У цій статті, в першу чергу ми хочемо мати справу з впровадженням і плануванням відповідних додатків і інфраструктури маяка. Додатки на основі BLE маяки стають все більш поширеними. Ці програми, зокрема, наразі викликають потребу в структурованому плануванні. Таким чином, Bluetooth продовжує розвиватися як тема в наших проектах і стає все більш важливим.
За винятком таких виправданих застережень, використання додатків Bluetooth може запропонувати реальну додаткову цінність. Як і в кожній програмі, необхідно розглянути індивідуальний випадок. На відміну від більшої частини того, що ми розглядаємо в нашому класичному повсякденному консультуванні, наприклад, Застосування маяків у промисловості і особливо на виробництві зустрічається досить рідко. В інших областях, наприклад, де смартфон є центральним інструментом, наприклад, в офісі, це може виглядати значно інакше. Тому, подивитись на масштаб, переваги та підхід до планування таких додатків, що може знадобитися, є актуальним і корисним.
Для самого Bluetooth, смартфон або зв'язок з відповідно поширеною і доступною системою зазвичай є важливою основою. Вибір доступних додатків, тому, виходить за рамки підключення смартфона до системи гучного зв’язку чи гарнітури чи від ноутбука до різних периферійних пристроїв. З’являється все більше додатків, які знаходять свій шлях у сучасних будівлях через Bluetooth.
Якщо додатків все більше (напр. програми для смартфонів) засновані на маяках BLE і потребують відповідної інфраструктури маяків, планування постачання Bluetooth стає все більш важливим. Завжди слід здійснювати структуроване планування, особливо якщо тут застосовуються критичні для виробництва вимоги.
У цьому контексті, це стосується не лише основних аспектів, таких як розміщення передавача та приймача. Інші аспекти, які ми знаємо з класичного мережевого планування, також відіграють все більш важливу роль.
Мабуть, найважливішим прикладом тут є безпека. З огляду на опубліковані прогалини безпеки в багатьох реалізаціях Bluetooth, це знову стає очевидним. Шифрування, яке використовується під Bluetooth, є вразливим. У типових застосуваннях маяків, це часто може бути не таким актуальним. Однак, як тільки інші види використання Bluetooth зіграють свою роль, відповідне значення має управління безпекою.
Технічні основи інфраструктури маяків
В даний час існує велика кількість різноманітних стандартів маяків, чотири найвідоміших з них - iBeacon, Eddystone, uiBeacon, і ALT-маяк. Перші два стандарти особливо актуальні, оскільки їх підтримує Apple (iBeacon) і Google (Eddystone). Не має значення, чи використовує користувач iPhone, Операційна система Android або Windows на своєму мобільному пристрої. Сигнали розуміють усі пристрої. Протокол iBeacon підтримується з версії Android 4.3.
Оскільки різні протоколи маячків є частиною стандарту Bluetooth Low Energy, структура дуже схожа. Тому пакет даних iBeacon проілюстрований більш детально. Це частина корисного навантаження Bluetooth Low Energy, який, у свою чергу, є частиною блоку даних протоколу (PDU) фактичного кадру BLE. Це означає що 31 з 47 Байти можна використовувати для даних iBeacon в межах одного кадру BLE. Обсяг даних здається невеликим, але концепція маяків вимагає, щоб інтелект був у додатку, а не в самому маяку.
Структура даних кадру iBeacon в Bluetooth Low Energy
Незалежно від окремих протоколів, маяки завжди пропонують кілька частин інформації, які вони надсилають через фіксовані проміжки часу. Це значення для універсального унікального ідентифікатора (UUID), Майор, Неповнолітні, і TX Power. Перший має обсяг даних 128 біти. Це призводить до 160 біти даних користувача, які можна передати за допомогою маяка. Це дозволяє добре структурувати різну інформацію для різноманітних застосувань. Наприклад, UUID може посилатися на компанію, головне для будівлі та другорядне для певного місця в будівлі.
Значення потужності TX відповідає за можливість кінцевого пристрою оцінити відстань до маяка. Там, Пристрій передає інформацію про власну силу сигналу у вигляді доповнення до двох. Таким чином, наприклад, значення 0xC8 = 200, доповнення до двох = 256-200 = 56 і, таким чином, потужність кодованого сигналу -56 дБм сигналу маяка. Це індикатор потужності отриманого сигналу (RSSI) і вказує, наскільки сильним має бути сигнал, коли він вимірюється в одному метрі від об’єкта. Звичайно, тут не враховуються реально існуючі обставини. Стіна або людина між маяком і приймачем можуть сильно вплинути на вимірювану напруженість поля. Для приймача сигналу, не видно, чи далеко сигнал, чи це відлуння сигналу насправді ближче, або чи є перешкода між передавачем і приймачем. Тим не менше, це значення дозволяє покращити точність позиціонування для визначення позиції по відношенню до положення маяка.
Застосування маяків у сучасних будівлях
У сучасних будівлях, з’являється все більше програм, які вимагають підключення для передачі даних на додаток до класичного офісного спілкування. Тут ми маємо на увазі не тільки підключення периферії робочого місця, наприклад миша, клавіатуру або гарнітуру.
Підключення для багатьох інших кінцевих пристроїв часто не вимагає класичної дротової мережі. Підключення через WLAN зараз часто є стандартним випадком. І навіть у проектах замовників, де все ще переважає дротова мережа, тенденція до бездротових додатків часто очевидна. Вже сьогодні, але особливо в будівництві майбутнього, можна припустити, що все більше кінцевих пристроїв підключаються бездротовим способом. Одним із наслідків цього розвитку є, зокрема, що часто потрібне широке покриття WLAN. Виходячи з цього факту, ціла серія додатків Bluetooth, що базуються на маяках BLE, вимагають другого з'єднання даних за допомогою стільникового зв'язку або WLAN.
Типова програма-маяк BLE не сама по собі, але вимагає додаткового підключення для передачі даних. Послуги та послуги, доступні в мережі, можна отримати, як показано. У разі сумніву, цей зв'язок має бути спланований і забезпечений.
Додаток, що залежить від розташування, є найбільш очевидним застосуванням для маяків. Для цієї мети, наприклад, в торговій зоні з багатьма маяками, була зроблена спроба проаналізувати та вплинути на купівельну поведінку клієнтів. Це “безпосередній маркетинг” мало успіху, принаймні в Європі, і все більше і більше внутрішніх навігаційних систем тепер з'являються замість них, що має полегшити користувачам орієнтуватися в невідомій будівлі.
Ідея в будівництві майбутнього заходить так далеко, що ліфт використовує свої датчики, щоб повідомити про те, що незабаром очікується дефект, і сповіщає техніка сервісного обслуговування.. Він потрапляє в будівлю і автоматично отримує необхідні авторизації на замикання електронних дверних замків і спрямовується за допомогою програми до відповідного сервісного приміщення за допомогою маячків Bluetooth.. Одного разу там, маяк на ліфті посилається на поточну інструкцію з обслуговування пристрою, і технік може викликати історію попереднього технічного обслуговування та ремонту.
Сфери застосування технології різноманітні і, завдяки простоті модернізації, також цікавий наявною інфраструктурою маяків.
Кожен, хто коли-небудь відвідував клініку в Аахені, оцінить цінність внутрішньої навігації, щоб орієнтуватися по звивистих коридорах. Там, деякі станції були обладнані маяками, що дозволило пацієнту часткову навігацію. На жаль, вся поліклініка не була обладнана маяками, але лише в дуже кількох областях. Як доказ концепції, цікавий проект, але без всебічного розширення, прийняття користувачами навряд чи буде досяжним.
Так само, музей можна легко розширити за допомогою маяків на експонатах, а попередні аудіогіди можна замінити музейним додатком. Це також забезпечує лояльність клієнтів за межами окремого відвідування. Дослідження показують, що багато користувачів залишають додаток на своєму мобільному пристрої після відвідування. Це, по черзі, дозволяє оператору інформувати відвідувача про нові виставки чи акції.
Ця технологія також може отримати користь на виставці. Додаток для ярмарок з технологією BLE не тільки дає змогу користувачеві навігацію всередині приміщень або орієнтувати на виставку, але й надає оператору можливість аналізувати та контролювати потік відвідувачів.. Якщо зал переповнений, користувачі можуть бути вдячні, якщо їх поінформують, що в іншому залі зараз майже немає відвідувачів.
Звичайно, користувач може побачити, що в нібито порожньому залі всі користувачі гуляють без смартфона та програми для ярмарок, які система не «бачила». На основі типової поведінки користувача (або за середньою статистикою) та з відповідним програмним забезпеченням, однак, часто можна зробити відповідний хороший прогноз.
Постачання будівлі з технологією маячків на всій території також пропонує безліч нових концепцій використання. Зал для переговорів, який не використовувався, не потребує прибирання (або рідше). І кімнату для переговорів, яка ніколи не використовується, можливо, можна було б використати краще. Для цього можна використовувати анонімні дані, щоб отримати профіль використання відповідної області.
Розташування за допомогою bluetooth-маяків
Існують три різні варіанти використання пристроїв-маяків, які більш детально пояснюються нижче та показані схематично.
Різні способи використання маяка; ліворуч: навігація через стаціонарні маяки; середній: відстеження переміщенням маяків на об'єктах; правильно: поєднання обох методів
Можливе налаштування для внутрішньої навігації передбачає, що маяки надійно розташовані, і програма знає, де кожен маяк розташований. Положення в інфраструктурі маяка можна визначити за допомогою трилатерації. Як правило, використовуються додаткові датчики мобільних пристроїв. Визначення положення може підтримуватися датчиками прискорення, які встановлені в усіх сучасних мобільних телефонах.
З відстеженням активів, ви хочете знати, де розташовані маяки. Тому компоненти, які мають бути локалізовані, оснащені маяками, а потім їх можна розташувати в межах інфраструктури. У сфері охорони здоров'я, наприклад, наразі це дуже актуальна програма, яку потрібно планувати все частіше і частіше. Оператор хотів би знати, де розташовані певні ресурси.
Ідея полягає в тому, що ви можете використовувати його, щоб краще планувати ресурси і витрачати менше часу на пошук відповідного компонента. Додатковим побічним ефектом є те, що ви також отримуєте інформацію про фактичне використання. У цьому додатку, Часто використовуються точки доступу WLAN з додатковою технологією BLE.
Якщо така інфраструктура використовується, Ви також можете поєднати обидва методи та ввімкнути навігацію в приміщенні та відстеження активів, таким чином створюючи додаткову вартість для використання будівлі. Через низьку ціну маяків, це не пов'язано з високими інвестиційними витратами. Ви можете почати впроваджувати цю технологію в одній області, а потім поступово розширювати її. Однак, Слід зазначити, що більше маяків не обов'язково покращує точність розташування. Якщо сигналів маяка занадто багато, точність знову знижується [Біля 2015]. Щоб досягти широкого використання, ретельне планування інфраструктури маяка є розумним і необхідним.
Основи планування відстеження активів маяка
У цьому контексті, Відстеження активів означає відстеження об'єктів на основі маяка, тощо. Основою для цього, як правило, є відстеження рухомих Bluetooth-маяків, які розміщуються на об’єктах, які слід відстежувати. Ці маяки локалізуються відповідними приймачами Bluetooth. Отже, вам потрібна інфраструктура приймачів BLE, які отримують маяки. Базова інфраструктура маяка може оцінити дані і в кінцевому підсумку визначити положення маяка.
Визначення положення за допомогою трилатерації
З технічної та планової точки зору, це дуже нагадує розташування кінцевих пристроїв WLAN на основі потужності сигналу їхніх пакетів, які використовують точки доступу WLAN. На відміну від розташування за допомогою WLAN, кількість приймальних станцій, необхідних для BLE, часто менша. В кінці, однак, це залежить від структурного середовища, вимоги до точності програми та інші параметри фреймворку. Тому частину планування можна порівняти з плануванням WLAN. Подібний до радіоелементів, повинні бути визначені та сплановані відповідні зони покриття.
Тому не дивно, що багато точок доступу WLAN, доступних у професійних середовищах, тепер також мають синій колір
Принесіть зубний радіомодуль. Таким чином, через інфраструктуру WLAN вже створена відповідна інфраструктура маяка Bluetooth. Значною мірою, планування для програм відстеження активів є майже класичним плануванням інфраструктури.
Інструменти планування WLAN тепер підтримують перші основні функції для планування Bluetooth [openreality.com]. Покриття BLE, подібне до WLAN, можна змоделювати за допомогою популярного інструменту Ekahau Site Survey. Наразі функціональні можливості обмежуються відображенням радіоелементів, в яких можна прийняти мінімальну кількість маяків із достатньою силою сигналу. На жаль, прямий висновок про точність розташування поки неможливий у поточній версії.
Для адміністрування маяків потрібна відповідна платформа, визначення посади та, можливо, інші функції управління. Тут також, є відповідні рішення від виробників WLAN.
Така архітектура також дає можливість контролювати маяки, що працюють від батарейок. Заміна батареї, яка очікується через кілька років після впровадження, може бути спрощена, оскільки система може повертати статус встановлених маяків. Залежно від інформації виробника та конфігурації, батареї може знадобитися замінити через деякий час 3 і навіть 8 років. Інші експлуатаційні завдання також випливають з того факту, що інфраструктура маяків має бути задокументована і вся архітектура повинна підтримуватися. В додаток, аспекти, що стосуються безпеки, наприклад оновлення поточного програмного забезпечення та версій мікропрограми, необхідно враховувати і виконувати. Необхідно врахувати відповідні зусилля.
Крім архітектури, Іншим важливим завданням є планування програми на його основі. Загалом, тому необхідно не лише забезпечити структуроване планування для концепції інфраструктури, але й для реалізації програми. Потім це включає аналіз вимог, груба концепція, визначення вимог до інфраструктури маяків (від необхідної точності до охоплення площі або зон покриття) і відповідні особливості програми та інтерфейсу користувача.
Оскільки актив, який постійно встановлений, служить основою архітектури Bluetooth для відстеження активів, планування, аналогічне класичному плануванню WLAN, корисно. Результатом є процедура, порівнянна з плануванням WLAN. Тут слід мати на увазі, що планування розташування маяків зазвичай вимагає меншої тяги. Однією з причин цього є низька ціна маяків і переважно низькі вимоги до інфраструктури. В додаток, у разі відстеження та відстеження програм, певна частка вже визначена плануванням WLAN, якщо також буде використовуватися інфраструктура WLAN.
Окремі аспекти планування показані на рис 5 таким чином нагадують класичне планування WLAN, не вимагаючи такої ж глибини. При плануванні інфраструктури, вже важливо знати і враховувати параметри додатка, наприклад, необхідна точність розташування. Тому часто корисно взаємодіяти з розробкою додатків. Важливими вимогами до планування архітектури Bluetooth на основі інфраструктури є, зокрема, вимоги до програми, яка буде реалізована за допомогою Bluetooth. У зв'язку з відстеженням активів, вони включають охоплення території та точність необхідного розташування. Треба визначити, в якій будівлі (або місцевості) площах необхідна відповідна точність. Це потім призводить до необхідної щільності приймачів BLE, які використовуються для визначення місця розташування.
Структура планування Bluetooth аналогічна плануванню WLAN
Основи планування навігації / програми на основі додатків
На відміну від розташування об'єктів, оснащених маяком, описаного вище, типова навігація або визначення місцезнаходження в додатку для смартфона не вимагає розширеної інфраструктури маяків.
Маяки Bluetooth зазвичай утворюють тут інфраструктуру. Це, доповнено відповідною послугою в мережі, достатньо для визначення місця розташування. Смартфон або додаток отримує кілька маяків. На цій основі, відповідна служба може потім обчислити позицію через з’єднання даних, наприклад WLAN або мобільне радіо. Навіть якщо інфраструктура, порівняна з точками доступу WLAN, не потрібна, все ще потрібна певна архітектура. Вимоги щодо доступності виникають відповідно до бекенда. Вони можуть бути порівняні з вимогами до іншої мережевої інфраструктури.
Щоб визначити точне положення, смартфон повинен отримати та оцінити достатню кількість BLE-маяків. Залежно від виробника, тут також може мати сенс використовувати модулі Bluetooth, встановлені в точках доступу WLAN, для моніторингу маяків, щоб контролювати експлуатаційні витрати шляхом моніторингу маяків.
Так само, передавачі Bluetooth в точках доступу часто можна використовувати як маяки. Інфраструктура WLAN, тому, виконує додаткове призначення і, таким чином, утворює основне джерело живлення без батарейок з маяками. Варто згадати також спеціальні спеціальні форми, характерні для виробника. Наприклад, Cisco пропонує так звані точки маяка. У поєднанні з серверною інфраструктурою від того ж виробника, це забезпечує гнучке розміщення “віртуальний” маяки за допомогою відповідної дротової інфраструктури BLE. Секторні антени з відповідними характеристиками прийому та обладнанням і програмним забезпеченням використовуються для отримання різних маяків залежно від положення в кімнаті.. Потім система, що стоїть за ним, обчислює позицію.
У будь-якому випадку, планування та тестування мають відбутися до впровадження. Різні вимоги до точності мають відповідну різницю в реалізації. При плануванні положень маяків у випадку класичного розташування та навігації на основі додатків, є чітка відмінність від процедури планування планування WLAN. В основному це пов’язано з тим, що зазвичай не існує класичної інфраструктури або вона побудована лише обмеженою мірою (залежно від виробника).
Це усуває такі моменти, як планування пасивної інфраструктури як частину планування позицій. Тим не менше, повинні бути визначені параметри та вимоги рамки, оскільки при виборі розташування маяків необхідно враховувати охоплення території та вимоги до точності розташування. Тут також слід зазначити, що в багатьох випадках, зокрема, у випадку з батарейними маяками, подальша адаптація або доповнення додатковими маяками можлива з порівняно невеликими зусиллями.
Резюме
Це чітко показує, що Bluetooth стає все більш актуальним завдяки пов’язаним додаткам. І навіть незважаючи на те, що технологія працює досить відокремлено від інших технологій інфраструктури мережевих маяків у багатьох програмах, подивитись ближче, і, таким чином, структуроване планування є корисним і корисним.
Це починається з планування програм і продовжується до планування впливу на мережеві технології, такі як WLAN. Планування Bluetooth не може ігнорувати класичні аспекти планування мережі, наприклад аналіз вимог, визначення зон постачання, тощо.
Якщо ви зараз плануєте інфраструктуру WLAN, вам слід мати справу з технологією маяка, оскільки це може представляти велику додану вартість для використання з низькими інвестиційними витратами. Класичне програмне забезпечення для планування в даний час лише частково здатне створити реалістичне моделювання інфраструктур BLE. Однак, це незабаром стане можливим із зростаючою частотою і, понад усе, отримати рівень деталізації. Перші підходи до необхідних варіантів планування тепер можна знайти у відповідному програмному забезпеченні.
Залежно від застосування, планування інфраструктури маяка для додатків може бути нижчим, ніж для класичної мережі, оскільки увага часто приділяється програмному забезпеченню або додатку для смартфона. Тому не слід недооцінювати, що оперативна відповідальність часто спостерігається в ІТ. Принаймні, коли потрібне підключення через WLAN або BLE через інфраструктуру WLAN, у ІТ-відділі виникає нова відповідальність. Загалом, є додаткові зусилля. З цієї причини, також, Bluetooth має відігравати певну роль у поточному плануванні та стратегічній орієнтації ІТ та враховуватися.
