블루투스 비콘 인프라의 기술 기본

비콘 인프라

이 기사에서, 우리는 주로 해당 응용 프로그램과 비콘 인프라의 구현 및 계획을 다루고 싶습니다.. 기반 애플리케이션 BLE 비콘 점점 일반화되고있다. 이 응용 프로그램, 특히, 현재 체계적인 계획의 필요성을 주도하고 있습니다. 이런 식으로, Bluetooth는 프로젝트에서 주제로 계속 발전하고 있으며 더욱 중요 해지고 있습니다..

정당한 예약을 제외하고, Bluetooth 응용 프로그램을 사용하면 실질적인 부가 가치를 제공 할 수 있습니다. 모든 응용 프로그램과 마찬가지로, 개별 사례를 고려해야합니다. 기존의 일상적인 컨설팅에서 고려하는 많은 내용과 달리, 예를 들어, 산업 및 특히 생산에서 비콘 애플리케이션은 다소 드물다. 다른 지역에서, 예를 들어, 스마트 폰이 중심 도구 인 곳, 사무실 환경에서와 같이, 이것은 크게 다르게 보일 수 있습니다. 따라서, 범위를보다, 그러한 응용 프로그램의 이점 및 계획 접근, 필요할 수 있습니다, 관련이 있고 유용하다.

블루투스 자체, 스마트 폰 또는 그에 따라 널리 보급되고 사용 가능한 시스템과의 연결은 일반적으로 중요한 기초입니다.. 사용 가능한 응용 프로그램의 선택, 따라서, 스마트 폰 연결을 넘어 핸즈프리 시스템 또는 헤드셋 또는 랩톱에서 다양한 주변 장치로 연결. 블루투스 기반으로 현대식 건물로가는 길을 찾는 응용 프로그램이 점점 더 많아지고 있습니다..

점점 더 많은 응용 프로그램 (예 :. 스마트 폰 앱) BLE 비콘을 기반으로하며 적절한 비콘 인프라가 필요합니다, 블루투스 공급 계획이 점점 중요 해지고 있습니다. 체계적인 계획은 항상 수행되어야합니다, 특히 생산 핵심 요구 사항이 여기에 적용되는 경우.

이런 맥락에서, 이것은 송신기와 수신기의 배치와 같은 기본 측면에만 관련되지 않습니다. 기존 네트워크 계획에서 우리가 알고있는 다른 측면들도 점점 더 중요한 역할을하고 있습니다.

아마도 가장 중요한 예는 보안입니다.. 많은 Bluetooth 구현에서 현재 게시 된 보안 격차를 고려하여, 이것은 다시 한 번 분명해진다. 블루투스에서 사용되는 암호화는 취약합니다. 일반적인 비콘 애플리케이션에서, 이것은 종종 관련성이 없을 수 있습니다. 하나, 다른 블루투스 사용이 역할을 수행하자마자, 보안 관리는 그에 상응하는 중요성.

비콘 인프라의 기술 기본

현재 많은 다른 비콘 표준이 있습니다, 가장 잘 알려진 네 가지가 iBeacon입니다, 에디 스톤, uiBeacon, ALT- 비콘. 처음 두 표준은 Apple에서 지원하기 때문에 특히 관련이 있습니다. (아이 비콘) 구글 (에디 스톤). 사용자가 iPhone을 사용하는지 여부는 중요하지 않습니다, 모바일 장치의 Android 또는 Windows 운영 체제. 신호는 모든 장치에서 이해됩니다. iBeacon 프로토콜은 Android 버전부터 지원되었습니다 4.3.

다른 비콘 프로토콜은 모두 Bluetooth 저에너지 표준의 일부이므로, 구조는 매우 비슷합니다. 따라서 iBeacon 데이터 패키지가 더 자세히 설명되어 있습니다.. 이것은 Bluetooth 저에너지 페이로드의 일부입니다, 이는 차례로 프로토콜 데이터 유닛의 일부입니다 (PDU) 실제 BLE 프레임의. 이것은 31 에서 47 바이트는 하나의 BLE 프레임 내에서 iBeacon 데이터에 사용될 수 있습니다. 데이터의 양이 적은 것 같습니다, 그러나 비콘의 개념은 지능이 비콘 자체가 아닌 앱에 있어야합니다..

Bluetooth 저에너지 내 iBeacon 프레임의 데이터 구조

비콘 인프라

개별 프로토콜에 관계없이, 비콘은 항상 일정한 간격으로 발송되는 몇 가지 정보를 제공합니다.. 이것이 보편적으로 고유 한 식별자의 가치입니다. (UUID), 주요한, 미성년자, TX 전력. 전자의 데이터 볼륨은 128 비트. 결과 160 비콘을 사용하여 전송할 수있는 사용자 데이터의 비트. 이를 통해 다양한 응용 분야에 대한 다양한 정보를 효과적으로 구성 할 수 있습니다. 예를 들어, UUID는 회사를 참조 할 수 있습니다, 건물 전공 및 건물 내 특정 위치에 미성년자.

TX Power 값은 최종 장치가 비콘까지의 거리를 추정 할 수있게합니다.. 그곳에, 장치는 2의 보수 형태로 자체 신호 강도에 대한 정보를 전송합니다. 그러므로, 예를 들어, 0xC8 값 = 200, 2의 보수 = 256-200 = 56 따라서 코딩 된 신호 강도 -56 비콘 신호의 dBm. 이것은 수신 신호 강도 표시기의 표시기입니다 (RSSI) 물체로부터 1 미터 거리에서 측정 할 때 신호의 강도를 나타냅니다.. 물론이야, 실제로 존재하는 상황은 여기에서 고려되지 않습니다. 비콘과 수신기 사이의 벽이나 사람은 측정 된 전계 강도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 신호 수신기, 신호가 멀리 있는지 확인할 수 없습니다, 실제로 더 가까운 신호의 에코인지 여부, 또는 송신기와 수신기 사이에 장애물이 있는지 여부. 그렇지만, 이 값은 비콘의 위치와 관련하여 위치 결정을위한 위치 결정 정확도를 향상시킵니다..

현대식 건물의 비콘 애플리케이션

현대적인 건물에서, 고전적인 사무실 통신 외에도 데이터 연결이 필요한 응용 프로그램이 점점 더 많아지고 있습니다.. 여기서 우리는 직장 주변의 연결을 의미하는 것이 아닙니다., 마우스와 같은, 키보드 또는 헤드셋.

다른 많은 최종 장치에 대한 연결에는 종종 클래식 유선 네트워크가 필요하지 않습니다. WLAN을 통한 연결은 종종 표준 사례입니다.. 유선 네트워크가 여전히 우세한 고객 프로젝트에서도, 무선 응용 프로그램에 대한 경향은 종종 분명합니다. 이미 오늘, 그러나 특히 미래의 건물에서, 점점 더 많은 최종 장치가 무선으로 연결되어 있다고 가정 할 수 있습니다.. 이 개발의 한 가지 결과는, 특히, 광범위한 WLAN 범위가 종종 필요하다는. 이 사실을 바탕으로, BLE 비콘을 기반으로 한 일련의 전체 블루투스 애플리케이션은 셀룰러 또는 WLAN을 사용하여 두 번째 데이터 연결이 필요합니다..

일반적인 BLE 비콘 애플리케이션은 단독이 아니라 추가 데이터 연결이 필요합니다. 네트워크에서 사용 가능한 서비스 및 서비스는 다음과 같이 도달 할 수 있습니다. 의심스러운 경우, 이 연결은 계획되고 제공되어야합니다.

위치에 따른 응용 프로그램은 비콘을위한 가장 확실한 응용 프로그램입니다. 이 목적을 위해, 예를 들어, 많은 비콘이있는 소매점에서, 고객의 구매 행동을 분석하고 영향을 주려고 시도했습니다.. 이 “근접 마케팅” 거의 성공하지 못했다, 적어도 유럽에서는, 점점 더 많은 실내 네비게이션 시스템이 등장하고 있습니다, 알 수없는 건물에서 사용자가 길을 쉽게 찾을 수 있도록해야합니다..

미래의 건물에 대한 아이디어는 엘리베이터가 센서를 사용하여 곧 결함이 예상된다고보고하고 서비스 기술자에게 알립니다.. 이것은 건물에 들어 와서 전자 도어 잠금 장치에 필요한 잠금 권한을 자동으로 받고 앱에서 블루투스 비콘을 사용하여 해당 서비스 룸으로 안내합니다.. 일단 거기, 엘리베이터의 비콘은 장치의 현재 서비스 설명서에 연결되며 기술자는 이전 유지 보수 및 수리 내역을 불러올 수 있습니다.

기술 적용 분야는 다양하며, 개조의 용이성으로 인해, 기존의 비콘 인프라에도 흥미.

아헨 (Aachen)의 클리닉을 방문한 사람은 구불 구불 한 복도를 돌아 다니기 위해 실내 내비게이션의 가치를 높이 평가할 것입니다. 그곳에, 일부 스테이션에는 비콘이 장착되어있어 환자가 부분적으로 탐색 할 수 있습니다.. 운수 나쁘게, 전체 클리닉에 비콘이 장착되지 않았습니다, 아주 적은 지역에서만. 개념 증명으로, 흥미로운 프로젝트, 포괄적 인 확장없이, 사용자 수용은 거의 이루어지지 않을 것입니다.

비슷하게, 박물관은 전시회에 비콘으로 쉽게 확장 할 수 있으며 이전 오디오 가이드는 박물관 앱으로 대체 할 수 있습니다. 또한 개별 방문을 넘어 고객 충성도를 가능하게합니다.. 연구 결과에 따르면 많은 사용자가 방문 후 모바일 장치에 앱을 남김. 이, 차례로, 운영자가 방문자에게 새로운 전시회 또는 프로모션에 대해 알릴 수 있습니다..

박람회에서도이 기술의 혜택을 누릴 수 있습니다. BLE 기술이 적용된 박람회 앱은 사용자가 실내 탐색 또는 박람회 안내를 할 수있을뿐만 아니라 운영자에게 방문자 흐름을 분석하고 제어 할 수있는 기회를 제공합니다.. 홀이 붐비는 경우, 다른 홀에는 현재 방문자가 거의 없다는 사실에 대해 사용자에게 감사 할 수 있습니다..

물론이야, 아마도 비어있는 홀에서 모든 사용자가 스마트 폰 및 무역 박람회 앱없이 뛰어 다니는 것을 앱 사용자가 경험할 수 있습니다., 시스템이 "보지"않은. 일반적인 사용자 행동을 바탕으로 (또는 통계적 평균에 따라) 적절한 소프트웨어, 하나, 상응하는 좋은 예측이 종종 이루어질 수있다.

비콘 기술이 적용된 건물의 전 지역 공급은 다양한 새로운 사용 개념을 제공합니다.. 사용하지 않은 회의실은 청소할 필요가 없습니다. (또는 덜 자주). 그리고 전혀 사용하지 않은 회의실은 더 잘 사용할 수 있습니다.. 해당 지역의 사용 프로필을 얻기 위해 익명 데이터를 사용할 수 있습니다..

블루투스 비콘을 사용한 위치

비콘 장치를 사용할 때 세 가지 사용 사례가 있습니다, 아래에 더 자세히 설명되어 있으며 개략적으로 표시되어 있습니다..

표지를 사용하는 다른 방법; 왼쪽: 고정 비콘을 통한 탐색; 가운데: 물체에서 비콘을 움직여 추적; 권리: 두 방법의 조합

실내 내비게이션의 가능한 설정은 비콘이 단단히 위치하고 애플리케이션이 각 비콘의 위치를 알고 있다고 가정합니다.. 비콘 인프라 내 위치는 평가에 의해 결정될 수 있습니다. 원칙적으로, 모바일 장치의 추가 센서가 사용됩니다. 가속도 센서로 위치 결정을 지원할 수 있습니다., 현재 모든 휴대 전화에 설치되어 있습니다..

자산 추적, 당신은 비콘이 어디에 있는지 알고 싶어. 따라서 현지화 할 구성 요소에는 비콘이 장착되어 인프라 내에 위치 할 수 있습니다. 의료 부문에서, 예를 들어, 이것은 현재 점점 더 자주 계획되어야하는 매우 관련된 응용 프로그램입니다. 운영자는 특정 자원이 어디에 있는지 알고 싶습니다..

이를 뒷받침하는 아이디어는 자원을보다 잘 계획하고 해당 구성 요소를 찾는 데 더 적은 시간을 소비 할 수 있다는 것입니다.. 추가 부작용은 실제 사용에 대한 정보도 얻는다는 것입니다. 이 응용 프로그램에서, 추가적인 BLE 기술이 적용된 WLAN 액세스 포인트가 종종 사용됩니다.

그러한 인프라가 사용되는 경우, 또한 두 가지 방법을 결합하고 실내 탐색 및 자산 추적을 모두 활성화 할 수 있습니다, 따라서 건물 사용에 대한 부가 가치 창출. 비콘의 저렴한 가격으로 인해, 이것은 높은 투자 비용과 관련이 없습니다. 이 기술을 한 영역에서 시작한 다음 조금씩 확장 할 수 있습니다. 하나, 더 많은 비콘이 위치 정확도를 반드시 향상시킬 필요는 없습니다.. 비콘 신호가 너무 많은 경우, 정확도가 다시 감소합니다 [에서 2015]. 광범위한 유용성을 달성하기 위해, 비콘 인프라의 신중한 계획은 합리적이고 필요합니다.

비콘 자산 추적의 기본 계획

이런 맥락에서, 자산 추적은 비콘 기반 객체 추적을 의미합니다., 기타. 이를위한 기초는 일반적으로 추적 할 물체에 놓인 움직이는 블루투스 비콘의 추적입니다.. 이 비콘은 적절한 Bluetooth 수신기에 의해 지역화됩니다. 따라서 비콘을 수신하는 BLE 수신기 인프라가 필요합니다.. 기본 비콘 인프라는 데이터를 평가하고 궁극적으로 비콘의 위치를 결정할 수 있습니다.

Trilateration을 사용한 위치 결정

Trilateration을 사용한 위치 결정

기술 및 계획 관점에서, 이것은 WLAN 액세스 포인트를 사용하는 패킷의 신호 강도를 기반으로 WLAN 엔드 장치의 위치를 매우 연상시킵니다.. WLAN을 사용하는 위치와 달리, BLE에 필요한 수신 국 수는 종종 더 적습니다.. 결국, 하나, 구조적 환경에 따라 다릅니다, 응용 프로그램의 정확성 요구 사항 및 기타 프레임 워크 매개 변수. 따라서 계획의 일부는 WLAN 계획과 비슷합니다.. 라디오 셀과 유사, 해당 적용 범위 영역을 정의하고 계획해야합니다..

따라서 전문적인 환경에서 사용할 수있는 많은 WLAN 액세스 포인트가 이제 파란색으로 바뀌는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
치아 라디오 모듈 가져 오기. WLAN 인프라를 통해 해당 Bluetooth 비콘 인프라가 이미 생성되었습니다.. 대부분, 자산 추적 애플리케이션 계획은 거의 고전적인 인프라 계획입니다..

WLAN 계획 도구는 이제 Bluetooth 계획을위한 첫 번째 기본 기능을 지원합니다 [openreality.com]. 인기있는 Ekahau 사이트 설문 조사 도구에서 WLAN과 유사한 BLE 적용 범위를 시뮬레이션 할 수 있습니다.. 이 기능은 현재 충분한 신호 강도를 가진 최소 수의 비콘을 수신 할 수있는 무선 셀 표시로 제한됩니다.. 운수 나쁘게, 현재 버전에서는 위치 정확도에 대한 직접적인 결론을 아직 얻을 수 없습니다.

비콘을 관리하려면 해당 플랫폼이 필요합니다, 위치 결정 및 가능한 다른 관리 기능. 여기도, WLAN 제조업체의 해당 솔루션이 있습니다.

이러한 아키텍처를 통해 배터리 작동 식 비콘을 모니터링 할 수도 있습니다.. 시스템이 설치된 비콘의 상태를 반환 할 수 있으므로 구현 후 몇 년 후에 예상되는 배터리 교체를 단순화 할 수 있습니다.. 제조업체 정보 및 구성에 따라, 배터리를 교체 한 후 배터리를 교체해야 할 수도 있습니다. 3 심지어 8 연령. 다른 운영 작업은 비콘 인프라를 문서화하고 전체 아키텍처를 유지 관리해야한다는 사실에서 비롯됩니다.. 게다가, 안전 관련 측면, 현재 소프트웨어 및 펌웨어 버전 업데이트, 고려하고 수행해야합니다. 해당 노력을 고려해야합니다.

아키텍처 외에도, 또 다른 중요한 작업은 응용 프로그램을 기반으로 계획하는 것입니다.. 사무용 겉옷, 그러므로 인프라 개념에 대한 체계적인 계획을 제공 할 필요는 없습니다., 뿐만 아니라 응용 프로그램의 구현에도. 그런 다음 요구 사항 분석이 포함됩니다., 거친 개념, 비콘 인프라 요구 사항의 정의 (필요한 정확도에서 영역 범위 또는 영역까지) 응용 프로그램 및 사용자 인터페이스의 해당 사양.

영구적으로 설치된 자산이 자산 추적을위한 Bluetooth 아키텍처의 기초 역할을하기 때문에, 기존 WLAN 계획과 유사한 계획이 유용합니다. 결과는 WLAN 계획과 비슷한 절차입니다. 비콘 위치 계획은 일반적으로 초안이 덜 필요하다는 점을 명심해야합니다.. 그 이유 중 하나는 비콘의 저렴한 가격과 대부분의 인프라 요구 사항 때문입니다. 게다가, 추적 및 추적 응용 프로그램의 경우, WLAN 인프라를 사용하려는 경우 WLAN 계획에 의해 특정 비율이 이미 미리 결정되어 있습니다..

그림에 표시된 계획의 개별 측면 5 따라서 동일한 깊이를 요구하지 않고 기존 WLAN 계획과 유사. 인프라를 계획 할 때, 이미 응용 프로그램의 매개 변수를 알고 고려하는 것이 중요합니다, 필요한 위치 정확도와 같은. 따라서 응용 프로그램 개발과 상호 연결하는 것이 유용한 경우가 많습니다. 인프라 기반 Bluetooth 아키텍처를 계획하기위한 중요한 요구 사항은 특히 Bluetooth로 구현할 응용 프로그램의 요구 사항입니다.. 자산 추적과 관련하여, 여기에는 면적과 필요한 위치의 정확도가 포함됩니다. 어느 건물에서 결정되어야합니다. (또는 지형) 해당 정확도가 필요한 영역. 그러면 위치에 사용되는 BLE 수신기의 필요한 밀도가 발생합니다..

WLAN 계획과 유사한 Bluetooth 계획의 구조

계획 기본 탐색 / 앱 기반 애플리케이션

위에서 설명한 비콘이 장착 된 물체의 위치와 대조, 스마트 폰 앱의 일반적인 탐색 또는 위치 결정에는 광범위한 비콘 인프라가 필요하지 않습니다..

Bluetooth 비콘은 일반적으로 여기서 인프라를 형성합니다.. 이, 네트워크에서 해당 서비스로 보완, 위치 결정에 충분. 스마트 폰 또는 앱에 여러 개의 비콘이 수신 됨. 이를 바탕으로, 해당 서비스는 데이터 연결을 통해 위치를 계산할 수 있습니다, WLAN 또는 모바일 라디오와 같은. WLAN 액세스 포인트와 유사한 인프라가 필요하지 않더라도, 특정 아키텍처가 여전히 필요합니다. 가용성 요구 사항은 백엔드에 따라 발생합니다.. 이는 다른 네트워크 인프라에 대한 요구 사항과 비슷할 수 있습니다..

정확한 위치를 결정하려면, 스마트 폰은 충분한 수의 BLE 비콘을 수신하고 평가해야합니다.. 제조업체에 따라, 또한 비콘을 모니터링하여 운영 비용을 제어하기 위해 WLAN 액세스 포인트에 설치된 Bluetooth 모듈을 사용하여 비콘을 모니터링하는 것이 좋습니다..

마찬가지로, 액세스 포인트의 Bluetooth 송신기는 종종 비콘으로 사용될 수 있습니다. WLAN 인프라, 따라서, 추가 목적을 달성하고 배터리로 작동하지 않는 비콘을 기본 공급. 특별한 제조업체 별 특수 모양도 언급 할 가치가 있습니다.. 예를 들어, 시스코는 소위 비콘 포인트를 제공합니다. 동일한 제조업체의 백엔드 인프라와 결합, 이것은 유연한 배치를 가능하게합니다 “가상” 해당 유선 BLE 인프라를 통한 비콘. 해당 수신 특성과 하드웨어 및 소프트웨어를 갖춘 섹터 안테나는 실내 위치에 따라 수신 가능한 다른 비콘을 만드는 데 사용됩니다.. 그 뒤에 시스템은 위치를 계산.

어쨌든, 구현하기 전에 계획 및 테스트를 수행해야합니다.. 정확도 요구 사항이 다르면 구현 방식이 달라집니다. 클래식 앱 기반 위치 및 탐색의 경우 비콘 위치를 계획 할 때, WLAN 계획을위한 계획 절차와는 분명한 차이점이 있습니다.. 이는 일반적으로 클래식 인프라가 없거나 제한된 범위까지만 구축되어 있기 때문입니다. (제조업체에 따라).

이는 위치 계획의 일부로 수동 인프라 계획과 같은 포인트를 제거합니다.. 그렇지만, 프레임 워크 매개 변수 및 요구 사항을 정의해야합니다., 비콘 위치를 선택할 때 면적 범위와 위치 정확도 요구 사항을 고려해야하므로. 또한 많은 경우에, 특히 배터리로 작동하는 비콘의 경우, 비교적 적은 노력으로 추가 비콘에 의한 후속 적응 또는 보완이 가능.

요약

관련 응용 프로그램으로 인해 Bluetooth가 점점 더 관련성이 있음을 분명히 보여줍니다.. 이 기술은 많은 응용 프로그램에서 다른 네트워크 비콘 인프라 기술과는 별개로 작동하지만, 자세한 관찰, 따라서 구조화 된 계획은 유용하고 유용합니다.

이것은 애플리케이션 계획으로 시작하여 WLAN과 같은 네트워크 기술에 대한 영향 계획을 계속합니다.. Bluetooth 계획은 네트워크 계획의 고전적인 측면을 무시할 수 없습니다, 요구 사항 분석과 같은, 공급 지역의 정의, 기타.

현재 WLAN 인프라를 계획중인 경우, 당신은 비콘 기술을 다루어야합니다, 낮은 투자 비용으로 사용할 수있는 부가 가치를 나타낼 수 있기 때문에. 클래식 플래닝 소프트웨어는 현재 부분적으로 만 BLE 인프라의 현실적인 시뮬레이션을 만들 수 있습니다. 하나, 이것은 곧 주파수 증가와 함께 가능할 것이며, 무엇보다, 세부적인 수준의 이득. 필요한 계획 옵션에 대한 첫 번째 접근 방식은 이제 해당 소프트웨어에서 찾을 수 있습니다.

응용 프로그램에 따라, 응용 프로그램에 대한 비콘 인프라 계획은 기존 네트워크보다 낮을 수 있습니다, 초점은 종종 소프트웨어 또는 스마트 폰 앱에 있기 때문에. 따라서 IT에서 운영 책임이 종종 나타나는 것으로 과소 평가해서는 안됩니다. 최근 WLAN을 통한 연결 또는 WLAN 인프라를 통한 BLE 지원이 필요한 경우, IT 부서에서 새로운 책임이 발생합니다. 사무용 겉옷, 추가 노력이 있습니다. 이런 이유로, 너무, Bluetooth는 현재 계획 및 IT의 전략적 방향에서 역할을 수행하고 고려해야합니다..

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