Eddystone URL, SSDP En mDNS ondersteuning Physical Web

Eddystone URL, SSDP En mDNS ondersteuning Physical Web

Inleiding tot het Physical Web

Beacons zijn geschikt voor allerlei toepassingsscenario's die communicatie tussen alledaagse voorwerpen en hun omgeving vereisen. De fysieke web kunnen gebruikers optimaal gebruik maken van de kansen die daaruit voortvloeien. In dit artikel, we zullen introduceren hoe werkt fysieke web werk, en er is geen twijfel dat de Eddystone URL speelt een belangrijke rol tijdens de werking van de Eddystone.

In 2014, Google presenteerde zijn open-source project Physical Web met het doel van de virtuele wereld nog nauwer verbinden met de echte. Bus stopt, Toeristische attracties, alledaagse voorwerpen of supermarkt artikelen – in principe, ze allemaal kunnen nu zelfstandig berichten sturen naar smartphones via bakens. De basis voor deze mededeling is de Bluetooth Low Energy (BLE) radiotechnologie. Als een item is uitgerust met een baken, het kan berichten sturen naar smartphones die ondersteuning BLE, bijvoorbeeld informeren over vertragingen, speciale aanbiedingen of campagne dagen.

In deze context, de fysieke web zorgt, onder andere, dat gebruikers niet hoeven om nieuwe apps overal te installeren, maar kan het nieuws bekijken op een uniforme interface. Het kan gebruikt worden in bijna alle gevallen waarin gebruikers geïnteresseerd zijn in informatie over hun omgeving of waarin een interactie tussen hen en slimme objecten is noodzakelijk. Met het oog op een beter idee van dergelijke scenario's te krijgen, drie korte voorbeelden van toepassingen volgen.

De intelligente bushalte: Een bushalte in de buurt kon vertellen te wachten voor mensen via hun smartphone wanneer de volgende bus zal komen. In dit geval, de fysieke web BLE sensor stuurt een URL die leidt naar de website van de bushalte. Om ze te onderscheiden van anderen, de URL zou een identificatiecode van de aanslag bevatten.

Interactie met automaten: Een automaat met een internetverbinding stuurt een URL die klanten kunnen gebruiken om toegang te krijgen tot een website met behulp betaalfunctie van de automaat, indien ze geen contant geld bij zich hebben. De URL bevat een token die dynamisch verandert na elke aankoop. De machine en de website geopend op de smartphone te verbinden met de provider back-end server met behulp van dezelfde token. Na de aankoop wordt verwerkt, de server stuurt een verzoek naar de automaat om de gekochte producten af ​​te geven. De fysieke web wordt gebruikt om de URL te dragen aan de smartphone. Alle andere stappen vinden plaats op het internet zoals gewoonlijk. Bijvoorbeeld, de zogenaamde web-aansluitingen kunnen worden gebruikt voor de bidirectionele communicatie tussen de machine of website en de server.

Bewaakte huishoudelijke apparaten: De fysieke baan kan ook worden gebruikt voor controle en toezicht huishoudapparaten zoals de wasmachine. Elk apparaat stuurt een URL die verwijst naar een IP-adres en kan alleen worden bereikt wanneer aangesloten op het lokale netwerk. De zichtbaarheid van de URL kan worden beperkt tot inrichtingen in het netwerk als het netwerk discovery technieken zoals mDNS en SSDP worden gebruikt in plaats van BLE.

Fysieke web of enkele apps

In tegenstelling tot andere informatie aanbiedingen (bv. informatie over de dienstregeling of toerisme vereniging), waar de gebruikers moeten hun eigen app voor elke provider installeren, de fysieke web integreert Eddystone URL verzonden door de bakens alsof ze een zoekopdracht op een pagina. Zodat gebruikers slimme objecten in hun omgeving kunnen vinden met slechts een app en direct contact met hen. Een ander voordeel: geen proactieve meldingen worden verzonden. De gebruiker ziet alleen een lijst met objecten in zijn omgeving als hij wil.

In aanvulling op de BLE, MOKOSmart, waarin de auteur werkt, stelt een methode voor het verzenden en ontvangen van URL's in lokale netwerken die zijn gebaseerd op het Simple Service Discovery Protocol (SSDP). Met de hulp van SSDP, is het mogelijk om de zichtbaarheid van verzonden Eddystone URL in lokale netwerken te beperken en dus verhoging van de verbindingsbeveiliging.

Het Physical Web is beschikbaar als een project onder de Apache-licentie op MOKOSmart en bevat implementaties voor platformen zoals Android, iOS, en Node.js. De fysieke web applicaties voor Android en iOS zijn beschikbaar in de Apple App Store en de Google Play Store. Alle aanvragen worden opgevat als prototype, die ontwikkelaars in staat om te experimenteren met de fysieke web mogelijk te maken in een vroeg stadium. In de toekomst, Het moet beschikbaar zijn op andere mobiele apparaten in aanvulling op smartphones.

eddystone url

Hoe werkt de fysieke web werk?

De fysieke web wordt gezegd dat een uitbreiding van het internet. Net als alle andere webtechnologieën, het is open voor iedereen en iedereen kan het verder ontwikkelen. Omdat het systeem gebaseerd op de weergave van URL, het is gedecentraliseerd en niet gecontroleerd door iedereen. De Eddystone URL kan leiden tot eenvoudige informatie pagina's, tot meer complexe, interactieve web apps of zelfs native applicaties. De fysieke web is vergelijkbaar met zoeken op het web:

De gebruiker roept een lijst met objecten uit zijn omgeving.
Een lijst met URL's wordt weergegeven.
De gebruiker kiest een.
De URL komt uit in het browservenster.
De volgende aspecten moet rekening worden gehouden vanuit een technisch perspectief:
1. Send feedback
2. Geschiedenis
3. Opgeslagen
4. Gemeenschap

• Het verzenden en ontvangen van URLs: Er zijn vele manieren om URL's. De fysieke baan ondersteunt momenteel overdracht via BLE, mDNS, en SSDP (meer hierover in de volgende paragraaf).
Ophalen basisinformatie van websites: De fysieke webclient verzamelt URL's gevonden en stuurt ze samen met alle relevante informatie (bv. de signaalsterkte) maken met een webservice. Deze, op zijn beurt, roept de basisinformatie, zoals de titel, Beschrijving, en het pictogram van de website en geeft de zoekresultaten om de client. Het prototype uitvoering van de web service is beschikbaar in het project GitHub repository.

• Tonen van de resultaten: Een ranking is belangrijk als het gaat om het tonen van de vele URL verzenden apparaten uit het gebied. De fysieke webclient kunnen sorteren op signaalsterkte, persoonlijke voorkeur en andere criteria. Het systeem moet uitzoeken spam vooraf. Aangezien zoekmachines hebben hetzelfde probleem, hun benadering kan worden gebruikt voor de fysieke web. In de resultaten worden weergegeven, de gebruiker klikt op een lijst object en de browser opent de bijbehorende website.

• Zoals genoemd, de fysieke web kent momenteel drie manieren voor het verzenden en URL's te ontvangen. Ze zijn gebaseerd op twee verschillende processen: Bluetooth Low Energy en Network Service Discovery. theoretisch, verder methoden kunnen worden toegevoegd in de toekomst. Bijvoorbeeld, ontwikkelaars kunnen audio watermerken technologie te gebruiken om insluiten een URL in een audiosignaal. In dit geval, de fysieke webclient moeten worden uitgebreid om te kunnen audiosignalen ontvangen en decoderen de URL's daarin.

Ble Bluetooth en Eddystone

Het eerste ontwerp van de fysieke Web GEBRUIKT BLE om de URL te sturen naar het juiste pakket. De technologie is zeer energie-efficiënte, vooral wanneer het product gebruikt wordt bedreven zendmodus (niet-aansluitbaar modus BLE), zoals in het geval van fysieke baan. Kleine BLE apparaten kunnen sturen Eddystone URL met een enkele knop cel voor bijna twee jaar.

Een van de fundamentele bouwstenen van het Physical Web is de Eddystone URL. Als protocolspecificatie, Eddystone definieert een Bluetooth laagvermogen berichtformaat voor proximity bakens basis van de Bluetooth kernspecificatie. Het beschrijft verschillende frametypen die bakens afzonderlijk of in combinatie kan gebruiken: Eddystone-UID, Eddystone-TLM, en de eerder genoemde Eddystone URL, die als enige relevant voor de fysieke baan.

Een Eddystone bericht bestaat uit twee typen data in een reclame-gegevens blok (ADVERTENTIE): UUID en data service. Beide types een 16-bits universeel unieke identificeerder (UUID) dat voldoet aan de Bluetooth-normen. De UUID dienst gereserveerd voor Eddystone is 0xFEAA. Het voorziet in een mechanisme voor een efficiënte, platformonafhankelijke achtergrondscanning dat zowel Android en IOS toestaan. De daaropvolgende bytes van de AD blok bevat de gegevens die specifiek aan het frame. De eerste byte bepaalt het frametype. Alleen de vier meest significante bits worden momenteel gebruikt. De vier lagere zijn gereserveerd voor later gebruik en moet de waarde hebben 0000.

De Eddystone UID gestel gaf een unieke 16-bytes ID baken dat bestaat uit een 10-bytes ID naamruimte en een 6-bytes ID aanleg. Hoewel de namespace-ID kan worden gebruikt voor het groeperen van een specifieke set van bakens, de instantie ID is nuttig om de apparaten van de groep.

Als je kijkt naar het concept van de Eddystone UID, het werkt op een vergelijkbare manier om de iBeacons door Apple geïntroduceerd in 2013. Het pakket bevat iBeacon 16 bytes dicht bij de UUID, een primaire domein 2-byte, en een 2-byte secundair domein. iBeacon pakketten bevatten een 16-byte nabijheid UUID, 2-byte grote en 2-byte kleine gebied. De nabijheid UUID kan worden gebruikt om een ​​organisatie of toepassing te identificeren als een bedrijf. Grote en kleine gebied laten een meer gedetailleerde toewijzing van de identiteit bepaald door de UUID, zoals bij een vertakking. Eddystone-TLM stuurt nu telemetrische gegevens zoals de status van de batterij, Inrichting temperatuur en het aantal pakketten verzonden door de beacon.

De Eddystone URL kader stuurt een beperkte versie van de URL gegenereerd door het coderen. De compressie maakt het mogelijk om meer data te vervoeren met de beperkte reclame-pakket. Het formaat van de eerste 11 bytes (bytes 0 door 10) van de Eddystone boodschap is gelijk voor alle frametypen. Hoe de volgende bytes zijn ingesteld (beginnend bij byte 11), echter, afhankelijk van het frametype:

• Byte 11 bepaalt het frametype. De waarde ervan voor Eddystone URL frames is 0x10.
• Byte 12 bepaalt de kracht van TX. Het is een getekende 8-bit integer waarde, zoals beschreven in de TX macht Level Bluetooth Kenmerken

Network Service Discovery

Naast BLE bakens en Eddystone URL, netwerk discovery methoden zoals SSDP en mDNS bieden de mogelijkheid voor het verzenden van URL's. U kunt ook URL's aan apparaten in lokale netwerken. De werkwijze heeft twee voordelen ten opzichte BLE: Eerste, Alleen gebruikers die zijn aangemeld bij de lokale netwerken kunnen de URL's zien, en ten tweede, Er is geen URL lengtebeperking zoals bij BLE.

Met behulp van Network Discovery voor de fysieke web zinvol in situaties waar veiligheid en privacy een belangrijke rol spelen. Een voorbeeld hiervan is de smart home gebied indien de toegang tot apparaten alleen moet worden beperkt tot mensen van hetzelfde huishouden.

De Simple Service Discovery Protocol (SSDP) is een netwerkprotocol voor reclame en de ontdekking van diensten en apparatuur in lokale netwerken. Het vormt de ontdekking laag van de universele plug-and-play protocol (UPnP) en helpt bij het nieuw toegevoegde apparaten die worden gedefinieerd als controlepunten publiceren. Ook kunt u zoeken naar apparaten en specifieke diensten.

Deze functies zijn gebaseerd op de twee typen berichten SSDP. Eerste, Er is de advertentie boodschap dat een apparaat stuurt zodra het wordt toegevoegd aan het netwerk. De boodschap aan de standaard multicast-adres en de poort 239.255.255.250:1900 is SSDP: levend. Controlepunten luisteren naar de haven om SSDP-berichten te ontvangen en dus in staat zijn om nieuwe apparaten en diensten op te sporen. Voordat UPnP-apparaten verdwijnen uit het netwerk of zijn niet meer beschikbaar, ze moeten de boodschap SSDP sturen: bye-bye naar hetzelfde multicast-adres en de corresponderende poort.

Anderzijds, Er is een ontdekking functie waarin SSDP kan de controlepunten voor apparaten en diensten van belang te vinden, zelfs in het netwerk. In dit geval, een controlepunt stuurt een zoekopdracht naar het multicast-adres en de poort 239.255.255.250:1900. UPnP-apparaten dat de gevraagde diensten te ondersteunen stuur unicast reactie op het adres van het checkpoint dat het verzoek verzonden. Het formaat van de respons is vergelijkbaar met de SSDP boodschap van het type SSDP: levend.

Physical Web ondersteunt SSDP voor het verzenden en ontvangen van URL's in lokale netwerken. Fraunhofer FOKUS ontwikkelde het concept en de uitvoering van de overeenkomstige mechanisme. De implementatie omvat de integratie van SSDP in de fysieke webapplicatie voor Android en iOS voor het opnemen URL via het protocol. Daarnaast, een platformonafhankelijke tool gebaseerd op Node.js beschikbaar URL's op dezelfde wijze te sturen.

Bij het gebruik van SSDP, een fysieke baan aangesloten op het lokale netwerk de volgende ssdp: levend bericht zodra het beschikbaar is in het netwerk:

NOTIFY * HTTP / 1.1 GASTHEER: 239.255.255.250:1900
Cache-Control: max-age = seconden tot advertentie verloopt
PLAATS: URL van de webpagina om te adverteren
NT: urn: fysisch-web-org: apparaat: basis-: 1
NTS: SSDP: levend
SERVER: DE / versie UPnP / 1.0 Product / versie
USN: advertisement UUID
De werkwijze NOTIFY in de eerste regel aangeeft dat het een reclameboodschap. Hoewel de locatie header definieert de fysieke web-URL die wordt verzonden, NT kop definieert het apparaattype, die in het geval van het fysieke baan urn: fysisch-web-org: apparaat: basis-: 1. de SSDP: het levend waarde van de NTS kop aangeeft dat de fysieke baan apparaat beschikbaar. Tenslotte, USN kop een unieke naam die kan worden gebruikt om het apparaat te identificeren. Fysieke web clients draaien op smartphones of tablets luisteren naar de multicast-adres en de poort 239.255.255.250:1900 en filteren van de fysieke web SSDP-berichten door het controleren van de waarde van de NT header. Vervolgens kunt u het analyseren van de SSDP bericht en lees de waarde van de locatie header die de verzonden URL draagt.

Fysieke web apparaten moeten de volgende SSDP sturen: bye-bye bericht voordat ze verdwijnen uit het netwerk:

NOTIFY * HTTP / 1.1 GASTHEER: 239.255.255.250: 1900
NT: urn: fysisch-web-org: apparaat: basis-: 1
NTS: SSDP: tot ziens
USN: advertisement UUID
SSDP: bye-bye maakt duidelijk dat het fysieke web apparaat is niet meer beschikbaar vanaf nu. De waarde van de USN kop blijft hetzelfde als bij de ssdp: levend bericht. Fysieke web klanten die een dergelijk bericht blik ontvangen voor de URL in verband met de USN en verwijder deze vervolgens uit de lijst.