Introducción a la Web física
Balizas son adecuados para todo tipo de escenarios de aplicación que requieren comunicación entre los objetos cotidianos y su entorno. La web física ayuda a los usuarios a hacer un uso óptimo de las oportunidades resultantes. En este articulo, presentaremos cómo funciona la web física, y no hay duda de que la URL de Eddystone juega un papel importante durante el funcionamiento de Eddystone.
En 2014, Google presentó su proyecto de código abierto Physical Web con el objetivo de vincular aún más el mundo virtual con el real. Paradas de autobus, atracciones turísticas, objetos cotidianos o artículos de supermercado – en principio, todos ellos ahora pueden enviar mensajes de forma independiente a teléfonos inteligentes a través de balizas. La base de dicha comunicación es el Bluetooth Low Energy (CONVIRTIÓ) tecnología de radio. Si un artículo ha sido equipado con una baliza, puede enviar mensajes a teléfonos inteligentes que admiten BLE, por ejemplo informando sobre retrasos, ofertas especiales o días de campaña.
En este contexto, la web física asegura, entre otras cosas, que los usuarios no tienen que instalar nuevas aplicaciones en todas partes, pero puede ver las noticias en una interfaz uniforme. Se puede utilizar en casi todos los casos en los que los usuarios estén interesados en información sobre su entorno o en los que sea necesaria una interacción entre ellos y objetos inteligentes. Para tener una mejor idea de tales escenarios, A continuación se muestran tres breves ejemplos de aplicación..
La parada de autobús inteligente: Una parada de autobús cercana podría decirle a las personas que están esperando a través de su teléfono inteligente cuándo llegará el próximo autobús. En este caso, el sensor BLE web físico envía una URL que conduce al sitio web de la parada de autobús. Para distinguirlos de los demás, la URL contendría un código de identificación de la parada.
Interacción con máquinas expendedoras: Una máquina expendedora con conexión a Internet envía una URL que los clientes pueden usar para acceder a un sitio web utilizando la función de pago de la máquina expendedora si no tienen efectivo con ellos. La URL incluye un token que cambia dinámicamente después de cada compra.. La máquina y el sitio web abiertos en el teléfono inteligente se conectan al servidor back-end del proveedor utilizando el mismo token.. Después de que se procese la compra, el servidor envía una solicitud a la máquina expendedora para emitir los productos comprados. La web física se utiliza para transferir la URL al teléfono inteligente.. Todos los demás pasos se llevan a cabo en Internet como de costumbre.. Por ejemplo, los llamados enchufes web se pueden utilizar para la comunicación bidireccional entre la máquina o el sitio web y el servidor.
Electrodomésticos controlados: La red física también se puede utilizar para controlar y monitorear electrodomésticos como la lavadora.. Cada dispositivo envía una URL que hace referencia a una dirección IP y solo se puede acceder cuando está conectado a la red local.. La visibilidad de la URL se puede limitar a los dispositivos en la red si se utilizan técnicas de descubrimiento de red como mDNS y SSDP en lugar de BLE.
Web física o aplicaciones individuales
A diferencia de otras ofertas de información (p.ej. información de horarios o asociación de turismo), donde los usuarios tienen que instalar su propia aplicación para cada proveedor, la web física integra la URL de Eddystone transmitida por las balizas como si fueran una consulta de búsqueda en una página. Para que los usuarios puedan encontrar objetos inteligentes en su entorno con una sola aplicación e interactuar directamente con ellos. Otra ventaja: no se envían notificaciones proactivas. El usuario solo ve una lista de objetos en su área si quiere.
Además del BLE, MOKOSmart, en el que trabaja el autor, propone un método para enviar y recibir URL en redes locales que se basan en el Protocolo simple de descubrimiento de servicios (SSDP). Con la ayuda de SSDP, es posible limitar la visibilidad de la URL de Eddystone enviada en las redes locales y así aumentar la seguridad de la conexión.
La Web física está disponible como un proyecto bajo la licencia Apache en MOKOSmart e incluye implementaciones para plataformas como Android., iOS, y Node.js. Las aplicaciones web físicas para Android e iOS están disponibles en Apple App Store y Google Play Store.. Todas las aplicaciones deben entenderse como prototipos., que permiten a los desarrolladores experimentar con la web física en una etapa temprana. En el futuro, debe estar disponible en otros dispositivos móviles además de los teléfonos inteligentes.
¿Cómo funciona la web física??
Se dice que la web física es una extensión de Internet.. Como todas las tecnologías web, está abierto a todos y todos pueden desarrollarlo más. Dado que el sistema se basa en la visualización de URL, está descentralizado y no controlado por nadie. La URL de Eddystone puede llevar a páginas de información simples., a más complejo, aplicaciones web interactivas o incluso a aplicaciones nativas. La web física es comparable a buscar en la web:
El usuario llama una lista de objetos de su vecindad..
Se muestra una lista de URL.
El usuario selecciona uno.
La URL aparece en la ventana del navegador..
Los siguientes aspectos deben tenerse en cuenta desde una perspectiva técnica:
1. Enviar comentarios
2. Historia
3. Salvado
4. Comunidad
• Envío y recepción de URL: Hay muchas formas de enviar URL. La web física actualmente admite la transmisión a través de BLE, mDNS, y SSDP (más sobre esto en la siguiente sección).
Recuperar información básica de sitios web: El cliente web físico recopila las URL encontradas y las envía junto con toda la información relevante. (p.ej. Intensidad de señal) a un servicio web. Esta, en turno, llama la información básica como el título, descripción, e icono del sitio web y devuelve los resultados de la búsqueda al cliente. La implementación del prototipo del servicio web está disponible en el repositorio de GitHub del proyecto..
• Visualización de los resultados: Una clasificación es importante cuando se trata de mostrar los muchos dispositivos de envío de URL del área.. El cliente web físico puede ordenar según la intensidad de la señal, preferencia personal y otros criterios. El sistema debería clasificar el spam de antemano. Dado que los motores de búsqueda tienen el mismo problema, su enfoque se puede utilizar para la web física. En la pantalla de resultados, el usuario hace clic en un objeto de lista y el navegador abre el sitio web asociado.
• Como se mencionó, la web física actualmente conoce tres formas de enviar y recibir URL. Se basan en dos procesos diferentes: Descubrimiento de servicios de red y de baja energía Bluetooth. Teóricamente, se podrían agregar más métodos en el futuro. Por ejemplo, Los desarrolladores podrían utilizar la tecnología de marca de agua de audio para incrustar una URL en una señal de audio.. En este caso, el cliente web físico tendría que expandirse para poder recibir señales de audio y decodificar las URL contenidas en él.
Ble Bluetooth y Eddystone
El primer borrador de la Web física UTILIZA BLE para enviar la URL al paquete apropiado. La tecnología es muy eficiente energéticamente, especialmente si el producto que lo utiliza funciona en modo de transmisión (modo BLE no conectable), como en el caso de la web física. Los dispositivos BLE pequeños pueden enviar URL de Eddystone con una sola celda de botón durante casi dos años.
Uno de los componentes básicos de la Web física es la URL de Eddystone.. Como especificación de protocolo, Eddystone define un formato de mensaje de Bluetooth de baja potencia para balizas de proximidad basado en la especificación central de Bluetooth. Describe diferentes tipos de tramas que las balizas pueden usar individualmente o en combinación.: Eddystone-UID, Eddystone-TLM, y la URL de Eddystone antes mencionada, que es el único relevante para la web física.
Un mensaje de Eddystone consta de dos tipos de datos básicos en un bloque de datos publicitarios (ANUNCIO): UUID y servicio de datos. Ambos tipos utilizan un identificador único universal de 16 bits (UUID) que cumple con los estándares de Bluetooth. El servicio UUID reservado para Eddystone es 0xFEAA. Proporciona un mecanismo de eficiencia, Escaneo en segundo plano multiplataforma que permiten tanto Android como iOS. Los bytes siguientes del bloque AD contienen los datos específicos de la trama.. El primer byte define el tipo de trama. Actualmente solo se utilizan los cuatro bits más significativos. Los cuatro inferiores están reservados para uso posterior y deben tener el valor 0000.
La trama de UID de Eddystone envía una ID de baliza única de 16 bytes que consta de una ID de espacio de nombres de 10 bytes y una ID de instancia de 6 bytes. Aunque la ID del espacio de nombres se puede usar para agrupar un conjunto específico de balizas, el ID de instancia es útil para identificar los dispositivos en el grupo.
Si observa el concepto del UID de Eddystone, Funciona de forma similar a los iBeacons introducidos por Apple en 2013. El paquete iBeacon contiene 16 bytes cerca del UUID, un dominio primario de 2 bytes, y un dominio secundario de 2 bytes. Los paquetes iBeacon contienen un UUID de proximidad de 16 bytes, 2-campos de bytes principales y de 2 bytes secundarios. El UUID de proximidad se puede utilizar para identificar una organización o aplicación como una empresa. Los campos mayor y menor permiten una asignación más detallada de la identidad determinada por el UUID, como en el caso de una rama. Eddystone-TLM ahora envía información telemétrica como el estado de la batería, temperatura del dispositivo y el número de paquetes enviados por la baliza.
El marco de URL de Eddystone envía una versión reducida de la URL generada por codificación. La compresión permite transportar más datos con el paquete publicitario limitado.. El formato de la primera 11 bytes (bytes 0 mediante 10) del mensaje de Eddystone es el mismo para todos los tipos de tramas. Cómo se establecen los siguientes bytes (comenzando en byte 11), sin embargo, depende del tipo de marco:
• Byte 11 define el tipo de trama. Su valor para los marcos de URL de Eddystone es 0x10.
• Byte 12 define el poder de TX. Es un valor entero de 8 bits con signo como se describe en la característica de Bluetooth de nivel de potencia TX
Descubrimiento de servicios de red
Además de las balizas BLE y la URL de Eddystone, Los métodos de descubrimiento de red como SSDP y mDNS ofrecen la opción de transmitir URL. También puede enviar URL a dispositivos en redes locales.. El método tiene dos ventajas sobre BLE: primero, solo los usuarios que han iniciado sesión en redes locales pueden ver las URL, y segundo, no hay restricción de longitud de URL como con BLE.
El uso de Network Discovery para la web física tiene sentido en situaciones en las que la seguridad y la privacidad juegan un papel clave. Un ejemplo sería el área de la casa inteligente si el acceso a los dispositivos solo debe limitarse a personas del mismo hogar..
El protocolo simple de descubrimiento de servicios (SSDP) es un protocolo de red para publicidad y descubrimiento de servicios y dispositivos en redes locales. Forma la capa de descubrimiento del protocolo universal plug-and-play (UPnP) y ayuda a publicitar los dispositivos recién agregados que se definen como puntos de control. También le permite buscar dispositivos y servicios específicos..
Estas funciones se basan en los dos tipos de mensajes SSDP. primero, existe el mensaje publicitario que envía un dispositivo tan pronto como se agrega a la red. El mensaje a la dirección y al puerto de multidifusión estándar 239.255.255.250:1900 es ssdp: viva. Los puntos de control escuchan el puerto para recibir mensajes SSDP y así poder detectar nuevos dispositivos y servicios. Antes de que los dispositivos UPnP desaparezcan de la red o ya no estén disponibles, deben enviar el mensaje ssdp: adiós a la misma dirección de multidifusión y al puerto correspondiente.
Por otra parte, hay una función de descubrimiento en la que SSDP permite que los puntos de control encuentren dispositivos y servicios de interés incluso en la red. En este caso, un punto de control envía una solicitud de búsqueda a la dirección y al puerto de multidifusión 239.255.255.250:1900. Los dispositivos UPnP que admiten los servicios solicitados envían una respuesta unicast a la dirección del punto de control que envió la solicitud.. El formato de la respuesta es similar al mensaje SSDP del tipo ssdp: viva.
La Web física admite SSDP para enviar y recibir URL en redes locales. Fraunhofer FOKUS desarrolló el concepto y la implementación del mecanismo correspondiente. La implementación incluye la integración de SSDP en la aplicación web física para Android e iOS para recibir URL a través del protocolo. Adicionalmente, una herramienta multiplataforma basada en Node.js está disponible para enviar URL de la misma manera.
Al utilizar SSDP, un dispositivo web físico conectado a la red local envía el siguiente ssdp: mensaje vivo tan pronto como esté disponible en la red:
NOTIFICAR * HTTP / 1.1 ANFITRIÓN: 239.255.255.250:1900
CONTROL DE CACHÉ: max-age = segundos hasta que expire el anuncio
UBICACIÓN: URL de la página web para anunciar
Nuevo Testamento: urna: organización-web-física: dispositivo: Básico: 1
NTS: ssdp: viva
SERVIDOR: EL / versión UPnP / 1.0 producto / versión
USN: UUID del anuncio
El método NOTIFICAR en la primera línea indica que es un mensaje publicitario. Mientras que el encabezado UBICACIÓN define la URL web física que se envía, el encabezado NT define el tipo de dispositivo, que en el caso de la web física es urna: organización-web-física: dispositivo: Básico: 1. El ssdp: el valor vivo del encabezado NTS indica que el dispositivo web físico está disponible. Finalmente, el encabezado de USN proporciona un nombre único que se puede utilizar para identificar el dispositivo. Los clientes web físicos que se ejecutan en teléfonos inteligentes o tabletas escuchan la dirección y el puerto de multidifusión 239.255.255.250:1900 y filtrar los mensajes SSDP web físicos comprobando el valor del encabezado NT. Luego puede analizar el mensaje SSDP y leer el valor del encabezado UBICACIÓN que lleva la URL enviada.
Los dispositivos web físicos deben enviar el siguiente ssdp: Mensaje de despedida antes de desaparecer de la red:
NOTIFICAR * HTTP / 1.1 ANFITRIÓN: 239.255.255.250: 1900
Nuevo Testamento: urna: organización-web-física: dispositivo: Básico: 1
NTS: ssdp: adiós
USN: UUID del anuncio
ssdp: bye-bye deja en claro que el dispositivo web físico ya no está disponible a partir de ahora. El valor del encabezado USN sigue siendo el mismo que en el ssdp: mensaje vivo. Los clientes web físicos que reciben dicho mensaje buscan la URL asociada con el USN y luego la eliminan de la lista..
