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。今天將用一個實際的開發案例，指導讀者學習如何用AltBeacon安卓API開發Beacon原型APP。
運用Beacon進行博物館導覽
將Beacon應用于博物館導覽，這樣當游客靠近展品時，APP可以提示該展品的相關信息，走過路過就再也不會錯過！想象一下，如果故宮有了這款APP, 當游客走到一個不明覺厲的青銅方樽面前，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文化了。
這個設計的設想是：首先，博物館內安裝的所有的Beacon基站都在APP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米范圍內時才會跳出彈窗，提示與這一Beacon相關的展品信息；其次，針對同一展品，APP不會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相關事件。下面請看實地操作！
如果你也是第一次創建Beacon應用APP，看這里！
綁定服務，設定“區域”
對于首次建立應用程序類別的開發者，以下幾點需要注意：首先，用AltBeacon API BeaconManager將APP與后臺運行的AltBeacon庫中的服務綁定。另外，要著手設定一個或多個“區域”。這里所說的“區域”是指一個或一組Beacon，由AltBeacon Beacon ID 域值來規定。Beacon ID域將20個八位字節的標識域分成1個16字節的主ID、1個2字節的二級ID、1個2字節的三級ID。在我的這個APP中，主Beacon是我所關注的，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
更多干貨往下看！
APP程序類別
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）的活動類別、以及其他一些輔助性的Java類別，這個APP包括一個自定義應用程序類和一個Actiivity類別。AltBeacon API自身就是一個庫，它負責APP后臺運行彈出，并提供一系列接口來支持與Beacon探測相關的回調函數。這些都通過自定義應用程序類“GyboApplication.java”執行。
圖2 – AltBeacon API 關鍵接口
測定距離，更新范圍
AltBeacon API支持“監測”與“測距”功能。監測功能會在APP進入某一個或某一組Beacon區域時生成事件。這其實是一個二進制的概念，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，就可以觸發功能。
我們還必須對應用程序類別執行的RangeNotifier接口中的單實例對象方法“didRangeBeaconsInRegion（Collection<Beacon> beacons, Region region）”進行編碼。AltBeacon庫的后臺藍牙掃描進程能夠發現附近的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現。
Beacon分類則代表物理意義上的Beacon, 它有著一系列屬性，包括：Beacon類型標示、藍牙MAC地址和名稱、接收信號強度指示器RSSI（Received Signal Strength Indicator）、（制造過程中設定的）校準傳輸的Beacon發射功率、與Beacon相對距離的估算值（以米為單位計量、通過RSSI和Beacon發射功率計算得出）。
定義最近的Beacon，判斷信息推送時間
有了Beacon列表以及每個Beacon與游客的距離估算值，要推算出哪個Beacon離游客最近應該是不成問題的。但是在測試過程中也有一些問題。有的Beacon明知道就在范圍內，卻沒有出現在didRangeBeaconsInRegion方法獲取的Beacon列表中，到底哪里出了問題？經分析，原因可能是Beacon廣播頻率與安卓APP掃描的頻率和持續時間不匹配，導致有時掃描過程無法接收到實際范圍內所有Beacon的廣告數據包。這就引出了另一個問題：如何控制安卓APP里的這些參數？
當APP收到范圍更新時，就要判斷是否需要執行相應的功能。具體來說，就是看哪個Beacon離游客最近、有沒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發生了變化，游客會收到提示信息。例如，游客離開剛剛駐足的展品，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（組）了。當然，還要判斷距離最近的Beacon是近到什么程度，才能向游客發送通知信息。實驗中的APP把這一數值設定為2米。當然你也可以允許用戶手動設置、自定義這一類配置。
掃描配置又是什么？
BeaconManager類允許開發者對APP進行廣告數據包掃描時長、活動間歇時長等參數進行配置。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。掃描過程的電量消耗是很大的，因此掃描頻次過高或時長過長就會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延遲，進而影響用戶體驗。
因此，根據實際應用場景的需要，我們必須在耗電水平和用戶體驗之間進行權衡取舍。例如，一個用來探測路途中經過的店鋪的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，有時就會由于最近一次掃描活動中的廣播數據包丟失而導致實際范圍內的Beacon沒有出現在API回調的報告中。
現實世界中的Beacon探測
不得不承認，現實世界總是不完美的。為了讓APP能夠更好的為人民服務，程序猿編寫代碼時也不得不考慮現實中的問題種種。在測試過程中，盡管我們很認真地設置了掃描配置，Beacon掃描偶爾還是會有漏網之魚。現實中，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，也會出現一些紕漏。物理屏障的存在會導致游客在展廳內行走時，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追蹤范圍內的Beacon。
模糊的Beacon追蹤
我們的方法簡單而有效——保留了最近15秒的報告中提示位于范圍內的Beacon的相關數據緩存，以及每個Beacon最近一次被探測到的精確時間。通過計時器任務，把最近15秒內沒有被探測到的Beacon視為“過期”、移除緩存。
在可以稱得上“重中之重”的didRangeBeaconsInRegion方法中,我們更新了Beacon數據緩存和回調的Beacon對象列表，然后評估全部的緩存數據，以判定目前距離最近的Beacon。于是測試的結果有了改善。這類似于數據平滑處理，相關代碼片段如下圖。
圖5 – GyboApplication.java中的Beacon緩存設置和使用
圖6 –BeaconEvent類別
圖7 –負責終止BeaconEvent對象的計時器任務
最后的最后，提醒用戶！
一旦實際執行了獲取范圍內Beacon報告的代碼、采取了某種方式追蹤Beacon、并根據獲得的數據判斷哪一個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所關聯的展品信息。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相關的，因為沒有必要反復提示用戶同一個展品的信息。還需要將估算的Beacon距離與既設的（觸發行為的）最小距離值進行對比，判斷游客是否足夠靠近Beacon（也就是展品），然后決定是否發送展品信息。
如果APP是在前臺運行，提示游客的方法就很簡單：更新主要展覽信息頁面、顯示最近的展品介紹。我們使用內存中有關Beacon及其對應展品的數據結構，每個Beacon都有自己的ID，就可以分別對應各自的展品信息，并在APP本地映射了這些數據的對應關系，但正如第一篇中所講到的，對于除了原型以外的任何APP，最好從遠程服務器上獲取相關數據，根據位置或其他信息配置Beacon。
圖8 –Beacon Information類別
圖9 –ThingOfInterest類別
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面的Activity。
圖10 – 安卓系統通知，提示附近發現Beacon
下圖是安卓通知的代碼。
圖11 – 創建通知