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MOKOSmart SDK を搭載した iBeacon Android
その iBeacon プロトコル AppleがBluetooth Low Energyをベースに開発したiBeaconは、様々なデバイスでサポートされています。この記事では、iBeaconとBluetooth Low Energyについて説明し、位置情報に基づいた買い物リストを提供するAndroidアプリの開発例を用いて、iBeacon Androidアプリと位置情報に基づいた連携動作を示します。実装はMokoBeaconと関連SDKに基づいています。
iBeacon、Bluetooth 4.0、BLE、SMART。何ですか?
iBeaconの基本技術はBluetoothです。Bluetooth Low Energy（BLE）は、Bluetooth Smartというマーケティングラベルでもよく知られており、Bluetooth規格バージョン4.0に含まれています。BLEは、Bluetooth Classicと呼ばれる以前のバージョンとの下位互換性はありません。Bluetooth 4.0では、規格準拠デバイスはLow EnergyまたはClassicのいずれか、あるいは両方のバージョンを実装することが必須となっています。
BLEは、iPhone 4+やSamsung Galaxy 3+など、現在発売されているほぼすべてのスマートフォンに実装されています。iPhoneはiBeacon信号の受信機として機能するだけでなく、iBeacon Androidとは異なり、ビーコンとしても機能します。Androidには、APIバージョン18（Android 4.3）以降でBLEドライバーが付属しています。ちなみに、現在のコンピューターもBLEに対応しています。ただし、WindowsではドライバーがWindows 8以降にのみ搭載されており、Appleコンピューターでは2011年半ば頃からBLEが利用可能になっています。
BLE は、心拍数モニターやおもちゃのヘリコプター、体温計、フィットネス機器、歯ブラシなど、さまざまな周辺機器をサポートし続けています。そう、歯ブラシとスニーカーです。
iOSとAndroid向けの最初のiBeaconアプリ
iOS 7は現在、開発者にiBeaconをアプリに統合するための最適な前提条件を提供しています。iOS 7以降、オペレーティングシステムは、アプリが登録したiBeaconを検出した場合、または信号を失った場合、メモリ内に存在しないアプリであっても起動します。この登録は、コアBluetoothよりも使いやすいコアロケーションフレームワークを介して行われます。AndroidとiOSで最もよく知られているiBeaconアプリはMokoBeaconです。これは、選択したイベントが発生したときにアクションを実行します。例えば、帰宅時にカレンダーに予定を作成します。
Androidは工場出荷時にはiBeaconをサポートしていません。Radius NetworksやSensorbergなど、複数のサードパーティベンダーが、開発者の支持を得るために自社のソリューションで競争しています。Radius Networksの無料ソリューションは、Androidが提供するiBeaconサービスと必要なAPIを備えたプログラムライブラリで構成されています。
Sensorbergは、ハードウェア、ソフトウェア開発キット、そしてiBeacon、アプリコンテンツ、そしてユーザーインタラクションの管理ソフトウェアからなる包括的なパッケージを採用しています。Sensorbergのソリューションは、例えばCebit 2014のアプリ（iBeacon AndroidおよびiBeacon iOSで利用可能）に採用されています。このアプリは、特定の見本市会場において、スマートフォン上で研修、インターンシップ、求人情報を提供するものでした。
情報の品質とデータ保護は成功に不可欠である
消費者側から見ると、iBeaconは、まるで映画『マイノリティ・リポート』のように、スマートフォンに広告が大量に送られてきたり、押し付けがましく個別化された顧客との接触を強要されたりするのではないかという懸念を抱かせます。しかし、こうした懸念の一部は根拠がなく、必然的に参考になるiBeaconのAndroid機能を見れば明らかです。iBeaconはオプトインモデルを採用しています。iBeaconアプリをインストールすることで初めてユーザーとなり、他のスマートフォン所有者は影響を受けないのです。
iOSはiBeaconによってトリガーされた情報を目立たないように表示します。ビーコンの範囲内にいるユーザーがスマートフォンの電源を入れると情報が表示され、離れると消えます。ビープ音やバイブレーションによる干渉もなく、ショッピングセンターを訪れた後でメッセージセンターが溢れかえるようなこともありません。
ユーザーがiBeaconアプリを便利だと感じるか、あるいは不快に感じるかによって、提供される情報や機能の質が大きく左右されます。オーリング氏は「位置情報マーケティングではなく、位置情報サービスです」と説明しています。つまり、実用性を備えたアプリだけが成功するということです。迷惑なアプリはすぐに消え去り、否定的なレビューが残りを左右するのです。
iBeacon Android で何ができるでしょうか?
iBeaconは、例えば「職場」や「自宅」といった特定の位置を識別するために使用できます。これにより、スマートフォンで事前に定義されたアクションをトリガーできます。例えば、ユーザーが自宅を出入りする際に、WLANを自動的にオン／オフにすることができます。
様々なアプリでは、GPSデータや携帯電話基地局に基づいてこれらの機能を実装することもできますが、どちらにも欠点があります。GPSによる追跡は多くの電力を消費し、建物内では機能しません。携帯電話基地局による位置特定は必ずしも正確ではありません。地方では、携帯電話基地局は数キロメートル先まで見える場合がありますが、iBeaconの場合は数メートルしか見えません。家の中の個々の部屋を識別することさえ可能です。最後の手段として、SSIDを定期的にブロードキャストするWLANも考えられます。しかし残念ながら、携帯電話は電力節約のためにWLANハードウェアをオフにしますが、Bluetoothレシーバーはオフにしないため、この方法は機能しません。
MkiBeaconパラメータを設定する
この記事ではMkiBeaconを使用します。iBeaconはUSBポートに接続するだけで使用できます。必要なのは電圧だけなので、PCである必要はありません。
設定のためにスマートフォンに次のアプリがインストールされます。
アプリを起動すると、近くにあるすべてのiBeaconが表示されます。複数のiBeaconがある場合は、おそらく最も距離が短いiBeaconが表示されます。ご自身のiBeaconをクリックすると、設定画面が開きます。
次の設定を調整できます。
UUID：
iBeaconの実際のID。実際には、例えばVodafoneのビーコンはすべて同じUUIDを持ちます。そのため、アプリ内で有効なビーコンのリストを管理する必要はありません。例えば、ショップ側はメジャーとマイナーでビーコンを識別できます。
メジャー/マイナー:
考え方としては、すべての店舗に同じUUIDが割り当てられます。メジャーUUIDは、例えば「家電製品」部門の「キーボード」棚など、部門を識別するために使用できます。マイナーUUIDは、例えば「家電製品」部門の「キーボード」棚など、棚を識別するために使用されます。
伝送距離：
送信電力：
送信強度は7段階で設定できます。少し試してみるのがおすすめです。距離はあくまでも目安です。
放送間隔:
iBeaconがIDを送信する頻度を示します。この場合、1は100ミリ秒を意味します。
シリアルID:
シリアルナンバー。調整可能です。
iBeacon名:
名前とシリアル番号の組み合わせでiBeaconを識別できます。しかし、UUIDの方が重要です。
接続モード：
これにより、設定の変更ができなくなります。値が1の場合、ロックアウトされていますが、ビーコンは引き続き動作します。
パスワードを変更する：
ここでパスワードを設定できます。
iBeaconを再起動します。
設定を変更した後は、iBeaconを再起動する必要があります。再起動には古いパスワードが必要です。
値を変更したら、右上の「保存」をクリックします。変更がiBeaconにまだ転送されていないにもかかわらず、常に約1秒かかりました。すべての変更が完了したら、「iBeaconを再起動」をクリックすると、次のダイアログが開きます。
この手順は重要です。そうしないと変更が受け入れられません。何のための罠なのかは分かりませんが、念のため書いておきます。初回は、工場出荷時に設定されたMoko4321のパスワードをここで入力する必要があります。そうしないと、エラーメッセージが表示されずにプロセスが失敗します🙁 もちろん、XNUMX回目からはご自身のパスワードが使用されます。
IBeaconテクノロジーは、スマートフォン上で位置情報に基づくアクションをトリガーする理想的な方法を提供します。低コストで低消費電力のため、複数のビーコンを問題なく使用できます。ビーコンは3つの距離範囲を区別するため、スマートフォンがビーコンのすぐ近くにある場合（例えばベッドの上など）でもアクションをトリガーできます。
アプリは少々使いにくいですが、ビーコン自体は良い印象です。アプリは正常に動作し、初期設定時に一度だけ必要です。用途によっては、最初に送信出力を調整する必要があるかもしれません。
自宅では、バッテリーを節約する必要がないため、通信範囲の問題が少ない非バッテリー式のソリューションを選びます。森に入った後に携帯電話を自動的にサイレントモードにしたい場合は、もちろんバッテリー式のデバイスを使用する必要があります。これらのデバイスは通常1年以上持続します。
iBeaconテクノロジー：マイクロロケーションスマートフォンとタブレットアプリ
名前が示すように、iBeaconテクノロジーは2013年にApple社によって導入されました。ビーコンとは、例えば店舗や美術館などに設置して顧客や来訪者に特定の情報を送信できる小型の無線送信機です。ここではBLE（Bluetooth Low Energy）が使用されています。これは新しいテクノロジーではありませんが、例えば脈拍計などに既に搭載されています。しかし、無線送信機の到達範囲はそれほど広くありません。また、ビーコンには、モバイルデバイスやユーザーが個人的に認識したり監視したりできるような他のテクノロジーは含まれていません。iBeaconをサポートするアプリも必要です。モバイルデバイスにこのテクノロジーのアプリがインストールされていない場合、例えばスマートフォンは店舗に設置されたiBeaconに反応しません。
iBeacon / ビーコンの仕組み
対応アプリがインストールされ、デバイスがビーコンに近づくと、システムはアプリを起動します。アプリはビーコンからの信号を受信し、近くにある特定のiBeaconを認識します。詳細な動作はアプリや通信事業者によって異なります。例えば、メッセージは1つだけ表示される場合もあれば、オファーやクーポンが表示される場合もあります。各iBeaconには固有の識別子があり、専門用語ではUUID（Universally Unique Identifier）と呼ばれます。この識別子を使用して、アプリはインターネット経由で詳細情報を検索し、ユーザーに表示することもできます。
ただし、アプリは周囲のビーコンを認識できるだけでなく、それぞれのハンドヘルドからの距離も測定できます。距離は3種類あります。
1. 遠い（距離「遠い」）
これは約2m～20mの距離を意味します。例えば、近くのお店の情報がスマートフォンに送信されます。
2. 近い（距離が「近い」）
ここでの距離は約0.5m～2mです。例えば、店舗に入ると、アプリがユーザーを歓迎します。
3. 直接的（距離が「即時」）
これは直接的な近接性を意味します。例えば、ユーザーが美術館で絵画の真前に立っている場合、アプリはその美術作品に関する具体的な情報を提供できます。
さらに、距離の測定は比較的正確ではあるものの、正確ではないことも付け加えておきます。正確な位置は、実際の位置から数メートル程度ずれる場合があります。
iBeacons = Apple – 比較対象は何？iBeacon Android に対応していますか?
既に述べたように、AppleはiBeaconを導入しました。開発者にとって、iOS8はiBeaconをアプリに統合するのに最適な環境です。しかし、iBeaconはAndroidデバイスでも使用できます。ただし、これは必ずしも自然な流れではありません。そのため、様々なソリューションを提供するプロバイダーが存在します。
例えば、Radius Networks社はよく知られた無料ソリューションを提供しています。iBeaconの使用に必要なAPIとiBeaconサービスを含むプログラムライブラリが提供されています。
Sensorbergは新たなソリューションを提供します。ハードウェア、ソフトウェア開発キット、iBeacon管理用ソフトウェア、アプリコンテンツ、ユーザーインタラクションなど、実装に必要なものがすべてパッケージに含まれています。
ただし、スマートフォンまたはタブレットがBLEテクノロジーに対応し、互換性のあるチップを搭載していることを確認する必要があります。これはAppleのiPhone 4Sで既に保証されています。また、多くのAndroidデバイスにも既に同様のチップが搭載されています。HTC One、Google Nexus 4、5、7、10、そしてSamsung Galaxy S3スマートフォンなどがその例です。
しかし、ハードウェアだけでなくソフトウェアも重要です。iOSではBLEバージョン5以降がサポートされていますが、Androidではバージョン4.3以降のみです。ハードウェアは適切でもソフトウェアが適切でない場合は、カスタムROMなどの方法でスマートフォンやタブレットをアップグレードできます。
