iBeacon contro Eddystone

Introduzione a iBeacon

iBeacon è una tecnologia di micro-posizionamento precisa basata su Bluetooth 4.0 (Bluetooth Smart), lanciata da Apple alla WWDC del 2013. La tecnologia di base utilizza BLE, supportato a partire dall'iPhone 4S. Quando un dispositivo portatile, come uno smartphone, si trova nelle vicinanze di un Beacon, lo smartphone può riceverne il segnale.

Apple ha messo iBeacon related interfaces into CoreLocation.framework . Google supports this function in Android 4.3 and later versions. To apply iBeacon technology, developers only need to meet the iBeacon technology standards. It is now universally used in almost of fari.

Formato frame iBeacons

Il formato del frame del pacchetto di trasmissione iBeacon è il seguente. Possiamo vedere che il formato del frame è composto da parametri quali lunghezza della trasmissione, tipo, ID azienda, tipo di iBeacon, lunghezza dell'iBeacon, UUID, Major, Minor e potenza del segnale.

Attributi di iBeacon

iBeacon è essenzialmente un'informazione sulla posizione, per questo Apple ha integrato la funzione iBeacon in Core Location e utilizza principalmente tre attributi per identificare un iBeacon: UUID di prossimità, maggiore e minore.

L'UUID viene utilizzato per identificare un'azienda. L'iBeacon utilizzato da ciascuna azienda o organizzazione deve avere lo stesso UUID di prossimità, noto anche come UUID.

Il parametro Major viene utilizzato per identificare un gruppo di beacon associati. Ad esempio, in un magazzino, i beacon di ogni tipo di componente dovrebbero avere lo stesso parametro Major. Il ruolo di un parametro Major è simile al raggruppamento per gestire al meglio un gran numero di dispositivi Beacon.

Minor viene utilizzato per distinguere uno specifico beacon ed è possibile assegnare un minor a ciascun dispositivo in un magazzino.

Se questi attributi non vengono specificati, verranno ignorati al momento dell'associazione o della ricezione del dispositivo. È possibile conoscere solo l'UUID del Beacon, ma non è possibile differenziare ciascuno di essi.

Inoltre, possiamo vedere che l'intero payload di dati iBeacon è fisso e ogni porzione di codice è limitata. Se si desidera utilizzarlo su telefoni cellulari, sviluppatori o utenti possono utilizzare solo lo stesso formato e non possono apportare modifiche aggiuntive o svilupparlo autonomamente.

Se usi un Faro Bluetooth o un sensore Bluetooth e un gateway Bluetooth (dispositivo ricevente), è possibile modificare il formato dei dati secondo necessità, purché il dispositivo ricevente sia in grado di decodificarlo. In questo modo, i dati provenienti da vari sensori può essere trasmesso utilizzando il protocollo iBeacon. Per alcune tecnologie come LoRaWAN, la velocità di trasmissione dati è lenta e le dimensioni del pacchetto sono ridotte. Il gateway dovrebbe filtrare i dati inutili e inviare solo quelli utili. Per ulteriori informazioni, consultare "Come funziona il gateway Bluetooth Lansitec", documento numero 990-00522.

Introduzione a Eddystone

Eddystone è un beacon Bluetooth LE open source e multipiattaforma lanciato da Google il 15 luglio 2015. Viene utilizzato principalmente per inviare informazioni alle persone in luoghi pubblici.

Poiché Google lo ha posizionato come un progetto open source, secondo la tradizione, Google non nomina tali progetti open source con il nome di Google.

Ad esempio, il sistema operativo Android non utilizza il nome Google. Il pubblico non ha bisogno di sapere quale azienda lo ha sviluppato. Eddystone, solo gli OEM Beacon e gli sviluppatori delle relative app lo sanno.

Proprietà di Eddystone

Oltre al vantaggio di essere open source, Eddystone supporta anche più framework. iBeacon e The Physical Web di Google ne supportano solo uno.

I framework multipli di Eddystone contengono dati in quattro formati: UUID, URL, TLM ed EID.

L'intento originale dell'UID di Eddystone era quello di essere compatibile con l'UID di iBeacon. Per superare la limitazione del solo UUID di iBeacon, l'UID può essere impostato liberamente dal commerciante e l'app può scegliere di accettare solo messaggi provenienti da questo UID. Attraverso il codice identificativo univoco dell'UID, l'app del commerciante può anche scoprire in quale filiale si trova l'utente a livello globale e inviare le relative informazioni, come coupon, connessione Wi-Fi, ecc.

I link URL sono ovviamente più diffusi e semplici degli UUID. Qualsiasi telefono cellulare ha un browser e può aprire l'URL.

TLM, questo framework di telemetria remota, è utile per le aziende che hanno bisogno di controllare numerosi beacon. Poiché i beacon sono per lo più alimentati a batteria, dopo un certo periodo di tempo dovranno essere sostituiti o ricaricati. Il frame di dati di telemetria consente al beacon di inviare informazioni sul suo stato e sulla sua alimentazione ai lavoratori circostanti, in modo che possano eseguire la manutenzione e la sostituzione.

L'EID è un framework di sicurezza, un beacon che consente solo agli utenti autorizzati di leggere le informazioni. Ad esempio, in un'azienda, i beacon vengono posizionati nella hall per trasmettere informazioni a tutti i clienti e visitatori. Tuttavia, l'azienda ha anche messaggi riservati ai dipendenti e non desidera che questi messaggi siano visibili a clienti e visitatori.

Formato Eddystone Frame

Invece di utilizzare il campo dati del produttore, Eddystone inserisce il valore 0xFEAA nel campo UUID del servizio completo a 16 bit e utilizza il campo dati del servizio associato per contenere le informazioni sul Beacon. I dettagli completi sono disponibili di seguito:

Scenari di utilizzo di Eddystone

• Nella promozione di prodotti a distanza ravvicinata, ad esempio quando i clienti fanno acquisti vicino a supermercati e ristoranti
• Ottieni informazioni sulla posizione presso aeroporti, stazioni ferroviarie, luoghi panoramici e musei
• Tieni traccia delle risorse per prevenirne la perdita
• Muoversi all'interno dei centri commerciali
• Trasmettere dati dai sensori

Lansitec Gateway Bluetooth LoRa Supporta sia iBeacon che Eddystone. Per ulteriori informazioni, consultare il documento "Come funziona il gateway Bluetooth Lansitec", numero di documento 990-00522.

Come i dispositivi Beacon utilizzano BLE

Il contenuto sopra riportato ci mostra cosa sono BLE, Beacon, iBeacon ed Eddystone. Quindi, in che modo i dispositivi beacon realizzano funzioni basate sulla tecnologia BLE? Innanzitutto, diamo un'occhiata al processo di connessione completo di BLE.

Processo di connessione della scansione broadcast di BLE

Il master e il ricevitore devono essere connessi per creare un canale uno a uno prima della comunicazione dati per dispositivi come cuffie, altoparlanti o Bluetooth OTA. La connessione prevede quattro fasi: pubblicità, scansione, avvio e connessione.

Non entreremo nei dettagli in questo articolo. Vi preghiamo di contattarci se desiderate saperne di più.

Come usare un Beacon

I dispositivi beacon utilizzano solo i canali pubblicitari, quindi non sono necessari passaggi di follow-up relativi alla connessione BLE. Ed è proprio per questo che i beacon vengono utilizzati nel campo applicativo del posizionamento preciso in ambienti interni a basso consumo e della pubblicità dei dati dei sensori. Come suggerisce il significato letterale di beacon, questo dispositivo invia pacchetti di dati a intervalli di tempo fissi e i dati possono essere ricevuti da un dispositivo centrale come un telefono cellulare o un gateway Bluetooth.

Ad esempio, un sensore di temperatura e umidità: i dati possono essere inseriti nel payload iBeacon e il sensore li segnala ogni secondo. Il sensore non si connette ad altri dispositivi. Il gateway Bluetooth nelle vicinanze riceve solo il messaggio del Beacon e quindi trasferisce i dati di temperatura, umidità, valori massimi e minimi al server o alla stazione base tramite il backhaul. Se si tratta di un gateway Bluetooth basato su LoRa, il gateway Bluetooth può trasmettere i dati a un gateway LoRa tramite LoRa e quindi al cloud. Come mostrato di seguito.

Per citare un esempio interno, abbiamo installato un beacon all'ingresso. Quando un tracker o un gateway Bluetooth riceve il payload, filtra l'UUID, il codice principale e quello secondario e quindi inoltra i dati principali, secondari e RSSI a un gateway LoRaWAN e quindi al cloud. Il server calcola la distanza tra il beacon e il tracker con RSSI per determinare dove si trova il tracker.

Poiché l'inserzionista e il ricevitore operano sui canali 37, 38 e 39 in modo casuale, se un beacon invia un annuncio ogni 1 secondo e un gateway apre periodicamente una "finestra di ricezione di 1 secondo", è possibile che il gateway non riesca a ricevere il beacon. Si consiglia di impostare la durata di ricezione più di due volte prima dell'intervallo di annuncio del beacon.

Con la diffusione delle tecnologie LPWAN, WIFI e 5G, i casi di applicazione Beacon basati sulla tecnologia BLE hanno avuto un boom ovunque sul mercato. Tecnologia Beacon, in particolare la tecnologia Beacon+LPWAN, offre numerose soluzioni comprovate sul mercato, come parcheggi intelligenti, musei, magazzini, catene del freddo, negozi, case di cura, ospedali, centri espositivi e altre soluzioni applicative Beacon.

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