Что такое спецификация iBeacon?

В июне 2013 года Apple представила свой очередной прорыв в мире беспроводной связи — iBeacon. В то время эта технология не привлекла особого внимания, но всё равно произвела впечатление. Она основана на технологии Bluetooth 4.0 (представленной в 2010 году), или, как мы её называем, Bluetooth Low Energy (BLE). Спецификация iBeacon представляет собой значительный шаг в развитии бесконтактных сервисов, оптимизируя основные преимущества BLE.

Введение в iBeacon, предлагаемый Apple

iBeacon — это протокол Bluetooth-оповещения. Этот протокол, по сути, определяет, какие данные и в каком формате должны быть переданы. Полную спецификацию iBeacon можно найти на официальном сайте Apple. iBeacon.

Apple iBeacon — это не аппаратный продукт, который можно купить в магазине Apple Store. Это скорее набор правил (если говорить технически, спецификация протокола) для определения расстояния на основе BLE. iBeacon использует энергосберегающую технологию Bluetooth для определения расстояния.

Компания Apple представила миру iBeacon. Буква «i» в названии iBeacon, как мы видим в фирменном стиле Apple, обозначает разработку Apple. Однако базовая технология не является запатентованной. Она основана на протоколе Bluetooth 4.0 BLE и может быть реализована на любом совместимом устройстве, а не только на устройствах iOS. Впоследствии на рынке также появилось множество сервисов и устройств на основе маяков от других технологических гигантов, таких как Eddystone от Google.

Как работает спецификация iBeacon

Технология iBeacon использует BLE, часть спецификации Bluetooth 4.0, выпущенной в 2010 году. В основе iBeacon лежит широковещательная передача. iBeacon работает без подключения. Вся информация, получаемая приложением, транслируется.

Базовая методология трансляции рекламных пакетов та же. Устройство-маяк отправляет одни и те же пакеты по всем трём рекламным каналам. При получении пакета приёмник определяет его релевантность. Это означает, что приёмник проверяет, декодируется ли рекламный пакет. Если пакет декодируется, он выполняет дальнейшие действия.

Связь iBeacon однонаправленная: маяки непрерывно передают небольшие пакеты данных. Любое устройство с поддержкой BLE может принимать эти передачи. Эти пакеты содержат уникальные идентификаторы и дополнительную информацию. Когда совместимое устройство попадает в зону действия маяка, оно обнаруживает этот сигнал и может оценить свою близость к нему по уровню сигнала.

Трансляция и кодирование iBeacon

iBeacon — это прежде всего вещание. Каждое устройство iBeacon имеет уникальный идентификатор (UUID + Major + Minor). Этот идентификатор обозначает определённую область в диапазоне вещания устройства. Здесь мы сосредоточимся на важнейших аспектах: какую информацию передают iBeacon? Что именно необходимо передавать и какие технические требования установлены по умолчанию.

Ключевой формат пакета iBeacon включает:

UUID (универсальный уникальный идентификатор): размер UUID составляет 16 байт. Чаще всего для его представления используется строка.

Major: 2 байта образуют major. По сути, это число в диапазоне от 1 до 65,535 XNUMX.

Минор: Размер минорного значения составляет 2 байта, аналогично размеру основного значения.

Такая конструкция идентификаторов позволяет неравномерно идентифицировать маяк среди тысяч. Вместе они определяют, какой iBeacon в какой группе осуществляет передачу. Поэтому такой формат пакета очень полезен для построения крупных сетей маяков.

Дополнительные элементы в пакете вещания iBeacon:

Длина поля рекламного объявления: эта величина показывает, сколько полезных данных содержится в рекламном объявлении.

Тип: С каким типом рекламы мы имеем дело?

CompanyID: двухбайтовый идентификатор компании, назначенный Bluetooth SIG. Он помогает приложениям правильно обрабатывать поля данных. У Apple это 0x004C, а у Nordic Semiconductor — 0x0059.

Тип iBeacon: всегда имеет значение 0x02, что означает «Я — бесконтактный маяк!»

Длина iBeacon: Какова длина оставшейся части сообщения?

TxPower: представляет собой калиброванный RSSI на расстоянии 1 метра. Это своего рода мера расстояния от маяка.

Возьмём, к примеру, национальную розничную сеть, использующую iBeacons. Все маяки во всех магазинах имеют один UUID. Каждый магазин получает своё значение Major, а каждый отдел магазина получает уникальные значения Minor. Таким образом, когда покупатели заходят в магазин, система может оповещать их о любых предложениях: от скидок для всей сети до специальных предложений только для обувного отдела.

Основные применения технологии iBeacon

iBeacon, технология определения местоположения, имеет два основных применения:

Уведомления, основанные на близости

iBeacon может отправлять пользователям push-уведомления при входе в определённые зоны действия маяка. В iOS 7 и более поздних версиях система поддерживает обнаружение iBeacon нативно. Когда устройство пользователя попадает в зону действия отслеживаемого iBeacon, оно может активировать соответствующее приложение.

Крытый позиционирования

Маяки iBeacon используют индикацию уровня принятого сигнала (RSSI) для оценки расстояния до устройства. В iOS SDK указано значение точности в метрах, которое соответствует расстоянию до iBeacon. В связи с колебаниями сигнала и факторами окружающей среды Apple определяет четыре диапазона расстояния:

• Немедленно: < 1 метра
• Рядом: 1-3 метра
• Далеко: Относительный термин, не обязательно указывающий на большое расстояние.
• Неизвестно: возникает во время инициализации или когда невозможно определить расстояние.

Статус «Далеко» здесь не означает, что устройство находится далеко от iBeacon. На самом деле, оно может быть довольно близко — всего в метре. У нас просто недостаточно данных, чтобы подтвердить его близость. «Далеко» на самом деле означает «где-то в этом диапазоне» — устройство может находиться где угодно в пределах этого диапазона.

Стратегии позиционирования внутри помещений включают в себя:

• Одноточечный: использует координаты ближайшего маяка в качестве местоположения пользователя.
• Двухточечный: вычисляет местоположение на основе сигналов RSSI двух маяков
• Многоточечный: триангуляция местоположения с использованием трех или более маяков

Эти методы можно применять в различных сценариях, о которых мы поговорим позже, например, для предоставления информации о местоположении в музеях или для улучшения навигации в больших закрытых помещениях.

Реальные примеры использования iBeacon

Универсальность технологии iBeacon привела к её внедрению в различные инновационные приложения. Вот несколько примеров из реальной жизни:

• Weather Assistant: японская компания разработала решение на основе iBeacon, которое поможет не забыть зонтик в дождливые дни. Если положить небольшой iBeacon-модуль рядом с дверью, приложение автоматически отправит оповещения о погоде.
• Отслеживание багажа: путешественники могут прикрепить iBeacon к своему багажу. Когда багаж приближается к ленте выдачи багажа в аэропорту, приложение автоматически оповестит пользователей. Не нужно стоять в толпе у ленты.
• Интерактивные художественные выставки: итальянский музей использует наши устройства iBeacon (метка L01A Wayfinding Tag) для предоставления цифровых путеводителей и навигации с учётом местоположения. По мере перемещения посетителей по экспозициям их смартфоны отображают важную информацию о произведениях искусства.

Настроить Маяк МОКОs для трансляции iBeacon

Умные маяки MOKO полностью совместимы с iBeacon. Мы предоставляем руководство пользователя для всех наших маяков. Bluetooth-маяки, вы можете настроить протокол iBeacon на его основе. Обратите внимание: прошивка вашего маяка должна быть всегда актуальной. Если вам потребуется дополнительная помощь, обратитесь к нашему специалисту по Bluetooth!