Bluetooth Location Beacons: So funktionieren sie zur Standortbestimmung

Inhaltsverzeichnis

Bluetooth-Ortungsbaken sind keine neue Technologie – sie gibt es schon seit einigen Jahren. Doch diese kleinen Funksender sorgen immer noch für Innovationen in der Welt der ortsbezogenen Dienste. Mithilfe von Bluetooth Low Energy-Signalen können Beacons Daten an kompatible mobile Apps und Geräte senden und von diesen empfangen werden. Beacons sind zwar kein Allheilmittel, können aber bei sorgfältigem Einsatz äußerst wirkungsvoll sein.

Was sind Bluetooth-Standortbeacons?

A Bluetooth-Standortsignal ist im Grunde ein kleiner Bluetooth-Funksender, der mit Batterien betrieben wird. Diese Geräte funktionieren analog zu einem Leuchtturm. Sie senden kontinuierlich Bluetooth Low Energy (BLE)-Signale. Die meisten modernen Smartgeräte können BLE-Signale empfangen, interpretieren und anzeigen.

Wir können Bluetooth Location Beacons auf Immobilien, bei Großveranstaltungen, in Ladenlokalen, Freizeitparks und anderen öffentlichen Einrichtungen installieren. Diese helfen bei der Standortverfolgung und der Übermittlung relevanter Benachrichtigungen.

Die Bereitstellung von Bluetooth Location Beacons ist sehr flexibel und einfach. Dank der Verwendung von Gehäusen in verschiedenen Farben können wir diese Geräte diskret installieren. Die Geräte benötigen sehr wenig Energie, sodass ihre Batterien 2 bis 8 Jahre halten und sie unabhängig von einer externen Stromquelle sind.

Bluetooth Location Beacons können auch Sensordaten liefern. Dazu gehören beispielsweise die Erkennung von Bewegung, Luftdruck, Temperatur, Licht, Luftfeuchtigkeit und Magnetismus. Dadurch können wir von diesen Geräten in der Hausautomation, im Einzelhandel, im Gesundheitswesen und in der Industrie profitieren.

BLE-Standort-Beacon vs. Andere Standort-Positionstechnologien

Bluetooth

BLE-Standort-Beacon

Die Bluetooth-Beacon-Technologie bildet das Herzstück von Indoor-Positionierungssystemen. Sie ist eine der wenigen modernen Technologien, die sich schon bald nach ihrer Einführung zum Industriestandard entwickelt hat. Bluetooth Location Beacons sind klein, kostengünstig und haben eine lange Batterielaufzeit. Diese Technologie ermöglicht es, das Signal des Bluetooth Location Beacons zu erfassen und anschließend die Entfernung zu diesem Beacon grob zu berechnen. Dadurch ist eine effektive Standortbestimmung möglich. Im Folgenden betrachten wir einige alternative Technologien zur Standortbestimmung genauer.

Wi-Fi

Wi-Fi-Bluetooth-Standortsignal

Wir verwenden Wi-Fi Zur Standortbestimmung ähnlich wie Bluetooth Location Beacons. Es ermöglicht ein stärkeres Signal und deckt größere Entfernungen ab. Wi-Fi-basierte Implementierungen sind jedoch mit höheren Einrichtungskosten verbunden, erfordern teure Geräte und sind auf eine externe Stromquelle angewiesen.

Near Field Communication (NFC)

Bluetooth-Standortsignal für Near Field Communication (NFC)

Die NFC-Technologie verwendet kleine Chips, die keine Stromversorgung benötigen. Smart-Geräte erkennen den Chip, und wenn sich das Gerät im Umkreis von 30 cm befindet, liest es dessen Seriennummer. Dies ermöglicht eine präzise Ortung auf 30 cm genau. Da NFC-Technologie jedoch nur in hochmodernen Geräten und den neuesten Smartphones verfügbar ist, wird es einige Zeit dauern, bis sie sich etabliert.

Magnetfelderkennung

Bluetooth-Ortungssender zur Magnetfelderkennung

Die Magnetfelderkennung über einen Kompasssensor am Gerät dient ebenfalls der Standortbestimmung. Die Fingerprinting-Technologie ist hilfreich, um die Magnetfelder im Einsatzgebiet abzubilden. Das Gerät kann diese Karte dann zur Standortbestimmung nutzen. Die Einschränkung dieser Technologie besteht darin, dass sie nur in bestimmten Umgebungen eingesetzt werden kann, in denen die Magnetfelder frei von jeglichen Störungen sind.

Equipment technischeed für BLE-Standort Leuchtfeuer Einsatz

Bluetooth Location Beacon ist ein winziges Gerät, das sie sehr praktisch macht. Ein Bluetooth Location Beacon besteht aus drei Hauptkomponenten:

  • Ein intelligentes Bluetooth-Konnektivitätsmodul
  • Eine oder mehrere Batterien zur Stromversorgung der gesamten Baugruppe
  • Ein winziger ARM-Computer. Die CPU dieses ARM-Computers verfügt über eine angeschlossene Antenne, die elektromagnetische Wellen mit einer bestimmten Frequenz und Wellenlänge aussendet.

Um Bluetooth Location Beacons zu verwenden, benötigen Sie möglicherweise zusätzliche Ausrüstung,

  • Externe Stromversorgung: Einige Bluetooth-Ortungsgeräte werden ohne eigene Batterien geliefert und benötigen daher eine externe Stromversorgung. Wir können sie in bestehende Stromversorgungsnetze integrieren, da sie sehr wenig Strom verbrauchen. Typischerweise werden Bluetooth-Ortungsgeräte zusammen mit der Beleuchtung installiert. Dadurch lässt sich ihre Installation verbergen und sie können dieselben Stromversorgungsknoten wie die Beleuchtung nutzen. Bluetooth-Ortungsgeräte, die eine externe Stromversorgung benötigen, werden meist dann eingesetzt, wenn sie nur für begrenzte Zeit funktionieren müssen. Deshalb integrieren wir sie in bestehende Stromversorgungsnetze, damit wir sie bei anderen Vorgängen ein- und ausschalten können.
  • App: Bluetooth Location Beacons benötigen üblicherweise eine App, um Besuchern standort- und navigationsbasierte Inhalte über ihre Tablets und Smartphones bereitzustellen. Unternehmen müssen sich in der Regel zwischen Marken- und Standard-Apps entscheiden. Marken-Apps werden meist bevorzugt, da sie das Unternehmen besser bewerben. Marken-Apps richten sich nämlich an Kunden, die ausschließlich deren Inhalte nutzen.
  • Content-Management-System (CMS): Ein CMS ermöglicht die Platzierung von Bluetooth-Standortbeacons, die Erstellung von Grundrissen, die Steuerung von Inhalten und die Einrichtung von Triggerpunkten. CMS werden in der Regel vom Systemanbieter verwaltet und meist online gehostet.

Anwendungsfälle von Bluetooth-Ortungsbaken

Es gibt viele Szenarien, die den Einsatz von Bluetooth Location Beacons erfordern. Hier sind einige prominente Beispiele:

Anwendungsfälle von Bluetooth-Ortungsbaken

  1. Diebstahlschutz – Lösen Sie Warnungen aus, wenn markierte Objekte einen Geo-Fence-Bereich verlassen
    Wir können Bluetooth-Ortungssender an teuren und wertvollen Objekten anbringen. Das Sicherheitspersonal erhält eine Benachrichtigung oder ein Alarm wird ausgelöst, wenn ein Sender einen definierten Bereich verlässt.
  2. Navigation und Wegfindung – In Flughäfen, Museen, Kongressen usw.
    Bluetooth Location Beacons ermöglichen Bahn- oder Flugreisenden die Indoor-Navigation. Sie finden problemlos das richtige Gleis oder Gate sowie wichtige Orte wie Toiletten, Fahrkartenschalter und Geldautomaten. Diese finden Sie mithilfe einer App auf einem Smartgerät.
    American Airlines nutzt Bluetooth Location Beacons, um standortbezogene Inhalte über die American Airlines App an Passagiere in der Nähe zu senden. Passagiere können über die American Airlines App Informationen wie Boarding-Zeit, Entfernung zum Gate und die nächste Sicherheitskontrolle abrufen.
  3. Anlagenverfolgung – Lokalisieren Sie Geräte und Lagerbestände in Lagern
    Bluetooth Location Beacons können Mitarbeitern in großen Lagerhallen die Navigation durch die Lagerbereiche erleichtern. Auch Kommissionier- und Lieferabläufe werden dadurch effizienter.
  4. Besseres Tourismuserlebnis – Bieten Sie interaktive Touren und Informationen an
    Wir können Bluetooth-Ortungsbaken an Touristenattraktionen einsetzen, um ein besseres und fundierteres Erlebnis zu ermöglichen. Apps erkennen die Beacons und liefern relevante Audioführungen, historische Fakten, AR-Modelle und Wegbeschreibungen, sobald sich Nutzer in der Nähe von Sehenswürdigkeiten befinden. Das Eldheimar-Museum in Island nutzt Bluetooth-Ortungsbaken, um Besuchern notwendige Navigationsinformationen und standortbezogene Inhalte bereitzustellen.
  5. Proximity-Marketing – Senden Sie Coupons und Angebote an Käufer in der Nähe
    Geschäfte nutzen Bluetooth-Ortungsgeräte, um Kunden in ihren Filialen per Push-Benachrichtigung Rabattcoupons und Sonderangebote zu senden. Wenn ein Kunde beispielsweise in der Schuhabteilung stöbert, kann die App des Geschäfts einen Coupon für 20 % Rabatt auf ausgewählte Schuhe senden.
    Beacons ermöglichen stationären Geschäften die digitale Interaktion mit Kunden direkt am Point of Interest. Kunden erhalten VIP-Behandlung und auf ihr Einkaufserlebnis zugeschnittene Angebote. Präzises Marketing mit Standortvorteilen.
  6. Automatisierung – Integration mit Gebäudesteuerungen basierend auf der Belegung
    Bluetooth-Beacons bieten interessante Möglichkeiten zur Automatisierung und Optimierung von Gebäuden auf Basis von Echtzeit-Belegungsdaten. Durch den Einsatz von Beacons in verschiedenen Zonen und Räumen können Facility Manager Nutzungsmuster verfolgen und in Umgebungskontrollsysteme integrieren.
    Beispielsweise können Lichter so programmiert werden, dass sie sich beim Betreten eines Bereichs einschalten und wieder ausschalten, wenn dieser verlassen wird. Beacons können außerdem die Raumplanung und -buchung auslösen, wenn erkannt wird, dass Mitarbeiter Besprechungsräume betreten.

So verwenden Sie die BLE-Beacon-Position

Die BLE-Technologie ermöglicht die Nutzung der Beacon-Position und die Datenerfassung auf verschiedene Weise. Die Art und Weise, wie Sie die BLE-Beacon-Position nutzen, hängt von Ihrer gewünschten Anwendung ab.

Clientbasiert

Wenn Sie die Beacon-Positionsdaten direkt auf dem Smartgerät anzeigen möchten, empfängt das Gerät Bluetooth-Signale direkt von den installierten Beacons. Die Signale dieser Beacons ermöglichen dann die Standortbestimmung durch Messung der Signalstärke. Die Reichweite eines clientbasierten Systems beträgt 30 Meter, die Genauigkeit 1–3 Meter.

Serverbasiert

Bei der serverbasierten Ortung sendet der am gewünschten Objekt angebrachte Bluetooth-Beacon BLE-Signale an im überwachten Bereich platzierte Locator Nodes. Diese verarbeiten die gesammelten Daten und senden sie an einen zentralen Server. Diese Daten liefern dann eine Position, die zur Live-Verfolgung auf einer Karte angezeigt wird. Die Reichweite der serverbasierten Ortung beträgt 75 Meter, die Genauigkeit weniger als 8 Meter.

Positionierungsgenauigkeit des BLE-Standort-Beacons

Das Smartphone misst die Stärke des eingehenden Bluetooth-Signals, um die Entfernung zum Bluetooth-Beacon zu schätzen. Dieser Ansatz ist zwar effizient, aber in bestimmten Situationen nicht sehr präzise. Die Signalstärke nimmt auf den ersten 1–2 Metern schnell ab, sodass die BLE-Positionierung bei diesen Entfernungen relativ genau ist. Je größer jedoch die Entfernung zum Bluetooth-Beacon, desto ungenauer sind die Entfernungsmessungen. Auch andere Faktoren wie physische Hindernisse und Signalreflexionen beeinflussen die Signalstärke, was wiederum die Entfernungsschätzung beeinflusst.

Aus Generalisierungsgründen unterteilen wir die Erkennung der Beacon-Nähe in drei Kategorien: nah, unmittelbar und fern.

- Sofort: Innerhalb von 0.6 Metern, hohe Genauigkeit

- Nahe: 1-8 Meter, mittlere Genauigkeit

– Scheinwerfer: Über 10 Meter, geringe Genauigkeit

Meistens bieten Bluetooth-Beacons eine optimale Leistung bei unmittelbaren und nahen Anwendungen.

Wenn wir eine Positionsbestimmung im Fernbereich benötigen, ermitteln wir einfach die Nähe des Smartphones zu einem Beacon und messen dann die Entfernung dieses Beacons zum nächsten Beacon usw. Für diesen Ansatz benötigen wir eine größere Anzahl von Bluetooth-Beacons. Deshalb verwenden wir in großen Industrieanlagen eine Mischung aus unmittelbaren, nahen und fernen Beacons mit einer Abweichung von 5 Metern. Dadurch erhöht sich die Genauigkeit deutlich, und wir erzielen bessere Ergebnisse.

Fazit

Wenn Sie BLE-Technologie oder Bluetooth-Standort-Beacons nutzen möchten, um die Positionierung Ihrer Arbeitsabläufe zu verbessern oder Ihre Kunden zu unterstützen, dies aber aufgrund der Komplexität nicht schaffen, sollten Sie Folgendes in Betracht ziehen: MOKOSmartWir berücksichtigen die spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens und bieten Ihnen maßgeschneiderte BLE-Positionierungs-Beacons. Wir optimieren diese, um Ihre Arbeitsabläufe zu vereinfachen, und unterstützen Sie auch bei der Massenbereitstellung. Kontaktieren Sie uns gerne, wenn Sie Fragen haben oder ein Angebot anfordern möchten.

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Geschrieben von --
Bild von YK Huang
YK Huang
YK ist ein erfahrener Produktmanager in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von MOKOSMART mit über zehn Jahren Erfahrung in der Entwicklung intelligenter Geräte. Er ist PMP- und NPDP-zertifiziert und verfügt über umfassende Kenntnisse in der Führung funktionsübergreifender Teams. Dank datenbasierter Erkenntnisse konnte er über 40 vernetzte Produkte erfolgreich auf den Markt bringen. Mit seinem Hintergrund in Elektronik und Ingenieurwesen ist YK in der Lage, komplexe technische Wertversprechen in benutzerfreundliche IoT-Lösungen für Verbraucher- und Industrieanwendungen zu transformieren.
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YK Huang
YK ist ein erfahrener Produktmanager in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von MOKOSMART mit über zehn Jahren Erfahrung in der Entwicklung intelligenter Geräte. Er ist PMP- und NPDP-zertifiziert und verfügt über umfassende Kenntnisse in der Führung funktionsübergreifender Teams. Dank datenbasierter Erkenntnisse konnte er über 40 vernetzte Produkte erfolgreich auf den Markt bringen. Mit seinem Hintergrund in Elektronik und Ingenieurwesen ist YK in der Lage, komplexe technische Wertversprechen in benutzerfreundliche IoT-Lösungen für Verbraucher- und Industrieanwendungen zu transformieren.
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