低功耗BLE+iBeacon：打造室内定位与近场通信应用！

基于BLE的iBeacon技术，以低功耗、易部署的优势，成为室内定位与近场通信的首选方案之一。本文将介绍iBeacon的基础架构与工作流程，重点围绕室内定位与近场信息推送两大典型应用，通过一个可运行的Demo，从设备配置、代码开发到功能测试，全流程讲解应用落地的关键步骤，让读者快速掌握相关技术。

本期一起来学习iBeacon基础知识和示例demo：
 

使用Air8000核心板作为iBeacon设备，定期广播iBeacon信号，其他支持iBeacon的设备（比如手机）可以接收这些信号并进行相应的处理。

一、iBeacon基础知识

iBeacon技术是Apple公司在2013年9月发布的一种基于BLE蓝牙的通信协议，主要用于短距离传送少量数据，它规定了蓝牙设备如何以一种特定的格式广播数据。

现在，它已成为整个行业的标准，安卓设备也同样可以接收和处理iBeacon信号。

1.1 工作原理

iBeacon通过周期性广播包含唯一标识符（UUID、Major、Minor）的数据包，使智能设备在接收信号后，结合信号强度（RSSI）估算距离，实现室内定位、场景触发等功能。

1.2 广播数据格式

iBeacon规定了一个30个字节的广播包。其中需要重点解析的是后21个字节（即从UUID开始），此前字节重在标识是否为ibeacon协议。

iBeacon广播数据包的完整格式：

其中标志位、长度、类型不需要处理，我们只需要关注以下字段。

厂商标识符（2字节）：是蓝牙技术中用于唯一标识设备制造商或品牌方的2字节（16 位）编码，范围是0x0000~0xFFFF（即：0~65535），它的核心作用是区分不同厂商的蓝牙设备，确保数据解析和兼容性。

iBeacon类型标识符（2字节）：固定为0x02，0x15，表示子类型为ibeacon。

Proximity UUID（16字节）：通用唯一标识符。这是一个128位（16字节）的唯一标识符，用于区分你所在的iBeacon网络。

例如：一个商店的所有iBeacon可以使用同一个UUID，这样你的应用就可以知道用户进入了该商店区域。

通常，一个组织或一个应用使用同一个UUID，然后通过Major和Minor来进一步细分区域和设备。

Major（2字节）：主标识，用于区分同一组织（UUID相同）下的不同区域或组别。Major是一个16位的无符号整数，用于将一组相关的设备进行分组。

例如：一个连锁商店的每个分店可以使用相同的Major值，这样应用就知道用户进入了哪个分店。

Minor（2字节）：次标识，用于在同一个Major组内进行更细粒度的区分。Minor也是一个16位的无符号整数，用于标识特定的iBeacon。

例如：在一个分店内，每个货架或区域可以有一个唯一的Minor值。这样，应用就可以知道用户接近哪个具体的货架。

Signal Power（1字节）：校准信号强度的参考值，单位dBm。（该位为8位有符号数据）

这个字段是8位有符号整数，表示在距离iBeacon设备1米处测量到的信号强度（RSSI）。这个值用于校准，帮助估算与设备之间的实际距离。设备接收到信标的信号强度（RSSI）后，与这个校准值进行比较，通过信号衰减模型来估算距离。

注：如何获取厂商标识符？

1）向蓝牙技术联盟（SIG）直接申请；

2）使用已授权厂商的ID，申请得到其授权。

二、iBeacon示例demo

最新源码下载及实操教程详见：https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/BLE/ibeacon/

2.1 main.lua

主程序文件main.lua是整个项目的入口点，它负责初始化系统环境。

2.2  ble_ibeacon.lua

iBeacon功能的具体实现，负责蓝牙初始化、广播配置和异常处理。

2.3 check_wifi.lua

Air8000的蓝牙功能依赖Wi-Fi协处理器，需确保Wi-Fi固件为最新版本。本脚本文件检查当前Air8000模组的Wi-Fi固件是否为最新版本；若不是，则自动启动升级（需插入可联网的SIM卡）。

三、示例运行结果

根据实操教程搭建好硬件环境，LuaTools烧录内核固件和demo脚本代码，烧录成功后开机运行。

接下来，通过蓝牙APP扫描并查看iBeacon信息。

打开nrf connect蓝牙调试软件，找到作为iBeacon设备的Air8000，点击空白处展开，不需要CONNECT：

展开后可以查看iBeacon的各种信息，包含厂商特定数据格式，iBeacon类型标识符，以及设置的UUID、Major、Minor等关键参数。

今天的内容就分享到这里了~

审核编辑 黄宇