携帯電話をiBeacon iOSデバイスとして活用する方法

Bluetoothビーコン ビジネス界で大流行しているビーコン。事業主が敷地内の特定の資産や人材の状況を把握するのに役立ちます。また、iOSビーコンは、室内の環境条件を維持したり、工場の設備をメンテナンスしたり、店舗で顧客が商品を見つけやすくしたりするためにも活用できます。

唯一の難点はビーコンの導入です。使用するビーコンの種類、実装する設定、そしてメンテナンスの必要性を理解する必要があります。これらには、独自のビーコンを購入して導入するコストが伴います。幸いなことに、適切なアプローチさえ知っていれば、iOSデバイスを使ってプロジェクトがビーコン技術にどの程度反応するかをテストすることができます。

iBeacon iOS の活用について詳しくは、以下をお読みください。

iOSデバイスをiBeaconに変える方法

iOSデバイスがBluetooth Low Energyによるデータ共有をサポートしていれば、iBeaconとして利用できます。ただし、デバイスをiBeaconとして使用するアプリはフォアグラウンドで実行する必要があります。例えば、POSアプリはこのようなデバイスで簡単に利用できます。他のiBeacon実装と連携する必要がある場合は、サードパーティメーカーの専用ハードウェアを使用する必要があります。
理想的には、iOS デバイスを iBeacon に変換するには、次の 3 つの手順があります。
• iOSデバイスの128ビットUUIDを生成または取得する
• ビーコンの UUID 値と対応するマイナー値およびメジャー値を含む CLBeaconRegion オブジェクトを作成します。
• ビーコンの広告にはCore Bluetoothフレームワークを使用する

1. デバイスのUUIDを取得する

iBeaconを識別する最も一般的な方法は、UUIDを使用することです。複数のビーコンを配置する場合、UUIDはビーコンの目的に関する情報を関心のあるクライアントに提供します。UUIDに一致するビーコンを探すには、リージョンモニタリングを使用する必要があるため、使用するUUIDの数は少ないほど効果的です。

ビーコンの新しいUUIDを作成するには、uuidgenコマンドラインツールを使用する必要があります。ターミナルを開き、コマンドラインに「uudigen」と入力してからリターンキーを押します。このツールは一意の128ビット値を生成し、それをASCII形式（通常はハイフンで区切られます）に変換します。

2. ビーコン領域を構成する

デバイスのUUIDを作成したら、CLBeaconRegionオブジェクトを使用してビーコンのIDを設定します。このビーコンリージョンは、Bluetooth経由で後から情報をアドバタイズする際に役立ちます。設定する必要がある具体的な値は、UUID、メジャー、マイナーです。これら3つの値の選択によって、アプリがibeacon iOSデバイスとどのように連携し、その情報を解釈するかが決まります。

3. Bluetooth経由でビーコンを宣伝する

iOSデバイスからビーコンIDのブロードキャストを開始します。デバイスをBluetoothペリフェラルとして設定するには、Core Bluetoothフレームワークを使用する必要があります。この手順により、iOSデバイスがBluetoothハードウェアを使用してビーコン情報をブロードキャストできるようになります。他のデバイスはこの情報を使用して、iOSデバイスとの距離を測定し、測距します。

iBeaconとBluetooth BLEの連携方法

iOSのiBeaconは4つのコンポーネントで構成されています。これらのコンポーネントがどのように連携するかを理解することは、デバイスを理解するための確実な方法です。また、iBeaconの設定を習得するのにも役立ちます。4つのコンポーネントは以下のとおりです。
• UUIDUUID（Universally Unique Identifier）は、32個の3進数値からなる779380つのグループに分割された識別子です。例えば、UUIDは9f6-11d5f-3e9-b0002e5-5a51dXNUMXcXNUMXbのようになります。UUIDは、アプリケーション、所有者、またはメーカーに基づいて各デバイスを識別するのに役立ちます。また、ネットワーク内のビーコンを他のネットワークのビーコンと区別するのにも役立ちます。
• 主要な: これは2バイトの文字列を表し、大きなビーコングループ内の小さなビーコングループを識別するのに役立ちます。例えば、航空会社は各空港のビーコンに異なるメジャー番号を付与することで、旅行者がどの空港にいるのかを識別するのに役立ちます。
• マイナー: この2バイトの文字列は、個々のビーコンを識別するのに役立ちます。例えば、同じ航空会社でもゲート付近に異なるビーコンが設置されている場合があります。マイナーコードによってビーコンを区別できるため、物や人を見つけやすくなります。
• TXパワー: この構成は、ビーコンが情報をブロードキャストできる範囲を識別するのに役立ちます。

適切なiBeacon iOS設定

すべてのビーコンは同じように動作し、UUID、メジャーID、マイナーIDの3つのIDをブロードキャストします。特に、屋外または屋内の広いエリアで同じコンテンツを提供する場合、複数のビーコンで同じIDを共有できます。アプリでは、これらのビーコンはブロードキャストしている1つの大きなビーコンのように見えます。また、同様のコンテンツをブロードキャストしている場合でも、各ビーコンに異なるIDを割り当てることができます。

ほとんどのビーコンはテレメトリデータもブロードキャストしており、バッテリー充電に関する情報を提供します。一部のモデルでは、温度や気圧などのデータも送信します。アプリはこれらのデータを簡単に受信し、対応する応答を返すことができます。しかし、ほとんどのアプリはテレメトリデータを無視し、メーカーのアプリでのみ表示されます。アプリはデータベースのバックエンドプロキシとしてのみ機能し、データは後で検証するために保存されることに注意してください。

iBeaconの設定は、ほとんどの場合、メーカーが提供するアプリで行います。ほとんどのメーカーは、設定プロセス用の使いやすいアプリを提供しています。IDに加えて、設定時に考慮すべき重要な値が3つあります。
• 放送出力と範囲: この範囲は通常 1 ～ 10 に設定されます。送信電力が高いほど範囲は広くなりますが、バッテリーの消費量も多くなります。
• 広告間隔: これは信号の送信頻度を決定するために使用されます。最小間隔は100mmで、ほとんどのビーコンは最大12秒です。間隔が短いとバッテリー消費量が増加しますが、間隔を短くすることでアプリがビーコンのブロードキャストをタイムリーに受信できるようになります。最適な間隔は、具体的なニーズに合わせて決定できます。
• 測定電力/受信信号強度インジケーター（RSSI)送信強度は送信機とその送信出力に大きく依存します。しかし、反射などの外乱の影響を受ける可能性があります。RSSIは、環境要因を考慮しながら特定のアイテムの位置を特定する必要があるときに役立ちます。
最後に必要な設定は、iBeaconにパスワードを設定することです。パスワードを設定しないと、設定アプリを使ってビーコンのIDを変更され、ビーコンを制御できなくなる可能性があります。

iBeacon iOS のよくある問題

iBeaconテクノロジーはまだ発展途上です。ビーコンを導入する際には、いくつかの課題に直面するのは当然のことです。iOSにおけるiBeaconに関する最も一般的な問題とその課題には、以下が含まれます。

1. 頻度の問題

すべてのビーコンが同じ周波数で動作し、同じ出力で信号を送信するわけではありません。アプリ開発者が直面する課題は、信号が弱い場合でも、ユーザーがビーコンの近くにいるときはいつでも情報を発信できるようにすることです。ビーコンの強度は、気象条件、気温、デバイスの電源など、多くの要因によって左右されます。これらの条件により、周波数レベルが低いために通知が遅れる場合があります。解決策は、受信する情報に基づいて適切な選択を行うようにアプリを設計することです。

2. 三角測量中の追跡

3つのアクティブなビーコンが近接していると、この問題が発生する可能性があります。アプリはユーザーの位置範囲を特定するのが難しく、適切なメッセージを送信できません。最適な解決策は、Bluetooth信号とWi-Fi三角測量を組み合わせて正確な位置を特定することです。

3. App Storeのナビゲーション

最大の課題の一つは、アプリストアでのナビゲーションです。ユーザーには、ビーコンアプリが問題を解決できることを示す十分な情報が必要です。そのためには、以下の方法があります。
• アプリの説明の中でアプリの機能を説明する
• アプリの機能を説明する短いビデオを追加できます
• バッテリーの使用に関する免責事項やその他の注意事項を記載する

ビーコンをテストする

ビーコンとアプリをテストしてください。デバイスが意図したとおりに、かつ適切な範囲内でブロードキャストしていることを確認してください。デバイスとアプリの機能に支障をきたす可能性のあるエラーに注意してください。必要に応じて、ビーコンの導入を成功させるために設定を微調整してください。