Eddystone URL, SSDP Und mDNS Unterstützung Physical Web

Eddystone URL, SSDP Und mDNS Unterstützung Physical Web

Einführung in die physikalischen Web

Beacons sind für alle Arten von Anwendungsszenarien geeignet, die Objekte und ihre Umgebung zwischen der täglichen Kommunikation erfordern. Die physische Web hilft dem Anwender eine optimale Nutzung der sich daraus ergebenden Chancen machen. In diesem Artikel, wir vorstellen, wie funktioniert physische Web-Arbeit, und es gibt keinen Zweifel, dass die URL Eddystone spielt eine wichtige Rolle bei der Bearbeitung des Eddystone.

Im 2014, Google präsentierte sein Open-Source-Projekt Physical Web mit dem Ziel, die virtuellen Welt der Verknüpfung noch enger mit dem realen. Bushaltestellen, Sehenswürdigkeiten, Alltagsgegenstände oder Supermarkt Artikel – allgemein gesagt, alle von ihnen können nun unabhängig Nachrichten an Smartphones über Baken senden. Die Grundlage für eine solche Kommunikation ist die Bluetooth Low Energy (BLE) Funktechnik. Wenn ein Element ist mit einem Leuchtfeuer ausgestattet, es können Nachrichten an Smartphones, dass die Unterstützung BLE senden, zum Beispiel informiert über Verspätungen, Sonderangebote oder Aktionstage.

In diesem Kontext, das physikalische Netz gewährleistet, unter anderem, dass die Nutzer müssen nicht neue Anwendungen überall installieren, sondern kann die Nachricht auf einer einheitlichen Oberfläche anzuzeigen. Es kann in fast allen Fällen, in denen Benutzer an Informationen interessiert sind, über ihre Umgebung verwendet werden, oder in denen eine Wechselwirkung zwischen ihnen und Smart Objects ist notwendig. Um eine bessere Vorstellung von solchen Szenarien zu erhalten, drei kurze Anwendungsbeispiele folgen.

Die intelligente Haltestelle: Eine Bushaltestelle in der Nähe könnte sagen, für Menschen über ihr Smartphone warten, wenn der nächste Bus kommt. In diesem Fall, der physischen Web-BLE-Sensor sendet eine URL heraus, dass führt zur Website der Bushaltestelle. Um sich von anderen zu unterscheiden, die URL würde einen Identifizierungscode des Anschlages enthalten.

Die Interaktion mit den Automaten: Ein Automat mit einer Internetverbindung sendet eine URL aus, dass die Kunden eine Website mit der Zahlungsfunktion des Automaten zugreifen können, wenn sie nicht mit ihnen Bargeld. Die URL enthält ein Token, die dynamisch nach jedem Kauf ändert. Die Maschine und die Website auf dem Smartphone geöffnet verbinden das gleiche Token des Anbieters Back-End-Server. Nach dem Kauf wird verarbeitet, Der Server sendet eine Anforderung an den Automaten, die gekauften Produkte ausstellen. Die physische Bahn wird verwendet, um die URL auf das Smartphone zu übertragen. Alle weiteren Schritte erfolgen im Internet wie gewohnt. Beispielsweise, das so genannte Web-Sockets für eine bidirektionale Kommunikation zwischen der Maschine oder Website und dem Server verwendet werden.

Überwachte Haushaltsgeräte: Die physikalische Bahn kann auch zur Steuerung und Überwachung Haushaltsgeräte wie die Waschmaschine verwendet werden,. Jedes Gerät sendet eine URL, die aus einer IP-Adresse bezieht, und kann nur erreicht werden, wenn mit dem lokalen Netzwerk verbunden sind. Die Sichtbarkeit der URL kann in dem Netzwerk auf Vorrichtungen begrenzt werden, wenn die Netzwerkerkennung Techniken wie mDNS- und SSDP anstelle von BLE verwendet werden.

Physical Web oder einzelne Anwendungen

Im Gegensatz zu anderen Informationsangeboten (z.B.. Fahrplanauskunft oder Tourismusverein), wo die Nutzer ihre eigenen App für jeden Anbieter installieren, das physische Netz integriert Eddystone URL durch die Baken übertragen, als ob sie eine Suchanfrage auf einer Seite. So können Benutzer intelligente Objekte in ihrer Umgebung mit nur einer App finden und mit ihnen direkt zu interagieren. Ein weiterer Vorteil: nein proaktive Benachrichtigungen gesendet. Der Benutzer sieht nur eine Liste von Objekten in seinem Bereich, wenn er will.

Neben der BLE, MOKOSmart, in denen die Werke der Autor, schlägt ein Verfahren zum Senden und URLs in lokalen Netzwerken empfangen, die auf den Simple Service Discovery Protocol basieren (SSDP). Mit Hilfe von SSDP, ist es möglich, die Sichtbarkeit von abgeschickt Eddystone URL in lokalen Netzwerken zu begrenzen und somit die Verbindungssicherheit erhöhen.

Der Physical Web ist als Projekt unter der Apache-Lizenz auf MOKOSmart und umfasst Implementierungen für Plattformen wie Android, iOS, und Node.js. Die physikalischen Web-Anwendungen für Android und iOS sind in dem Apple App Store und im Google Play Store verfügbar. Alle Anwendungen werden werden als Prototypen zu verstehen, die es ermöglichen Entwickler Experiment mit dem physischen Netz in einem frühen Stadium. In der Zukunft, es sollte auf andere mobile Geräte zusätzlich zu Smartphones verfügbar sein.

Eddystone url

Wie funktioniert die physische Web-Arbeit?

Das physische Netz gesagt wird eine Erweiterung des Internet sein. Wie alle Web-Technologien, es ist offen für alle und jeder kann es weiter entwickeln. Da das System auf der Anzeige von URLs basiert, es ist dezentralisiert und von niemandem kontrolliert. Die URL kann Eddystone zu einfachen Informationsseiten führen, zu komplexeren, interaktive Web-Anwendungen oder sogar zu nativen Anwendungen. Das physische Netz ist vergleichbar die Bahn auf der Suche:

Der Benutzer ruft eine Liste von Objekten aus seiner Umgebung nach oben.
Eine Liste von URLs wird angezeigt.
Die einen Benutzer auswählt.
Die URL kommt im Browser-Fenster aus.
Folgende Aspekte müssen berücksichtigt aus technischer Sicht genommen werden:
1. Feedback schicken
2. Geschichte
3. Gerettet
4. Gemeinschaft

• Senden und Empfangen von URLs: Es gibt viele Möglichkeiten, URLs zu senden. Das physische Netz unterstützt derzeit die Übertragung über BLE, mDNS, und SSDP (mehr dazu im nächsten Abschnitt).
Abrufen Basisinformationen von Websites: Das physischen Web-Client speichert URLs gefunden und schickt sie zusammen mit allen relevanten Informationen (z.B.. Signalstärke) an einen Web-Service. Dies, im Gegenzug, fordert die grundlegenden Informationen wie den Titel nach oben, Beschreibung, und das Symbol der Website und gibt die Suchergebnisse an den Client. Die Prototyp-Implementierung des Web-Service ist in dem Projekt GitHub-Repository verfügbar.

• Anzeige der Ergebnisse: Ein Ranking ist wichtig, wenn es darum geht, die viele URL-Sendegeräte aus dem Bereich zur Anzeige. Der physikalische Web-Client kann entsprechend der Signalstärke sortieren, persönliche Präferenz und andere Kriterien. Das System sollte Spam vorher aussortieren. Da Suchmaschinen haben das gleiche Problem, ihr Ansatz kann für die physische Web verwendet werden. In der Ergebnisanzeige, klickt der Benutzer auf einer Liste Objekt und der Browser öffnet die zugehörige Webseite.

• Wie erwähnt, das physische Netz kennt zur Zeit drei Möglichkeiten, URLs zu senden und empfangen. Sie basieren auf zwei unterschiedlichen Prozessen basieren: Bluetooth Low Energy und Netzwerk-Service Discovery. Theoretisch, Weitere Verfahren könnten in Zukunft hinzugefügt werden. Beispielsweise, Entwickler Audio Watermarking-Technologie einbinden eine URL in einem Audiosignal verwenden könnten. In diesem Fall, der physische Web-Client müßte erweitert werden können Audiosignale empfangen und dekodieren die URLs darin enthaltenen.

Ble Bluetooth und Eddystone

Der erste Entwurf des physischen Web VERWENDET BLE die URL in das entsprechende Paket zu senden. Die Technologie ist sehr energieeffizient, indem es vor allem, wenn das Produkt im Sendemodus betrieben (Nicht-anschließbaren Modus BLE), wie im Fall der physischen Web. Kleine BLE-Geräte können seit fast zwei Jahren mit einer einzigen Knopfzelle Eddystone URL versenden.

Eine der grundlegenden Bausteine ​​des Physical Web ist die URL Eddystone. Als Protokollspezifikation, Eddystone definiert ein Format Bluetooth Low-Power-Nachricht für Näherungsbaken auf der Basis der Bluetooth-Kernspezifikation. Es beschreibt verschiedene Rahmentypen, die Beacons können einzeln oder in Kombination verwenden: Eddystone-UID, Eddystone-TLM, und die zuvor erwähnte Eddystone URL, das ist die einzige, die für die physischen Web.

Eine Nachricht Eddystone besteht aus zwei grundlegenden Datentypen in einer Werbedatenblock (ANZEIGE): UUID und Datendienst. Beiden Typen verwenden, um einen 16-Bit-Universal Unique Identifier (UUID) dass entspricht den Bluetooth-Standards. Der UUID-Service für Eddystone reserviert ist 0xFEAA. Es stellt einen Mechanismus für die effiziente, plattformübergreifende Hintergrund-Scanning, dass sowohl Android und IOS ermöglichen. Die nachfolgenden Bytes des AD-Block enthält die Daten, die spezifisch an den Rahmen. Das erste Byte bestimmt die Rahmenart. Es werden nur die vier höchstwertigen Bits derzeit verwendeten. Die vier Niederen sind für die spätere Verwendung reserviert und muss den Wert 0000.

Der UID Eddystone-Rahmen sendet eine eindeutigen Baken-ID 16-Byte, das von einem 10-Byte-ID-Namensraum besteht und eine 6-Byte-Instanz-ID. Obwohl die Namespace-ID kann auf Gruppe eine bestimmte Gruppe von Baken verwendet werden, die Instanz-ID ist nützlich, um die Geräte in der Gruppe identifiziert.

Wenn man sich das Konzept der UID Eddystone, es funktioniert in ähnlicher Weise wie der von Apple eingeführt iBeacons in 2013. Das Paket enthält IBeacon 16 Bytes der Nähe des UUID, eine 2-Byte primäre Domäne, und eine 2-Byte-sekundäre Domain. IBeacon Pakete enthalten einen 16-Byte-Näherungs UUID, 2-Byte große und 2-Byte-Moll-Felder. Die Nähe UUID kann dazu verwendet werden, eine Organisation oder eine Anwendung wie ein Unternehmen zu identifizieren. Haupt- und Nebenfelder ermöglichen eine genauere Zuordnung der Identität durch die UUID bestimmt, wie im Fall eines Zweiges. Eddystone-TLM sendet jetzt telemetrischer Informationen wie Batteriestatus, Gerätetemperatur und die Anzahl der gesendeten Pakete von der Bake.

Die URL Eddystone Rahmen sendet eine reduzierte Version der URL, die durch Codierung. Die Kompression macht es möglich, mehr Daten mit dem begrenzten Werbepaket zu transportieren. Das Format der ersten 11 Bytes (Bytes 0 durch 10) die Eddystone-Nachricht ist das gleiche für alle Rahmentypen. Wie die folgenden Bytes gesetzt (beginnend bei Byte 11), jedoch, abhängig von der Rahmenart:

• Byte 11 definiert die Rahmenart. Sein Wert für Rahmen Eddystone URL ist 0x10.
• Byte 12 definiert die Kraft des TX. Es ist ein vorzeichenbehaftete 8-Bit-Integer-Wert, wie in dem TX-Leistungspegel Bluetooth Charakteristika beschrieben

Netzwerk-Service Discovery

Neben BLE Baken und Eddystone URL, Netzwerk-Discovery-Verfahren wie SSDP und mDNS bieten die Möglichkeit der Übertragung von URLs. Sie können auch URLs an Geräte in lokalen Netzwerken senden. Das Verfahren hat zwei Vorteile gegenüber BLE: Zuerst, Nur Benutzer, die in den lokalen Netzwerken angemeldet sind, können die URLs sehen, und zweitens, gibt es keine Beschränkung URL Länge wie mit BLE.

Network Discovery Mit dem physischen Netz macht Sinn, in Situationen, in denen Sicherheit und Datenschutz eine wichtige Rolle spielen. Ein Beispiel wäre der Smart-Home-Bereich sein, wenn der Zugriff auf Geräte nur an Personen aus dem gleichen Haushalt beschränkt sein soll.

Der Simple Service Discovery Protocol (SSDP) ist ein Netzwerkprotokoll für die Werbung und Entdeckung von Diensten und Geräten in lokalen Netzwerken. Es bildet die Entdeckung Schicht des Universal-Plug-and-Play-Protokoll (UPnP) und hilft, neu hinzugefügte Geräte zu veröffentlichen, die als Kontrollpunkte definiert sind,. Es erlaubt Ihnen auch für Geräte und bestimmte Dienste suchen.

Solche Funktionen werden auf den beiden Arten von SSDP-Nachrichten basierend. Zuerst, gibt es die Anzeige Nachricht, dass ein Gerät so schnell sendet, wie es zu dem Netzwerk hinzugefügt wird. Die Botschaft an die Standard-Multicast-Adresse und Port 239.255.255.250:1900 ist ssdp: am Leben. Kontrollpunkt hören den Hafen zu SSDP-Nachrichten zu empfangen und damit in der Lage sein, neue Geräte und Dienste zu erkennen. Bevor UPnP-Geräte verschwinden aus dem Netzwerk oder nicht mehr verfügbar ist, sie müssen die Nachricht ssdp senden: Auf Wiedersehen auf der gleichen Multicast-Adresse und den entsprechenden Anschluss.

Auf der anderen Seite, gibt es eine Funktion Entdeckung, in dem SSDP der Kontrollpunkt ermöglicht Geräte und Dienste von Interesse auch im Netz zu finden. In diesem Fall, ein Kontrollpunkt sendet an die Multicast-Adresse eine Anfrage eingeben und Port 239.255.255.250:1900. UPnP-Geräte, die die angeforderten Dienste senden Unicast-Antwort an die Adresse des Checkpoints unterstützen, der die Anfrage gesendet. Das Format der Antwort ist ähnlich der SSDP Nachricht des Typs ssdp: am Leben.

Physical Web unterstützt SSDP zu senden und zu empfangen URLs in lokalen Netzwerken. Fraunhofer FOKUS entwickelte das Konzept und die Umsetzung des entsprechenden Mechanismus. Die Implementierung umfasst die Integration von SSDP in der physischen Web-App für Android und iOS für URLs über das Protokoll empfangen. Zusätzlich, eine plattformübergreifende Werkzeug auf Node.js basierend verfügbar URLs in der gleichen Weise zu senden,.

Bei der Verwendung von SSDP, eine physikalische Netzeinheit an das lokale Netzwerk angeschlossen sendet folgende SSDP: Alive-Nachricht, sobald es in dem Netzwerk verfügbar ist:

BENACHRICHTIGEN * HTTP / 1.1 WIRT: 239.255.255.250:1900
CACHE-CONTROL: max-age = Sekunden, bis Anzeige erlischt
ORT: URL der Webseite zu werben
NT: Urne: physikalisch-web-org: Gerät: Basic: 1
NTS: ssdp: am Leben
SERVER: DAS / Version UPnP / 1.0 Produkt / Ausführung
USN: Anzeige UUID
Die NOTIFY-Methode in der ersten Zeile gibt an, dass es sich um eine Werbebotschaft. Während die Location-Header definiert die physikalische Web-URL, die gesendet wird, die NT-Header definieren den Gerätetyp, die im Fall der physischen Bahn Urne: physikalisch-web-org: Gerät: Basic: 1. die ssdp: der lebendig Wert der NTS-Header gibt an, dass das physische Web-Gerät verfügbar ist. Schließlich, die USN-Header stellen einen eindeutigen Namen, die verwendet werden können, um das Gerät zu identifizieren. Physical Web-Clients auf Smartphones oder Tablets laufen hören auf die Multicast-Adresse und Port 239.255.255.250:1900 und filtern Sie die physischen Web-SSDP-Nachrichten durch den Wert der NT-Header überprüft. Anschließend können Sie die SSDP Nachricht analysieren und den Wert der Location-Header gelesen, dass die gesendete URL trägt.

Physical Web-Geräte müssen folgende ssdp senden: bye-bye Nachricht, bevor sie aus dem Netz verschwinden:

BENACHRICHTIGEN * HTTP / 1.1 WIRT: 239.255.255.250: 1900
NT: Urne: physikalisch-web-org: Gerät: Basic: 1
NTS: ssdp: Tschüss
USN: Anzeige UUID
ssdp: bye-bye macht deutlich, dass das physische Web-Gerät nicht mehr ab sofort verfügbar ist. Der Wert des USN-Header bleibt die gleiche wie in der ssdp: alive-Nachricht. Physical Web-Clients, die eine solche Nachricht Look für die URL erhalten mit dem USN zugeordnet ist, und entfernen Sie sie dann aus der Liste.