以稱(chēng)得上“重中之重”的didRangeBeaconsInRegion方法中,我們更新了Beacon數(shù)據(jù)緩存和回調(diào)的Beacon對(duì)象列表，然后評(píng)估全部的緩存數(shù)據(jù)，以判定目前距離最近的Beacon。于是測(cè)試的結(jié)果有了改善。這類(lèi)似于數(shù)據(jù)平滑處理，相關(guān)代碼片段如下圖。
圖5 – GyboApplication.java中的Beacon緩存設(shè)置和使用
圖6 –BeaconEvent類(lèi)別
圖7 –負(fù)責(zé)終止BeaconEvent對(duì)象的計(jì)時(shí)器任務(wù)
最后的最后，提醒用戶(hù)！
一旦實(shí)際執(zhí)行了獲取范圍內(nèi)Beacon報(bào)告的代碼、采取了某種方式追蹤Beacon、并根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)判斷哪一個(gè)Beacon離游客最近，那么就只剩最后一步了：在合適的情況下提示游客Beacon所關(guān)聯(lián)的展品信息。怎樣判斷是否“合適”呢？主要看最后一次生成的通知是否為同一Beacon相關(guān)的，因?yàn)闆](méi)有必要反復(fù)提示用戶(hù)同一個(gè)展品的信息。還需要將估算的Beacon距離與既設(shè)的（觸發(fā)行為的）最小距離值進(jìn)行對(duì)比，判斷游客是否足夠靠近Beacon（也就是展品），然后決定是否發(fā)送展品信息。
如果APP是在前臺(tái)運(yùn)行，提示游客的方法就很簡(jiǎn)單：更新主要展覽信息頁(yè)面、顯示最近的展品介紹。我們使用內(nèi)存中有關(guān)Beacon及其對(duì)應(yīng)展品的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每個(gè)Beacon都有自己的ID，就可以分別對(duì)應(yīng)各自的展品信息，并在APP本地映射了這些數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但正如第一篇中所講到的，對(duì)于除了原型以外的任何APP，最好從遠(yuǎn)程服務(wù)器上獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)位置或其他信息配置Beacon。
圖8 –Beacon Information類(lèi)別
圖9 –ThingOfInterest類(lèi)別
通知列表下拉菜單中的通知，并將其鏈接到定義展品信息頁(yè)面的Activity。
圖10 – 安卓系統(tǒng)通知，提示附近發(fā)現(xiàn)Beacon
下圖是安卓通知的代碼。
圖11 – 創(chuàng)建通知
量身定做自己的專(zhuān)屬Beacon
前面已經(jīng)介紹了Beacon應(yīng)用開(kāi)發(fā)的概念和AltBeacon廣播形式，并詳細(xì)講解了如何利用AltBeacon安卓API開(kāi)發(fā)博物館導(dǎo)覽APP原型。下面將向大家介紹如何測(cè)試這一博物館導(dǎo)覽APP。
選擇藍(lán)牙開(kāi)發(fā)板，啟動(dòng)你的專(zhuān)屬Beacon！
我們暫時(shí)還沒(méi)有現(xiàn)成采用AltBeacon形式的Beacon，但手上有不少藍(lán)牙開(kāi)發(fā)板。藍(lán)牙開(kāi)發(fā)板是具有智能藍(lán)牙功能的微控制器（MCU），其內(nèi)部一般都內(nèi)置了藍(lán)牙協(xié)議棧。由于開(kāi)發(fā)板一般都具有豐富的外設(shè)接口和引線(xiàn)，因此開(kāi)發(fā)板通常用來(lái)搭建產(chǎn)品的原型可以將編譯生成的固件直接燒入到開(kāi)發(fā)板當(dāng)中，甚至可以直接做成產(chǎn)品功能展示，或是單純用于試驗(yàn)或?qū)W習(xí)。我決定用自己手上既有的幾塊開(kāi)發(fā)板來(lái)創(chuàng)建Beacon應(yīng)用，然后測(cè)試一下安卓博物館導(dǎo)覽APP。
我使用的是Bluegiga DKBluetooth Low Energy開(kāi)發(fā)套件和英特爾Edison開(kāi)發(fā)板。Bluegiga開(kāi)發(fā)板的編程采用BGScript腳本語(yǔ)言。英特爾Edison運(yùn)行的是則Linux，編程語(yǔ)言有多項(xiàng)選擇。我習(xí)慣用由JavaScript框架驅(qū)動(dòng)的Node.js，這樣能找到適用的智能藍(lán)牙的功能包或是庫(kù)文件。
Bluegiga變身AltBeacon
Bluegiga的BGScript腳本語(yǔ)言簡(jiǎn)單易懂，且配有Bluegiga框架所提供的豐富的功能庫(kù)。用BGScript創(chuàng)建Bluegiga應(yīng)用涉及用文本編輯器創(chuàng)建腳本文件和其他項(xiàng)目配置文件。通過(guò)Bluegiga SDK中的軟件更新工具，就可以直接通過(guò)USB將編譯生成的固件燒入到開(kāi)發(fā)板上。
腳本包括變量和數(shù)組聲明、事件處理器回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)是編程模型的重要部分，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)Bluegiga功能函數(shù)會(huì)促發(fā)相關(guān)的回調(diào)函數(shù)。同樣，框架也可以調(diào)用事件處理器，以回應(yīng)腳本之外的情況。
在任何平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)Beacon都涉及與通用訪(fǎng)問(wèn)配置文件（Generic Access Profile, GAP）協(xié)作，要求設(shè)置廣播數(shù)據(jù)包內(nèi)容、配置廣播參數(shù)。
Bluegiga AltBeacon實(shí)施的要素如下圖：
先從變量聲明開(kāi)始。
圖11 – 數(shù)組聲明
廣播的設(shè)置可以在Bluegiga標(biāo)準(zhǔn)事件處理器“system_boot”中完成，開(kāi)發(fā)板接通電源或重置之后，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用“system_boot”。我先設(shè)置了包含F(xiàn)lags字段數(shù)組，F(xiàn)lags字段包括許多位，從每一位都能看出Bluetooth Smart和／或Bluetooth BR/EDR的支持方式。
廣播數(shù)據(jù)包中可能包含的字段稱(chēng)為廣播數(shù)據(jù)類(lèi)型（ADV data types），藍(lán)牙核心規(guī)格附錄的A部分（數(shù)據(jù)類(lèi)型規(guī)格）對(duì)其有明確定義。廣播數(shù)據(jù)類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)單一字節(jié)長(zhǎng)度字段 (它的值不包括長(zhǎng)度字段本身占有的字節(jié))、一個(gè)單一字節(jié)數(shù)據(jù)類(lèi)型字段。GAP編號(hào)文檔中定義了數(shù)據(jù)類(lèi)型值。
下面是初始過(guò)程的首部分代碼：
圖12 –在system_boot事件處理器中定義flags廣播類(lèi)型
在本系列文章的第一篇中，我介紹了AltBeacon形式并解釋了GAP 制造商特定數(shù)據(jù)廣播字段中編碼的數(shù)據(jù)。我在同一數(shù)組內(nèi)的后20字節(jié)中填入了這些數(shù)據(jù)。
圖13 – 定義制造商特定數(shù)據(jù)字段中的AltBeacon數(shù)據(jù)
然后為Beacon設(shè)備設(shè)置名稱(chēng)，這一名稱(chēng)今后可以顯示在Central設(shè)備（主要是智能手機(jī)）返回的掃描結(jié)果中。它的值是另一個(gè)廣播類(lèi)型，因此我將它設(shè)立在它自己的數(shù)據(jù)里?？梢钥吹?，指定的本地名稱(chēng)就是AltBeacon。
圖14 – 建立用于掃描響應(yīng)的本地名稱(chēng)
配置廣播參數(shù)包括調(diào)用Bluegiga的一些功能、數(shù)組。
圖15 – 配置GAP 廣播
這樣，我的Bluegiga定制AltBeacon準(zhǔn)備就緒。
圖16 –藍(lán)兆科技DKBLE上的AltBeacon
另一種選擇：英特爾Edison上的AltBeacon
Node.js是模塊化設(shè)計(jì)，有多種用途的模塊供選用。對(duì)于Node.js來(lái)說(shuō)，模塊與庫(kù)類(lèi)似。“Bleno”模塊能夠?yàn)閾?dān)任藍(lán)牙GAP外設(shè)的應(yīng)用提供諸多功能，如GATT配置文件的定義和實(shí)施。它是開(kāi)源的，由Sandeep Mistry創(chuàng)建。SandeepMistry還創(chuàng)建了Noble模塊，可以用來(lái)創(chuàng)建GAP中央模式設(shè)備的相關(guān)軟件。Bleno和Noble都位于github上。
Bleno的標(biāo)準(zhǔn)分布不支持AltBeacon形式，但卻支持iBeacon。因此，我復(fù)制了Noble github 倉(cāng)庫(kù)并改寫(xiě)了Bleno，這樣就可以生成AltBeacon形式的GAP廣播了。下面就跟大家介紹一下是怎么改寫(xiě)的。
我在標(biāo)準(zhǔn)的bleno.js源文件上添加了新功能，然后就可以根據(jù)node.js應(yīng)用的一系列既設(shè)參數(shù)啟動(dòng)廣播了。新功能代碼就長(zhǎng)以下這個(gè)樣子：
圖17 –bleno/lib/bleno.js中的新功能
這一代碼基本上就是將必須的AltBeacon數(shù)據(jù)填充到緩沖區(qū)，然后調(diào)用添加至Linuxbindings.js源文件中其他功能。Bleno可以與Linux上的BlueZ藍(lán)牙協(xié)議棧協(xié)作，當(dāng)在基于Linux的平臺(tái)上執(zhí)行功能時(shí)，Bleno所引出的用于多種應(yīng)用的功能最終被映射到針對(duì)BlueZ功能的調(diào)用。我只好對(duì)Bleno中Linux相關(guān)的部分作一些修改，這樣才能支持AltBeacon。
圖18 –bleno/lib/linux/bindings.js中的新功能
圖19 –bleno/lib/linux/hci-ble.js中的新功能
這些功能所作的就是準(zhǔn)備一個(gè)和Bluegiga開(kāi)發(fā)板類(lèi)似、包含所有必需廣播數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，然后將其傳遞至、并通過(guò)Bleno API層，最終到達(dá)BlueZ的主機(jī)控制接口（Host Controller Interface，HCI）。
AltBeacon Node.js 應(yīng)用
Bleno經(jīng)修正之后就可以支持AltBeacon了, 剩下的就是使用新的bleno模塊來(lái)創(chuàng)建node.js應(yīng)用，然后使用AltBeacon形式開(kāi)始廣播。整個(gè)應(yīng)用就是下圖中的7行代碼。
圖20 –AltBeacon node.js 應(yīng)用
為運(yùn)行AltBeacon APP，我使用Putty通過(guò)SSH或是telnet建立了與英特爾Edison的終端會(huì)話(huà)，然后運(yùn)行命令行里的node app.js。
圖21 – Putty建立終端對(duì)話(huà)
