iBeacon vs. Eddystone

iBeacon-Einführung

iBeacon ist eine präzise Mikropositionierungstechnologie auf Basis von Bluetooth 4.0 (Bluetooth Smart), die Apple 2013 auf der WWDC vorstellte. Die zugrundeliegende Technologie nutzt BLE, das erst ab dem iPhone 4S unterstützt wird. Befindet sich Ihr Mobilgerät, z. B. ein Smartphone, in der Nähe eines Beacons, kann das Smartphone dessen Signal empfangen.

Apple legte iBeacon zugehörige Schnittstellen in CoreLocation.framework. Google unterstützt diese Funktion ab Android 4.3. Um die iBeacon-Technologie anzuwenden, müssen Entwickler lediglich die iBeacon-Technologiestandards erfüllen. Sie wird mittlerweile universell in fast allen Beacons eingesetzt.

iBeacons-Frame-Format

Das Frame-Format des iBeacon-Broadcast-Pakets ist wie folgt. Wir können sehen, dass das Frame-Format aus Parametern wie Broadcast-Länge, Typ, Firmen-ID, iBeacon-Typ, iBeacon-Länge, UUID, Major, Minor und Signalstärke besteht.

Eigenschaften von iBeacon

Bei iBeacon handelt es sich im Wesentlichen um Standortinformationen. Daher hat Apple die iBeacon-Funktion in Core Location integriert und verwendet hauptsächlich drei Attribute zur Identifizierung eines iBeacons: Proximity UUID, Major und Minor.

UUID wird zur Identifizierung eines Unternehmens verwendet. Der von jedem Unternehmen oder jeder Organisation verwendete iBeacon sollte dieselbe Proximity-UUID (auch UUID genannt) haben.

Major wird verwendet, um eine Gruppe zugehöriger Beacons zu identifizieren. Beispielsweise sollten in einem Lager die Beacons jedes Teiletyps den gleichen Major haben. Die Funktion eines Majors ähnelt der Gruppierung, um eine große Anzahl von Beacon-Geräten besser verwalten zu können.

Minor wird verwendet, um ein bestimmtes Beacon zu unterscheiden, und Sie können jedem Gerät in einem Lager ein Minor zuweisen.

Wenn diese Attribute nicht angegeben sind, werden sie beim Koppeln oder Empfangen des Geräts ignoriert. Sie können nur die UUID des Beacons kennen, aber nicht jedes einzelne davon unterscheiden.

Darüber hinaus können wir sehen, dass die gesamte iBeacon-Datennutzlast festgelegt ist und jeder Codeabschnitt eingeschränkt ist. Wenn Sie es auf Mobiltelefonen verwenden möchten, können Entwickler oder Benutzer nur dasselbe Format verwenden und keine zusätzlichen Änderungen vornehmen oder es selbst entwickeln.

Wenn Sie eine Bluetooth-Beacon Bei einem Bluetooth-Sensor und einem Bluetooth-Gateway (Empfänger) können Sie das Datenformat beliebig ändern, sofern das Empfängergerät es dekodieren kann. So können Daten von verschiedenen Sensoren über das iBeacon-Protokoll übertragen werden. Bei einigen Technologien wie LoRaWAN ist die Datenrate niedrig und die Paketgröße klein. Das Gateway sollte unbrauchbare Daten filtern und nur nützliche Daten senden. Weitere Informationen finden Sie im Dokument „Funktionsweise des Lansitec Bluetooth Gateways“, Dokumentnummer 990-00522.

Eddystone Einführung

Eddystone ist ein plattformübergreifendes Open-Source-Beacon-Format im Bluetooth LE-Format, das am 15. Juli 2015 von Google eingeführt wurde. Es wird hauptsächlich verwendet, um Informationen an Personen an öffentlichen Orten zu senden.

Da Google es als Open-Source-Projekt positioniert hat, benennt Google diese Open-Source-Projekte traditionell nicht mit dem Namen Google.

Beispielsweise verwendet das Android-Betriebssystem nicht den Namen Google. Die Öffentlichkeit muss nicht wissen, welches Unternehmen es entwickelt hat Eddystone, wissen nur die Beacon-OEMs und die entsprechenden App-Entwickler.

Eigenschaften von Eddystone

Eddystone hat nicht nur den Vorteil, Open Source zu sein, sondern unterstützt auch mehrere Frameworks. iBeacon und Googles The Physical Web unterstützen jeweils nur eines.

Die Eddystone-Multiple-Frameworks enthalten Daten in vier Formaten: UUID, URL, TLM und EID.

Die ursprüngliche Absicht von Eddystones UID besteht darin, mit der iBeacon-UUID kompatibel zu sein. Um die Beschränkung auf die iBeacon-UUID aufzuheben, kann der Händler die UID frei festlegen und die App kann festlegen, dass nur Nachrichten von dieser UID akzeptiert werden. Über den eindeutigen Identifikationscode der UID kann die Händler-App zudem ermitteln, in welcher Filiale sich der Benutzer befindet, und entsprechende Informationen wie Coupons, WLAN-Verbindung usw. bereitstellen.

URL-Links sind offensichtlich weiter verbreitet und einfacher als UUIDs. Jedes Mobiltelefon verfügt über einen Browser und kann die URL öffnen.

TLM, dieses Remote-Telemetrie-Framework, ist nützlich für Unternehmen, die viele Beacons steuern müssen. Da Beacons meist batteriebetrieben sind, müssen sie nach einiger Zeit ausgetauscht oder aufgeladen werden. Der Telemetrie-Datenrahmen ermöglicht es dem Beacon, Status- und Energieinformationen an umliegende Mitarbeiter zu senden, sodass diese Wartungs- und Austauscharbeiten durchführen können.

EID ist ein Sicherheitsrahmen, ein Beacon, der nur autorisierten Benutzern das Lesen von Informationen ermöglicht. Beispielsweise werden in einem Unternehmen Beacons in der Lobby platziert, um alle Kunden und Besucher zu erreichen. Das Unternehmen verfügt jedoch auch über Nachrichten, die nur für Mitarbeiter bestimmt sind, und möchte nicht, dass diese Nachrichten von Kunden und Besuchern gesehen werden.

Eddystone-Rahmenformat

Anstatt das Herstellerdatenfeld zu verwenden, platziert Eddystone den Wert 0xFEAA im vollständigen 16-Bit-Service-UUID-Feld und verwendet das zugehörige Servicedatenfeld, um die Beacon-Informationen zu speichern. Alle Details finden Sie unten:

Eddystone-Anwendungsszenarien

• Bei der Produktwerbung im Nahbereich, beispielsweise beim Einkaufen in der Nähe von Supermärkten und Restaurants
• Erhalten Sie Standortinformationen an Flughäfen, Bahnhöfen, Sehenswürdigkeiten und Museen
• Verfolgen Sie Vermögenswerte, um Verluste zu vermeiden
• Navigieren Sie in Innenräumen von Einkaufszentren
• Daten von Sensoren übertragen

Lansitec LoRa Bluetooth-Gateway Unterstützt sowohl iBeacon als auch Eddystone. Weitere Informationen finden Sie im Dokument „So funktioniert das Lansitec Bluetooth Gateway“, Dokumentnummer 990-00522.

Wie Beacon-Geräte BLE nutzen

Der obige Inhalt zeigt uns, was BLE, Beacon, iBeacon und Eddystone sind. Wie realisieren Beacon-Geräte Funktionen basierend auf der BLE-Technologie? Werfen wir zunächst einen Blick auf den vollständigen Verbindungsprozess von BLE.

BLEs Broadcast Scan Connect-Prozess

Master und Empfänger müssen miteinander verbunden sein, um einen 1:1-Kanal aufzubauen, bevor die Datenkommunikation für Geräte wie Headsets, Lautsprecher oder Bluetooth OTA erfolgen kann. Die Verbindung umfasst vier Schritte: Ankündigen, Scannen, Initiieren und Verbinden.

Wir werden in diesem Dokument nicht näher auf die Einzelheiten eingehen. Bitte kontaktieren Sie uns, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten.

So verwenden Sie ein Beacon

Beacon-Geräte nutzen ausschließlich die Werbekanäle, sodass keine BLE-Verbindungsschritte erforderlich sind. Genau aus diesem Grund werden Beacons im Anwendungsbereich der präzisen Positionierung in Innenräumen mit geringem Stromverbrauch und der Sensordatenwerbung eingesetzt. Wörtlich übersetzt bedeutet Beacon, dass dieses Gerät in einem festen Zeitintervall Datenpakete sendet, die von einem zentralen Gerät wie einem Mobiltelefon oder einem Bluetooth-Gateway empfangen werden können.

Beispielsweise können die Daten eines Temperatur- und Feuchtigkeitssensors in die iBeacon-Nutzlast eingefügt werden, die der Sensor sekündlich meldet. Der Sensor verbindet sich nicht mit anderen Geräten. Das Bluetooth-Gateway in der Nähe empfängt lediglich die Nachricht des Beacons und überträgt dann Temperatur, Feuchtigkeit, Höchst- und Tiefstwerte über das Backhaul an den Server oder die Basisstation. Handelt es sich um ein LoRa-basiertes Bluetooth-Gateway, kann dieses die Daten über LoRa an ein LoRa-Gateway und anschließend in die Cloud übertragen. Wie unten dargestellt.

Um ein internes Beispiel zu nennen: Wir haben am Eingang einen Beacon installiert. Wenn ein Tracker oder ein Bluetooth-Gateway die Nutzdaten empfängt, filtert er UUID, Major und Minor und leitet diese Informationen an ein LoRaWAN-Gateway und anschließend an die Cloud weiter. Der Server berechnet die Entfernung zwischen Beacon und Tracker anhand der RSSI, um den Standort des Trackers zu bestimmen.

Da der Advertiser und der Empfänger zufällig auf den Kanälen 37, 38 und 39 arbeiten, besteht die Möglichkeit, dass das Gateway den Beacon nicht empfangen kann, wenn ein Beacon alle 1 Sekunde eine Nachricht sendet und ein Gateway regelmäßig ein 1-Sekunden-Empfangsfenster öffnet. Wir empfehlen, die Empfangsdauer mehr als zweimal vor dem Ankündigungsintervall des Beacons einzustellen.

Mit der Verbreitung von LPWAN-, WLAN- und 5G-Technologien haben sich Beacon-Anwendungsfälle auf Basis der BLE-Technologie überall auf dem Markt etabliert. Beacon-Technologie, insbesondere Beacon+LPWAN-Technologie, bietet viele bewährte Lösungen auf dem Markt, beispielsweise für intelligente Parkplätze, Museen, Lagerhallen, Kühlketten, Geschäfte, Pflegeheime, Krankenhäuser, Messezentren und andere Beacon-Anwendungslösungen. Lesen Sie das Whitepaper Hier.

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