出于对 iBeacon 的学习诉求，这两天阅读了下苹果官方文档关于定位的部分。这篇博客主要将其中的重要部分取出来用中文叙述。 如果想更详细的了解，还是要看原版文档：Location and Maps Programming Guide

获取用户的位置

苹果提供了两种获取用户位置的服务：

  • 基本的位置服务 —— 持续跟踪用户位置，并刷新数据。
  • 显著位置变化服务 —— 节约能耗，只在用户位置有显著变化时才对地理数据进行更新。

在需要后台跟踪用户位置时，需要打开 Capabilities 中的 BackgroundModes . 并勾选 Location Updates 。

由于用户可能主动关闭位置服务。建议在启动前调用 [CLLocationManager locationServicesEnabled] 方法来了解是否开启定位服务，如果返回 NO 而且你试图开始定位的话，系统会提示用户是否启用定位服务。

启动基本定位服务 (Standard Location Service)

启动服务流程:

  1. 启动一个 CLLocationManager 实例。
  2. 配置 desiredAccuracy 和 distanceFilter 属性。
  3. 指定委托对象 *id* 。
  4. 调用 startUpdatingLocation 开始进行获取数据。

停止则调用 stopUpdatingLocation 方法。

iOS8 适配
iOS8 之后，CLLocationManager 新增了两个方法 requestAlwaysAuthorization , requestWhenInUseAuthorization 。正如方法名表达的意思一样，是允许应用总是访问用户位置，或者是只有应用使用时才访问用户位置，如果不添加其中一个方法的话， 不会回调接收数据的方法。在添加方法的同时需要给 Info.plist 中添加两个提示用户的提示语键-值: NSLocationAlwaysUsageDescription , NSLocationWhenInUseUsageDescription 。

启动显著位置变化服务 (Significant-Change Location Service)

该项服务使用 Wi-Fi 来确定用户的位置，并报告给应用。显著位置变化的服务甚至可以唤醒后台运行或者没有运行的 iOS 程序来提供数据。启动服务的步骤相似于基本定位服务，不同的是调用 startMonitoringSignificantLocationChanges 方法即可，不需要配置精度等属性。

停止则调用 stopMonitoringSignificantLocationChanges 。

如果你在挂起或者退出程序时运行该项服务，这项服务会自动唤醒你的程序当新的位置数据到达。在唤醒时，应用会置入后台，并且获得大约10s的时间来重启位置服务和处理位置数据(您必须在后台手动重启位置服务，关于何时启动，参见下一节)。由于你的程序在后台，你必须做尽可能少的工作和避免任何任务（例如访问网络）在分配的时间到时之前。如果没有做完你的应用也会被终止掉。如果一个应用需要更多的时间来处理位置数据，它可以使用 UIApplication 的 beginBackgroundTaskWithName:expirationHandler: 方法。

注意：如果用户禁止了后台应用刷新设置，显著位置变化服务不会重新启动你的应用程序。此外，如果禁止了这个选项，应用在前台也不会收到显著位置变化或者区域监测事件。

从服务接收位置数据

成功回调: locationManager:didUpdateLocations:
失败回调: locationManager:didFailWithError:

回调时你可以得到位置信息例如时间戳(timeStamp)或者测量精确度等。

何时开启位置服务

直到应用需要位置信息时我们才需要开启位置服务。如果在不需要定位时寻求用户启动位置服务可能会失去用户对你应用的信任，另外一种建立信任的方式是在 Infn.plist 中添加 NSLocationUsageDescription 键并设值用于向用户描述你如何使用位置信息。

如果你在监测区域或者使用显著位置变化服务，在有些情况下，你必须在启动应用同时启动位置服务。应用使用这些服务可以在挂起或者未运行情况下重启并接收位置数据。不过，尽管应用是重新启动，定位服务并不会自动启动。当一个应用是由于位置更新而重启时，application:willFinishLaunchingWithOptions: 或 application:didFinishLaunchingWithOptions: 的启动 option 字典会包含一个 UIApplicationLaunchOptionsLocationKey 键，该键的存在用于提示你新的位置数据正等待你去处理。为了获得这些数据，你必须建立一个新的 CLLocationManager 来重启之前已经终止的位置服务，当你重新启动了这些服务， locationManager 会通过代理将位置数据传递给你。

后台获取位置事件

iOS 支持交付地点事件给后台挂起或者终止的应用。你有多个选项来后台获取位置数据，各有利弊。尽可能的使用显著位置服务来进行定位，如果需要的话，也可以配置后台模式的应用来使用基本定位服务。提示：由于用户可能会禁用后台运行模式，所以你可以由 UIApplication 的 backgroundRefreshStatus 属性来确定是否可以在后台处理位置更新。

在后台使用基本定位服务

需要配置项目的 Capabilities 打开 BackgroundMode 并勾选 LocationUpdates 。这个在文章开头有提到过。不过在后台时，尽可能的不要做太多工作来处理新的数据。

基于后台运行可能会耗费电力，你需要对你的定位进行额外的管理：

  • 确保 location manager 的 pausesLocationUpdatesAutomatically 属性是 YES , 这样 Core Location 会暂停位置更新(关闭定位硬件)当需要这么做的时候，比如用户不会移动时。（当它不会确定一个位置时，也会暂停）
  • 分配一个适当的值给 location manager 的 activityType 属性。此属性有助于确定何时可以安全的暂停位置更新。对于一个导航程序，把该属性设为 CLActivityTypeAutomotiveNavigation 会导致只有用户在一段时间内没有发生显著的位置变化时才会暂停位置更新事件。
  • 调用 allowDeferredLocationUpdatesUntilTraveled:timeout: 方法来尽可能的推迟交付位置数据的时间。具体参见章节<程序在后台时推迟位置更新>

当 location manager 暂停位置更新，会调用代理方法 locationManagerDidPauseLocationUpdates: ，继续更新则调用 locationManagerDidResumeLocationUpdates: .可以使用这些方法来调整应用程序的行为。比如，当位置更新暂停，你可以使用这个代理通知来持久化数据或者完全停止位置更新。而导航应用则应该询问用户，是否导航应该暂停使用。

程序在后台时推迟位置更新

在 iOS6 及以后，你可以在应用在后台时推迟位置更新数据的交付。推荐使用这个功能的原因是可以没有任何问题的处理定位数据。推迟更新可以让你的应用睡眠更长的时间。由于推迟位置更新需要有 GPS 硬件的存在，所以要调用 CLLocationManager 的类方法 deferredLocationUpdatesAvailable 来确定是否支持推迟更新。

调用推迟的示例：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
      didUpdateLocations:(NSArray *)locations {
	   // Add the new locations to the hike
	   [self.hike addLocations:locations];
	   // Defer updates until the user hikes a certain distance
	   // or when a certain amount of time has passed.
	   if (!self.deferringUpdates) {
	      CLLocationDistance distance = self.hike.goal - self.hike.distance;
	      NSTimeInterval time = [self.nextAudible timeIntervalSinceNow];
	      [locationManager allowDeferredLocationUpdatesUntilTraveled:distance
	   	  self.deferringUpdates = YES;
	   } 
	}

当你在调用 allowDeferredLocationUpdatesUntilTraveled:timeout: 方法指定的条件满足时， location manager 会回调 locationManager:didFinishDeferredUpdatesWithError: 来通知你已经停止了推迟数据交付。 location mananger 会确保回调该方法的次数与应用调用推迟方法的次数相同。推迟结束后，还是会通过 locationManager:didUpdateLocations: 来更新位置数据。

您也可以通过调用 CLLocationManager 类的 disallowDeferredLocationUpdates 方法停止位置更新推迟。当你调用这个方法，或者干脆使用 stopUpdatingLocation 方法停止位置更新, location manager 会调用代理方法 locationManager:didFinishDeferredUpdatesWithError: 来通知你推迟被停止了。

如果定位出错，会返回一些 CLError 参数来报告错误信息，若想了解可查 Core Location 参考中的 CLError 常量。

节约电量贴士

  • 当你不使用定位服务时，关掉它们。
  • 只要有可能，使用位置显著变化服务而不是标准定位服务。
  • 尽可能的选择低分辨率的定位精度。
  • 当一段时间精度没有改善时，关掉定位服务。
  • 给你的应用指定一个活动类型，在应用进入后台处理位置信息的时候。
  • 当应用在后台时，让位置管理器推迟位置更新。

地区监测和 iBeacon

Core Location 提供两种位置监控方式，地理位置监控以及 beacon 监控。地理监测就是在一个地理坐标加一个指定的半径来指定一个圆形的区域。一个 beacon 信标区域则是这个设备指定的蓝牙监控区域。

如果一个 beacon 在设备的监测范围内，应用也可以监测到到 beacon 的相对距离。

在 iOS 中，与你程序关联的区域将在任何时刻被跟踪，包括在程序没有运行的时候。如果进入或退出指定边界发生而程序没有运行，则该应用会重新启动到后台来处理事件。同样的，如果挂起应用时事件发生，应用会被唤醒并给一段时间（10秒）来处理事件。需要更多的时间则可以调用 UIApplication 的 beginBackgroundTaskWithExpirationHandler: 方法。

确定区域监测的可用性

在 iOS7 以后，使用 isMonitoringAvailableForClass: 方法，以及 CLLocationManager 的类方法 authorizationStatus 。 第一个方法告诉你底层硬件是否支持指定类监测区域，如果返回 NO 那么你的应用不能监测区域，如果返回 YES ，调用 authorizationStatus 方法来确定是否被授权使用定位服务。如果 status 为 kCLAuthorizationStatusAuthorized ，设备可以监测，其他则不能。

即使一个应用没有被授权进行区域监测，它仍可以注册区域给以后使用。如果用户随后授权了你则可以继续收到监测区域事件。如果你不希望保持这些区域，可以使用代理方法 locationManager:didChangeAuthorizationStatus: 来监测变化和删除区域。

最后，如果你的应用需要在后台处理位置更新，一定要检查 UIApplication 的 backgroundRefreshStatus 属性。如果为禁止你可以提示用户来启动后台刷新功能。

监测地理区域

定义一个被监测的区域

在 iOS7及以后，你可以使用类 CLCircularRegion 来定义地理位置，更早的版本则使用 CLRegion 类。每一个你创建的区域需要包括地理区域数据以及一个标识符字符串。该字符串是之后确定地区的唯一方式。要注册一个区域，调用 location manager 的 startMonitoringForRegion: 方法。

下面代码展示了基于一个 Map Kit 遮罩建立和监测一个地理区域：

- (void)registerRegionWithCircularOverlay:(MKCircle*)overlay
andIdentifier:(NSString*)identifier {
   // If the overlay's radius is too large, registration fails automatically,
   // so clamp the radius to the max value.
   CLLocationDistance radius = overlay.radius;
   if (radius > self.locManager.maximumRegionMonitoringDistance) {
      radius = self.locManager.maximumRegionMonitoringDistance;
   }
   // Create the geographic region to be monitored.
   CLCircularRegion *geoRegion = [[CLCircularRegion alloc]
      initWithCenter:overlay.coordinate
              radius:radius
          identifier:identifier];
   [self.locManager startMonitoringForRegion:geoRegion];
}

监测会立即开始进行，只有一个用户在进入指定区域，才会触发代理方法收到通知，如果想要检查用户是否已经在一个区域内，调用 location manager 的 requestStateForRegion: 方法。

指定区域监测时要明智。区域是一个共享的系统资源，系统的区域数量是有限的。出于这个原因， Core Location 会将应用可注册的区域数限制到20个。要解决此限制，可以尝试注册用户附近的区域，删除离用户较远的区域。如果你注册的区域和空间不可用， location manager 会调用代理方法 locationManager:monitoringDidFailForRegion:withError: 。

处理地理区域的越境事件

越境事件发生时会调用回调：

  • locationManager:didEnterRegion:
  • locationManager:didExitRegion:

你可以自定义两个属性来标明是否接收上述通知, CLRegion 类的 notifyOnEntry 和 notifyOnExit 。两个属性默认都为 YES 。当用户进入位置时，如果应用在后台你可以通过本地通知来通知用户，如果在前台则可以使用 alert 。

监测 Beacon 区域

Beacon 地区监测主要通过 iOS 设备的无线电来监测是否在 Beacon 设备周围。与地理位置监测相同，你可以通过此功能来了解用户进入或者退出 Beacon 区域。 Beacon 设备标识是由一系列值来确定：

  • UUID , 128 位的唯一标识，用来标识一个或多个 beacon 作为某种确切类型或某个明确的组织。
  • major value , 16 位无符号整数，可以用来将周围相同 UUID 的 beacon 建组。
  • minor value , 16 位无符号整数，用来区分相同 UUID 以及 major value 的不同 beacon 设备。
定义一个 Beacon 区域

使用 CLBeaconRegion 来定义一个 Beacon 区域, 需要一个 UUID (required) 和 major value, minor value (optional)， 另外也需要一个字符串来标识区域。

- (void)registerBeaconRegionWithUUID:(NSUUID *)proximityUUID
  andIdentifier:(NSString*)identifier {
     // Create the beacon region to be monitored.
     CLBeaconRegion *beaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc]
        initWithProximityUUID:proximityUUID
                   identifier:identifier];
     // Register the beacon region with the location manager.
     [self.locManager startMonitoringForRegion:beaconRegion];
  }
获取 Beacon 区域越界信息

越境事件发生时同样会回调:

  • locationManager:didEnterRegion:
  • locationManager:didExitRegion:

你可以自定义两个属性来标明是否接收上述通知, CLRegion 类的 notifyOnEntry 和 notifyOnExit 。两个属性默认都为 YES 。当用户进入位置时，如果应用在后台你可以通过本地通知来通知用户，如果在前台则可以使用 alert 。 你也可以设置 beacon 区域的 notifyEntryStateOnDisplay 属性为 YES , notifyOnEntry 属性为 NO 。

确定 Beacon 的测量范围

当用户的设备在被测定的 beacon 区域内，应用可以使用 CLLocationMananger 的 startRangingBeaconsInRegion: 方法来确保接收到这个区域内的不同 beacon 设备的通知（在获取 beacon 范围前请确保调用 CLLocationMananger 的 isRangingAvailable 方法来检查是否可用）。知道到一个 beacon 设备的相对距离对很多应用十分有用。假设一个博物馆，在每个展品放置一个 beacon 。博物馆特有的应用程序可以使用特定展品的接近为线索，以提供有关展品的信息，而不是其他。

location mananger 会回调 locationManager:didRangeBeacons:inRegion: 方法在设备相对这个 region 里的 beacon 距离接近或远去时。这个代理方法会提供这个范围内所有 CLBeacon 对象的数组。这个数组中的对象根据从近到远的顺序在数组中排列。你可以根据数组中的对象信息，来确定用户有多接近这些设备。CLBeacon 会提供相对距离。

下面的代码提供了一个处理 beacon ranging 变化的时候来对数据进行处理。当用户足够接近时来进行相应的操作(通过常量 CLProximityNear 来判断)。

 // Delegate method from the CLLocationManagerDelegate protocol.
  - (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager
          didRangeBeacons:(NSArray *)beacons
                 inRegion:(CLBeaconRegion *)region {
     if ([beacons count] > 0) {
        CLBeacon *nearestExhibit = [beacons firstObject];
        // Present the exhibit-specific UI only when
        // the user is relatively close to the exhibit.
        if (CLProximityNear == nearestExhibit.proximity) {
			[self presentExhibitInfoWithMajorValue:nearestExhibit.major.integerValue]; 
	 	} 
     	else {
       		[self dismissExhibitInfo];
     	}
	}
}

为了促进应用程序的结果一致性，使用范围灯塔仅在你的应用程序是在前台的情况下。如果你的应用是在前台，则很可能该设备是在用户的手而且该设备到目标 beacon 具有较少障碍物。在前台运行也促进了更好的电池寿命处理，只在用户主动使用该设备时输入传递信号。

让一个 iOS 设备成为 iBeacon

所有的 iOS 设备支持使用蓝牙成为 iBeacon 分享数据。要求你的 iOS 设备始终在前台运行无论是测试还是应用。对于其他的 iBeacon 实现，你需要获得来自第三方制造商的专用 beacon 硬件。

使你的设备成为 beacon 需要链接库 **

创建和标记一个 Beacon 区域

你首先需要生成一个 128 位的 UUID 来作为你的 beacon 区域的接近 UUID . 打开终端，然后使用 uuidgen 指令来生成 UUID . 类似如下 :

$ uuidgen
39ED98FF-2900-441A-802F-9C398FC199D2

然后利用 UUID 生成灯塔区域 :

NSUUID *proximityUUID = [[NSUUID alloc]
   initWithUUIDString:@"39ED98FF-2900-441A-802F-9C398FC199D2"];
// Create the beacon region.
CLBeaconRegion *beaconRegion = [[CLBeaconRegion alloc]
   initWithProximityUUID:proximityUUID
              identifier:@"com.mycompany.myregion"];

现在，你已经创建了一个 Beacon 区域，你需要使用 CoreBluetooth 框架下的 CBPeripheralManager 类来通告你的 beacon 的附近 UUID 。通告你的 beacon 数据是让其他设备监测你的 beacon 的唯一方式。

使用 CBPeripheralManager 的实例分享数据方法如下:

// Create a dictionary of advertisement data.
NSDictionary *beaconPeripheralData =
   [beaconRegion peripheralDataWithMeasuredPower:nil];
// Create the peripheral manager.
CBPeripheralManager *peripheralManager = [[CBPeripheralManager alloc]
   initWithDelegate:self queue:nil options:nil];
// Start advertising your beacon's data.
[peripheralManager startAdvertising:beaconPeripheralData];

相关回调方法 peripheralManagerDidUpdateState: .你必须实现此委托方法，以确保蓝牙低功耗支持，并提供给本地外围设备上使用。