Технические Основы Bluetooth Beacon инфраструктуры

Beacon Infrastructure

В этой статье, мы в первую очередь хотим иметь дело с внедрением и планированием соответствующих приложений и инфраструктуры радиомаяка. Приложения на основе BLE маяки становится все более распространенным явлением. Эти приложения, особенно, в настоящее время вождения необходимости структурированного планирования. Таким образом, Bluetooth продолжает развиваться как тема в наших проектах и ​​продолжает становиться более важным.

для таких оправданных оговорок, кроме, использование приложений Bluetooth может предложить реальную добавленную стоимость. Как и в любом приложении, индивидуальный случай должен быть рассмотрен. В отличие от большей части того, что мы рассматриваем в нашем классическом консалтинге изо дня в день, например, применения радиомаяка в промышленности и особенно в производстве довольно редки. В других областях, например, где смартфон является основным инструментом, например, в офисе, это может выглядеть значительно отличается. Следовательно, взгляд на сферу, польза и подход к планированию таких приложений, которые могут быть необходимы, является актуальным и полезным.

Для самого Bluetooth, смартфон или соединение с соответствующим широко распространенной и доступной системой, как правило, является важной основой. Выбор доступных приложений, следовательно, выходит за рамки смартфонов подключения к системе громкой связи или гарнитуры или от ноутбука к различным периферийным устройствам. Есть все больше и больше приложений, которые находят свой путь в современные здания на основе Bluetooth.

Если все больше и больше приложений (например. смартфон приложений) основано на BLE маяков и требует соответствующей инфраструктуры радиомаяка, планирование поставок Bluetooth становится все более важным. Структурное планирование всегда должно осуществляться, особенно если производство критичных требования применяются здесь.

В данном контексте, это не только касается основных аспектов, таких как размещение передатчика и приемника. Другие аспекты, которые мы знаем из классического сетевого планирования также играет все более важную роль.

Пожалуй, наиболее важным примером здесь является безопасность. В связи с опубликованными пробелов безопасности во многих реализациях Bluetooth, это становится очевидным еще раз. Шифрование, используемое при Bluetooth уязвима. В типичных случаях применения радиомаяка, это часто может не быть столь же актуальны. тем не мение, как только другие виды использования Bluetooth играют роль, Управление безопасности имеет важное значение, соответствующее.

Технические основы инфраструктуры радиомаяка

Есть в настоящее время большое количество различных стандартов радиомаяка, четыре наиболее известные из которых являются IBeacon, Eddystone, uiBeacon, и ALT-Beacon. Первые два стандарта имеют особое значение, поскольку они поддерживаются Apple, (IBeacon) и Google (Eddystone). Это не имеет значения, является ли пользователь с помощью iPhone, Android или Windows, операционная система на мобильном устройстве. Сигналы понимаются все устройства. Протокол IBeacon был поддерживается начиная с версии Android 4.3.

Так как различные протоколы радиомаяка все части Bluetooth Low Energy Standard, структура очень похожа. Пакет данных IBeacon поэтому более подробно иллюстрируется. Это является частью Payload Bluetooth Low Energy, который, в свою очередь, является частью блока данных протокола (PDU) фактического BLE кадра. Это означает, что 31 снаружи 47 байты могут быть использованы для данных IBeacon в пределах одного кадра BLE. Объем данных кажется маленьким, но концепция маяков требует, чтобы интеллект был в приложении, а не в самом маяке.

Структура данных IBeacon кадра в Bluetooth Low Energy

инфраструктуры маяка

Вне зависимости от индивидуальных протоколов, маяки всегда предлагают несколько частей информации, которые они посылают через определенные промежутки времени. Эти значения для универсального уникального идентификатора (UUID), Главный, Незначительный, и TX мощность. Первый имеет объем данных 128 биты. Это приводит к 160 биты пользовательских данных, которые могут быть переданы с использованием маяка. Это позволяет хорошее структурирование различной информации для различных приложений. Например, UUID может относиться к компании, майора здания и минора к определенной позиции внутри здания.

Значение TX мощность отвечает за конечное устройство будучи в состоянии оценить расстояние до маяка. Там, устройство передает информацию о своей собственной силе сигнала в виде дополнения до двух. таким образом, например, то значение 0xC8 = 200, двоичное дополнение = 256-200 знак равно 56 и, таким образом, кодированный уровень сигнала -56 дБй сигнал радиомаяка. Это является показателем показателя интенсивности принятого сигнала (RSSI) и указывает на то, насколько сильно сигнал должен быть, когда он измеряется один метр от объекта. Конечно, что реально существующие обстоятельства не учитываются здесь. Стена или лицо между маяком и приемником может сильно влиять на измеренной напряженности поля,. Для приемника сигнала, она не может быть видна ли далеко сигнал, Является ли это эхо сигнал, который на самом деле ближе, или есть ли препятствие между передатчиком и приемником. тем не менее, это значение позволяет повысить точность позиционирования для определения положения по отношению к положению маяка.

Beacon применения в современных зданиях

В современных зданиях, Есть все больше и больше приложений, которые требуют подключения к данным в дополнение к классической офисной связи. Здесь мы подразумеваем не только подключение периферии рабочего места, такие, как мышь, клавиатуры или гарнитура.

Соединение для многих других конечных устройств часто не требует классической проводной сети. Соединение через WLAN теперь часто стандартный случай здесь. И даже в проектах клиентов, где проводная сеть до сих пор превалирует, тенденция к беспроводным приложениям часто очевидна. Уже сегодня, но особенно в здании будущего, можно предположить, что все больше и больше конечных устройств подключены по беспроводной сети. Одним из последствий этого развития, особенно, что широкое освещение WLAN часто требуется. На основании этого факта, Целый ряд приложений Bluetooth, основанный на BLE маяков требует второго соединения для передачи данных с использованием сотовой связи или WLAN.

Типичное применение BLE маяка не один, но требует дополнительного подключения данных. Услуги и услуги, доступные в сети могут быть достигнуты, как показано. В случае возникновения сомнений, это соединение должно быть спланировано и при условии,.

В местах, в зависимости от приложения является наиболее очевидным применением для маяков. Для этой цели, например, в сфере розничной торговли со многими маяками, была сделана попытка проанализировать и повлиять на покупательское поведение клиентов. это “близость маркетинга” имеет не имели большой успех, по крайней мере в Европе, и все более и более комнатные системы навигации теперь появляются вместо, которые должны сделать его более удобным для пользователей, чтобы найти свой путь вокруг в неизвестном здании.

Идея в здании будущего заходит так далеко, что лифт использует свои датчики, чтобы сообщить, что он ожидает, что дефект в ближайшее время и уведомляет специалиста по обслуживанию. Это приходит в здание и автоматически получает необходимые разрешения запирающих для электронных дверных замков и управляется приложением к соответствующей сервисной комнате, используя маяки Bluetooth. Когда-то, маяк на лифтовых ссылки на устройства актуальности руководства и техник может вызвать историю предыдущего технического обслуживания и ремонт.

Области применения технологии разнообразны и, из-за легкость модернизации, Интересно также для существующего маяка инфраструктуры.

Любые, кто когда-либо посещал клинику в Аахен будет оценить значение комнатной навигации, чтобы найти свой путь по извилистым коридорам. Там, некоторые станции были оснащены маяками и, таким образом, позволяют частичную навигацию для пациента. к несчастью, вся клиника не была оснащена маяками, но только в очень немногих областях. Как концепция корректуры из-, интересный проект, но без всестороннего расширения, принятие пользователь вряд ли будет достижима.

так же, музей может быть легко расширен с маяками на выставках и предыдущих аудиогидах можно заменить музейное приложение. Это также позволяет лояльность клиентов за пределами индивидуального посещения. Исследования показывают, что многие пользователи оставляют приложение на своем мобильном устройстве после посещения. это, в очереди, позволяет оператору сообщить посетителю о новых выставках и акциях.

Торговая ярмарка также может извлечь выгоду из этой технологии. Торговая ярмарка приложение с BLE технологии позволяет не только в помещении навигации или выставочное руководство для пользователя, но и предлагает оператору возможность анализировать и контролировать поток посетителей. Если зал переполнен, пользователи могут быть благодарны Сообщаем, что еще один зал в настоящее время почти не посетителей.

Конечно, тогда может быть испытано для пользователя приложения, что в якобы пустом зале все пользователи возились вокруг без смартфона и выставочного приложения, которые система не «видел». На основании типичного поведения пользователя (или в соответствии со статистическим средним) и с соответствующим программным обеспечением, тем не мение, соответственно хороший прогноз часто может быть сделан.

По всей зоне снабжения здания с технологией радиомаяка также предлагает множество новых концепций использования. В переговорной комнате, которая не была использована не должны быть очищены (или реже). И конференц-зал, который никогда не используется, вероятно, можно было бы лучше использовать. Данные анонимных могут быть использованы для этого, чтобы получить профиль использования соответствующей области.

Расположение с помощью Bluetooth-маяки

Существуют три различных варианта использования при использовании маяки устройств, которые объясняются более подробно ниже и схематически показаны.

Различные способы использования маяка; осталось: навигация по стационарным маякам; средний: отслеживание пути перемещения маяков на объектах; право: сочетание обоих методов

Возможная установка для внутреннего судоходства предполагает, что маяки твердо установлены и приложение знает, где каждый маяк находится. Положение внутри инфраструктуры маяка, может быть определена путем трилатерации. Как правило, дополнительные датчики мобильных устройств используются. Определение местоположения может быть обеспечено с помощью датчиков ускорения, которые установлены во всех текущих мобильных телефонах.

С отслеживанием активов, Вы хотите знать, где маяки расположены. Компоненты, которые должны быть локализованы, следовательно, оборудованы маяками, а затем могут быть расположены в пределах инфраструктуры. В секторе здравоохранения, например, это в настоящее время является очень актуальным приложение, которое должно быть спланировано все чаще и чаще. Оператор хотел бы знать, где определенные ресурсы расположены.

Идея заключается в том, что вы можете использовать его для плана ресурсов лучше и тратить меньше времени на поиск соответствующего компонента. Дополнительный побочный эффект заключается в том, что вы также можете получить информацию о фактическом использовании. В этом приложении, WLAN точки доступа с дополнительным BLE технологии часто используются.

Если такая инфраструктура используется, Вы также можете комбинировать оба способа и позволяют как внутри навигации и отслеживания активов, создавая тем самым добавленную стоимость для использования здания. Из-за низкой цены маяков, это не связано с высокими инвестиционными затратами. Вы можете начать разворачивать эту технологию в одной области, а затем расширять его по кусочкам. тем не мение, следует отметить, что больше маяки не обязательно повышает точность определения местоположения. Если есть слишком много сигналов радиомаяка, точность снова уменьшается [в 2015]. Для достижения широкого практичности, тщательное планирование инфраструктуры радиомаяка является разумным и необходимым.

Планирование основы радиомаяка отслеживания активов

В данном контексте, отслеживания активов означает маяк на основе отслеживания объектов, и т.д. Основанием для этого, как правило, отслеживание движущихся маяки Bluetooth, которые размещаются на объектах, которые необходимо отслеживать. Эти маяки локализованы соответствующими приемниками Bluetooth. Таким образом, вам нужна инфраструктура BLE приемников, которые получают маяки. , Лежащий в основе инфраструктура маяка может оценивать данные и в конечном счете определить положение маяка.

Определение местоположения с помощью трилатерации

Определение местоположения с помощью трилатерации

С технической точки зрения и планирования, это очень напоминает о местонахождении WLAN конечных устройств на основе интенсивности сигнала их пакеты с использованием точек доступа WLAN. В отличие от местоположения с помощью сети WLAN, количество приемных станций, необходимых для BLE часто ниже,. В конце концов, тем не мение, это зависит от структурной среды, требования к точности применения и других рамочных параметров. Часть планирования поэтому сравнима с WLAN планирования. Подобно радиоячейками, соответствующие зоны покрытия должны быть определены и запланированы.

Поэтому не удивительно, что многие из доступа WLAN точка, доступная в профессиональной среде теперь также синяя
Привести модуль зуба радио. Соответствующая инфраструктура маяка Bluetooth, таким образом, уже создана через WLAN инфраструктуры. В значительной степени, Планирование приложений для отслеживания активов является почти классическим планирование инфраструктуры.

WLAN инструментов планирования теперь поддерживают первые базовые функции для планирования Bluetooth [openreality.com]. BLE покрытие похоже на WLAN могут быть смоделированы в популярном инструменте Ekahau Site Survey,. Функциональность в настоящее время ограничиваются отображающими радиоячейками, в котором минимальное количество маяков с достаточным уровнем сигнала может быть получены. к несчастью, прямой вывод о точности местонахождения пока не представляется возможным в текущей версии.

Соответствующая платформа необходима для управления маяков, определение местоположения и, возможно, другие функции управления. Здесь тоже, существуют соответствующие решения от производителей WLAN.

Такая архитектура позволяет также контролировать на батарейки маяков. Замену батареи следует ожидать через несколько лет после того, как реализация может быть упрощена система может вернуть статус установленных маяков. В зависимости от производителя информации и конфигураций, батареи, возможно, потребуется заменить после периода между 3 и даже 8 лет. Прочие операционные задачи также связаны с тем, что инфраструктура маяка должна быть документированной и вся архитектура должна быть сохранена. К тому же, релевантные для безопасности аспекты, такие как обновления текущей версии программного обеспечения и программно-аппаратные версии, должны быть приняты во внимание, и осуществляется. Соответствующие усилия должны быть приняты во внимание.

В дополнение к архитектуре, Другой важной задачей является планирование приложения на его основе. В целом, поэтому необходимо не только обеспечить структурированное планирование концепции инфраструктуры, но и для реализации приложения. Затем это включает в себя анализ требований, грубая концепция, определение требований к инфраструктуре радиомаяка (с требуемой точностью до зоны покрытия или зон покрытия) и соответствующие особенности интерфейса приложения и пользователя.

Так как актив, который постоянно установлен служит основой архитектуры Bluetooth для отслеживания активов, планирование аналогично классическому планирования WLAN полезно. В результате процедура сравнима с WLAN планирования. Следует иметь в виде, что планирование маяка позиции, как правило, требует меньше черновика. Одной из причин этого является низкая цена радиомаяков и требований в основном низкой инфраструктуры. К тому же, в случае обнаружения и отслеживания приложений, некоторая часть уже предопределена WLAN планирования, если WLAN инфраструктура для использования, а также.

Отдельные аспекты планирования, показанные на рисунке 5 Таким образом, напоминает классическое планирование WLAN, не требуя те же глубины. При планировании инфраструктуры, это уже важно знать и учитывать параметры приложения, такие, как требуемая точность местонахождения. Поэтому часто бывает полезно Интерлинк при разработке приложений. Важные требования для планирования инфраструктуры на основе архитектуры Bluetooth, в частности, требование приложения должны быть реализовано с Bluetooth. В связи с отслеживанием активов, они включают охват и точность требуемого места. Это должно быть определено, в котором здание (или местности) площади требуется соответствующая точность. Тогда это приводит к требуемой плотности BLE приемников, которые используются для размещения.

Структура планирования, аналогичный Bluetooth для планирования WLAN

Основы планирования навигации / приложения приложения на основе

В отличие от расположения объектов, оборудованного маяком, описанным выше, типичные навигации или определения местоположения в приложении смартфона не требуют обширной инфраструктуры радиомаяка.

Маяки Bluetooth обычно формируют инфраструктуру здесь. это, дополняется соответствующей услуги в сети, является достаточным для определения местоположения. Смартфон или приложение получает несколько маяков. На основании этого, соответствующая услуга может затем вычислить позицию через соединение данных, такие как WLAN или мобильной радиосвязи. Даже если инфраструктура сравнимой с точками доступа WLAN не требуется, определенная архитектура по-прежнему требуется. Требования к доступности возникают соответственно на внутреннем интерфейсе. Они могут быть сравнимы с требованиями к другой сетевой инфраструктуре.

Для того, чтобы определить точное положение, смартфон должен получить и оценить достаточное количество BLE маяков. В зависимости от производителя, он также может иметь смысл здесь, чтобы использовать модули Bluetooth, установленные в WLAN точки доступа для мониторинга маяков для того, чтобы контролировать операционные расходы путем мониторинга маяков.

также, передатчики Bluetooth в точках доступа часто могут быть использованы в качестве маяков. WLAN инфраструктура, следовательно, отрабатывает дополнительные цели и, таким образом, образуют не-батарейки основного питания с маяками. Специальный производитель специфические специальные формы, также стоит упомянуть. Например, Cisco предлагает так называемый маяк точек. В сочетании с серверной инфраструктурой от того же производителя, это обеспечивает гибкое размещение “виртуальный” маяки с помощью соответствующей проводной инфраструктуры BLE. Секторные антенны с соответствующими характеристиками приема и аппаратного и программного обеспечения используются для создания различных маяки к получению в зависимости от положения в комнате. Система позади затем вычисляет положение.

В любом слючае, планирование и тестирование должно проводиться до реализации. Различные требования к точности делают соответствующую разницу в реализации. При планировании позиции маяка в случае классического приложения на основе местоположения и навигации, существует четкое различие в процедуре планирования для планирования WLAN. В основном это связано с тем, что, как правило, не классический инфраструктуры или что только застроенной в ограниченной степени (в зависимости от производителя).

Это устраняет точки, такие как планирование пассивной инфраструктуры в рамках планирования позиции. тем не менее, рамочные параметры и требования должны быть определены, так как зона покрытия и требования к точности расположения должны быть приняты во внимание при выборе позиции радиомаяков. Следует также отметить, что во многих случаях, в частности, в случае с батарейным питанием маяков, последующая адаптация или добавки дополнительных маяки возможна с сравнительно небольшим усилием.

Резюме

Это ясно показывает, что Bluetooth становится все более актуальной в связи с соответствующими приложениями. И несмотря на то, что технология работает достаточно удаленные от других технологий инфраструктуры сети маяков во многих приложениях, пристальный взгляд, и, таким образом, структурированная планирование является полезной и полезной.

Это начинается с планированием заявок и продолжается до планирования влияния на сетевых технологиях, такие как WLAN. Bluetooth планирование не может игнорировать классические аспекты сетевого планирования, такие, как анализ требований, определение областей питания, и т.д.

Если вы в настоящее время планирования WLAN инфраструктуры, вы должны иметь дело с технологией радиомаяка, так как он может представлять большую добавленную стоимость для использования с низкими инвестиционными затратами. Классическое программное обеспечение для планирования в настоящее время лишь частично удалось создать реалистичную имитацию BLE инфраструктуры. тем не мение, это скоро станет возможным с увеличением частоты и, превыше всего, получить в уровне детализации. Первые подходы к необходимым вариантам планирования теперь можно найти в соответствующем программном обеспечении.

В зависимости от применения, планирование инфраструктуры маяка для приложений может быть ниже, чем для классической сети, так как фокус часто на программное обеспечение или смартфон приложение. Это поэтому не следует недооценивать, что оперативная ответственность часто рассматривается в ИТ. В последней, когда требуется подключение через WLAN или BLE поддержки через WLAN инфраструктуры, новая ответственность возникает в ИТ-отделе. В целом, есть дополнительные усилия. По этой причине, тоже, Bluetooth должен играть определенную роль в текущем планировании и стратегической ориентации ИТ и принимать во внимание.