URL Eddystone, SSDP et mDNS prennent en charge le Web physique

URL Eddystone, SSDP et mDNS prennent en charge le Web physique

Introduction au Web physique

Balises conviennent à tous les types de scénarios d'application qui nécessitent une communication entre les objets du quotidien et leur environnement. Le Web physique aide les utilisateurs à tirer le meilleur parti des opportunités qui en résultent. Dans cet article, nous présenterons comment fonctionne le Web physique, et il ne fait aucun doute que l'URL d'Eddystone joue un rôle important pendant le fonctionnement d'Eddystone.

Dans 2014, Google a présenté son projet open-source Physical Web dans le but de relier encore plus étroitement le monde virtuel au monde réel. Arrêts d'autobus, attractions touristiques, objets du quotidien ou articles de supermarché – en principe, tous peuvent désormais envoyer indépendamment des messages aux smartphones via des balises. La base d'une telle communication est le Bluetooth Low Energy (EST DEVENU) technologie radio. Si un article a été équipé d'une balise, il peut envoyer des messages aux smartphones prenant en charge BLE, par exemple informer sur les retards, offres spéciales ou journées de campagne.

Dans ce contexte, le web physique assure, entre autres, que les utilisateurs n'ont pas à installer de nouvelles applications partout, mais peut voir les nouvelles sur une interface uniforme. Il peut être utilisé dans presque tous les cas où les utilisateurs sont intéressés par des informations sur leur environnement ou dans lesquels une interaction entre eux et des objets intelligents est nécessaire. Afin d'avoir une meilleure idée de ces scénarios, trois courts exemples d'application suivent.

L'arrêt de bus intelligent: Un arrêt de bus à proximité pourrait dire en attendant les gens via leur smartphone quand le prochain bus arrivera. Dans ce cas, le capteur physique Web BLE envoie une URL qui mène au site Web de l'arrêt de bus. Afin de les distinguer des autres, l'URL contiendrait un code d'identification de l'arrêt.

Interaction avec les distributeurs automatiques: Un distributeur automatique avec une connexion Internet envoie une URL que les clients peuvent utiliser pour accéder à un site Web à l'aide de la fonction de paiement du distributeur automatique s'ils ne disposent pas d'espèces.. L'URL comprend un jeton qui change dynamiquement après chaque achat. La machine et le site Web ouverts sur le smartphone se connectent au serveur principal du fournisseur en utilisant le même jeton. Après le traitement de l'achat, le serveur envoie une demande au distributeur automatique pour émettre les produits achetés. Le Web physique est utilisé pour transférer l'URL vers le smartphone. Toutes les autres étapes se déroulent sur Internet comme d'habitude. Par exemple, les soi-disant prises Web peuvent être utilisées pour la communication bidirectionnelle entre la machine ou le site Web et le serveur.

Appareils électroménagers surveillés: La toile physique peut également être utilisée pour contrôler et surveiller les appareils ménagers tels que la machine à laver. Chaque appareil envoie une URL qui fait référence à une adresse IP et ne peut être atteinte que lorsqu'il est connecté au réseau local. La visibilité de l'URL peut être limitée aux périphériques du réseau si des techniques de découverte de réseau telles que mDNS et SSDP sont utilisées à la place de BLE.

Web physique ou applications uniques

Contrairement à d'autres offres d'informations (par exemple. informations horaires ou association de tourisme), où les utilisateurs doivent installer leur propre application pour chaque fournisseur, le web physique intègre l'URL Eddystone transmise par les balises comme s'il s'agissait d'une requête de recherche sur une page. Ainsi, les utilisateurs peuvent trouver des objets intelligents dans leur environnement avec une seule application et interagir directement avec eux. Un autre avantage: aucune notification proactive n'est envoyée. L'utilisateur ne voit une liste d'objets dans sa zone que s'il le souhaite.

En plus du BLE, MOKOSmart, dans lequel travaille l'auteur, propose une méthode d'envoi et de réception d'URL dans les réseaux locaux basés sur le protocole Simple Service Discovery (SSDP). Avec l'aide de SSDP, il est possible de limiter la visibilité de l'URL Eddystone envoyée dans les réseaux locaux et ainsi d'augmenter la sécurité de la connexion.

Le Web physique est disponible en tant que projet sous la licence Apache sur MOKOSmart et comprend des implémentations pour des plates-formes telles qu'Android, iOS, et Node.js. Les applications Web physiques pour Android et iOS sont disponibles dans l'App Store d'Apple et le Google Play Store. Toutes les applications doivent être comprises comme des prototypes, qui permettent aux développeurs d'expérimenter le Web physique à un stade précoce. A l'avenir, il devrait être disponible sur d'autres appareils mobiles en plus des smartphones.

URL d'eddystone

Comment fonctionne le Web physique?

On dit que le Web physique est une extension d'Internet. Comme toutes les technologies web, il est ouvert à tous et chacun peut le développer davantage. Puisque le système est basé sur l'affichage d'URL, il est décentralisé et n'est contrôlé par personne. L'URL Eddystone peut conduire à des pages d'informations simples, à plus complexe, des applications Web interactives ou même des applications natives. Le Web physique est comparable à une recherche sur le Web:

L'utilisateur appelle une liste d'objets de son voisinage.
Une liste d'URL s'affiche.
L'utilisateur en sélectionne un.
L'URL apparaît dans la fenêtre du navigateur.
Les aspects suivants doivent être pris en compte d'un point de vue technique:
1. Envoyez des commentaires
2. L'histoire
3. Enregistré
4. Communauté

• Envoi et réception d'URL: Il existe de nombreuses façons d'envoyer des URL. Le Web physique prend actuellement en charge la transmission via BLE, mDNS, et SSDP (plus à ce sujet dans la section suivante).
Récupérer des informations de base sur des sites Web: Le client Web physique collecte les URL trouvées et les envoie avec toutes les informations pertinentes (par exemple. force du signal) à un service Web. Ce, à son tour, appelle les informations de base telles que le titre, la description, et l'icône du site Web et renvoie les résultats de la recherche au client. L'implémentation prototype du service Web est disponible dans le référentiel GitHub du projet.

• Affichage des résultats: Un classement est important lorsqu'il s'agit d'afficher les nombreux appareils d'envoi d'URL de la zone. Le client Web physique peut trier en fonction de la force du signal, préférence personnelle et autres critères. Le système doit trier les spams au préalable. Puisque les moteurs de recherche ont le même problème, leur approche peut être utilisée pour le web physique. Dans l'affichage des résultats, l'utilisateur clique sur un objet de liste et le navigateur ouvre le site Web associé.

• Comme mentionné, le Web physique connaît actuellement trois façons d'envoyer et de recevoir des URL. Ils sont basés sur deux processus différents: Bluetooth Low Energy et découverte de services réseau. Théoriquement, d'autres méthodes pourraient être ajoutées à l'avenir. Par exemple, les développeurs pourraient utiliser la technologie de filigrane audio pour intégrer une URL dans un signal audio. Dans ce cas, le client Web physique devrait être développé pour pouvoir recevoir des signaux audio et décoder les URL qu'il contient.

Ble Bluetooth et Eddystone

Le premier brouillon du Web physique UTILISE BLE pour envoyer l'URL au package approprié. La technologie est très économe en énergie, surtout si le produit qui l'utilise fonctionne en mode émission (mode BLE non connectable), comme dans le cas du web physique. Les petits appareils BLE peuvent envoyer une URL Eddystone avec une seule pile bouton pendant près de deux ans.

L'URL Eddystone est l'un des éléments de base du Web physique. En tant que spécification de protocole, Eddystone définit un format de message Bluetooth basse consommation pour les balises de proximité basé sur la spécification de base Bluetooth. Il décrit différents types de trames que les balises peuvent utiliser individuellement ou en combinaison: Eddystone-UID, Eddystone-TLM, et l'URL Eddystone susmentionnée, qui est le seul pertinent pour le Web physique.

Un message Eddystone se compose de deux types de données de base dans un bloc de données publicitaires (UN D): UUID et service de données. Les deux types utilisent un identifiant unique universel de 16 bits (UUID) conforme aux normes Bluetooth. Le service UUID réservé à Eddystone est 0xFEAA. Il fournit un mécanisme efficace, analyse d'arrière-plan multiplateforme qu'Android et iOS permettent. Les octets suivants du bloc AD contiennent les données spécifiques à la trame. Le premier octet définit le type de trame. Seuls les quatre bits les plus significatifs sont actuellement utilisés. Les quatre inférieurs sont réservés pour une utilisation ultérieure et doivent avoir la valeur 0000.

La trame UID Eddystone envoie un ID de balise unique de 16 octets qui se compose d'un ID d'espace de noms de 10 octets et d'un ID d'instance de 6 octets. Bien que l'ID d'espace de noms puisse être utilisé pour grouper un ensemble spécifique de balises, l'ID d'instance est utile pour identifier les appareils du groupe.

Si vous regardez le concept de l'UID Eddystone, il fonctionne de la même manière que les iBeacons introduits par Apple dans 2013. Le paquet iBeacon contient 16 octets proches de l'UUID, un domaine principal de 2 octets, et un domaine secondaire de 2 octets. Les paquets iBeacon contiennent un UUID de proximité de 16 octets, 2-Champs majeurs d'octet et champs secondaires de 2 octets. L'UUID de proximité peut être utilisé pour identifier une organisation ou une application comme une entreprise. Les champs majeurs et mineurs permettent une attribution plus détaillée de l'identité déterminée par l'UUID, comme dans le cas d'une succursale. Eddystone-TLM envoie maintenant des informations télémétriques telles que l'état de la batterie, la température de l'appareil et le nombre de paquets envoyés par la balise.

La trame URL Eddystone envoie une version réduite de l'URL générée par codage. La compression permet de transporter plus de données avec le package publicitaire limité. Le format du premier 11 octets (octets 0 par 10) du message Eddystone est le même pour tous les types de trame. Comment les octets suivants sont définis (commençant à l'octet 11), toutefois, dépend du type de cadre:

• Octet 11 définit le type de cadre. Sa valeur pour les trames d'URL Eddystone est 0x10.
• Octet 12 définit la puissance de TX. Il s'agit d'une valeur entière 8 bits signée, comme décrit dans la caractéristique Bluetooth du niveau de puissance TX

Découverte des services réseau

En plus des balises BLE et de l'URL Eddystone, les méthodes de découverte de réseau telles que SSDP et mDNS offrent la possibilité de transmettre des URL. Vous pouvez également envoyer des URL aux appareils sur les réseaux locaux. La méthode présente deux avantages par rapport à BLE: Première, seuls les utilisateurs connectés aux réseaux locaux peuvent voir les URL, et deuxieme, il n'y a pas de restriction de longueur d'URL comme avec BLE.

L'utilisation de la découverte de réseau pour le Web physique est judicieuse dans les situations où la sécurité et la confidentialité jouent un rôle clé. Un exemple serait la zone de la maison intelligente si l'accès aux appareils ne devait être limité qu'aux personnes du même foyer.

Le protocole de découverte de service simple (SSDP) est un protocole réseau pour la publicité et la découverte de services et d'appareils dans les réseaux locaux. Il forme la couche de découverte du protocole plug-and-play universel (UPnP) et aide à faire connaître les appareils nouvellement ajoutés qui sont définis comme des points de contrôle. Il vous permet également de rechercher des appareils et des services spécifiques.

Ces fonctions sont basées sur les deux types de messages SSDP. Première, il y a le message publicitaire qu'un appareil envoie dès qu'il est ajouté au réseau. Le message à l'adresse et au port de multidiffusion standard 239.255.255.250:1900 est ssdp: vivant. Les points de contrôle écoutent le port pour recevoir des messages SSDP et ainsi pouvoir détecter de nouveaux appareils et services. Avant que les appareils UPnP ne disparaissent du réseau ou ne soient plus disponibles, ils doivent envoyer le message ssdp: au revoir à la même adresse multicast et au port correspondant.

D'autre part, il existe une fonction de découverte dans laquelle SSDP permet aux points de contrôle de trouver des appareils et des services d'intérêt même dans le réseau. Dans ce cas, un point de contrôle envoie une demande de recherche à l'adresse et au port de multidiffusion 239.255.255.250:1900. Les périphériques UPnP qui prennent en charge les services demandés envoient une réponse en monodiffusion à l'adresse du point de contrôle qui a envoyé la demande. Le format de la réponse est similaire au message SSDP de type ssdp: vivant.

Physical Web prend en charge SSDP pour envoyer et recevoir des URL dans les réseaux locaux. Fraunhofer FOKUS a développé le concept et la mise en œuvre du mécanisme correspondant. La mise en œuvre comprend l'intégration de SSDP dans l'application Web physique pour Android et iOS pour recevoir des URL via le protocole. en outre, un outil multiplateforme basé sur Node.js est disponible pour envoyer des URL de la même manière.

Lors de l'utilisation de SSDP, un périphérique Web physique connecté au réseau local envoie le ssdp suivant: message actif dès qu'il est disponible sur le réseau:

NOTIFIER * HTTP / 1.1 HÔTE: 239.255.255.250:1900
CACHE-CONTROL: max-age = secondes jusqu'à l'expiration de la publicité
EMPLACEMENT: URL de la page Web à diffuser
NT: urne: organisation-web-physique: dispositif: De base: 1
NTS: ssdp: vivant
SERVEUR: LE / version UPnP / 1.0 produit / version
USN: publicité UUID
La méthode NOTIFY dans la première ligne indique qu'il s'agit d'un message publicitaire. Alors que l'en-tête LOCATION définit l'URL Web physique envoyée, l'en-tête NT définit le type d'appareil, qui dans le cas du web physique est urne: organisation-web-physique: dispositif: De base: 1. Le ssdp: la valeur active de l'en-tête NTS indique que le périphérique Web physique est disponible. finalement, l'en-tête USN fournit un nom unique qui peut être utilisé pour identifier l'appareil. Les clients Web physiques exécutés sur des smartphones ou des tablettes écoutent l'adresse et le port de multidiffusion 239.255.255.250:1900 et filtrer les messages SSDP Web physiques en vérifiant la valeur de l'en-tête NT. Vous pouvez ensuite analyser le message SSDP et lire la valeur de l'en-tête LOCATION qui porte l'URL envoyée.

Les périphériques Web physiques doivent envoyer le ssdp suivant: message bye-bye avant de disparaître du réseau:

NOTIFIER * HTTP / 1.1 HÔTE: 239.255.255.250: 1900
NT: urne: organisation-web-physique: dispositif: De base: 1
NTS: ssdp: Bye Bye
USN: publicité UUID
ssdp: bye-bye indique clairement que le périphérique Web physique n'est plus disponible à partir de maintenant. La valeur de l'en-tête USN reste la même que dans le ssdp: message vivant. Les clients Web physiques qui reçoivent un tel message recherchent l'URL associée à l'USN, puis la suppriment de la liste.

 

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