URL Eddystone, SSDP Và mDNS Hỗ trợ Physical Web

URL Eddystone, SSDP Và mDNS Hỗ trợ Physical Web

Giới thiệu về Web Physical

Beacons phù hợp với tất cả các loại kịch bản ứng dụng đòi hỏi phải có thông tin liên lạc giữa các đối tượng hàng ngày và môi trường xung quanh. Web vật lý giúp người dùng sử dụng tối ưu các cơ hội kết quả. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu cách làm việc web vật lý, và không có nghi ngờ rằng URL Eddystone đóng một vai trò quan trọng trong quá trình làm việc của Eddystone.

Trong 2014, Google đã trình bày dự án mã nguồn mở của nó Physical Web với mục đích của việc kết nối với thế giới ảo thậm chí còn chặt chẽ hơn với một thực. Trạm dừng xe buýt, điểm thu hút khách du lịch, các đối tượng hoặc các mặt hàng siêu thị hàng ngày – về nguyên tắc, tất cả trong số họ bây giờ có thể độc lập gửi tin nhắn đến điện thoại thông minh thông qua các cảnh báo. Cơ sở cho thông tin liên lạc như là năng lượng thấp Bluetooth (BLE) công nghệ vô tuyến. Nếu một mục đã được trang bị một ngọn hải đăng, nó có thể gửi tin nhắn đến điện thoại thông minh rằng sự ủng hộ BLE, ví dụ thông báo về sự chậm trễ, Mời hoặc ngày chiến dịch đặc biệt.

Trong ngữ cảnh này, này để thỏa mãn web vật lý, Trong số những thứ khác, mà người dùng không cần phải cài đặt ứng dụng mới ở khắp mọi nơi, nhưng có thể xem những tin tức trên một giao diện thống nhất. Nó có thể được sử dụng trong hầu hết các trường hợp trong đó người dùng đang quan tâm đến thông tin về môi trường xung quanh hoặc trong đó sự tương tác giữa chúng và các đối tượng thông minh là cần thiết. Để có được một ý tưởng tốt hơn về các tình huống như vậy, ba ví dụ ứng dụng ngắn theo.

Bến xe buýt thông minh: Trạm dừng xe buýt gần đó có thể nói chờ người qua điện thoại thông minh của họ khi xe buýt tiếp theo sẽ đến. Trong trường hợp này, cảm biến vật lý web BLE gửi ra một URL dẫn đến các trang web của các trạm xe buýt. Để phân biệt chúng với những người khác, URL sẽ chứa một mã xác định các điểm dừng chân.

Tương tác với máy bán hàng tự động: Một máy bán hàng tự động có kết nối internet sẽ gửi ra một URL mà khách hàng có thể sử dụng để truy cập vào một trang web sử dụng chức năng thanh toán các máy bán hàng tự động nếu họ không có tiền mặt với họ. URL bao gồm một mã thông báo rằng những thay đổi tự động sau mỗi lần mua hàng. Các máy và các trang web mở trên điện thoại thông minh kết nối với máy chủ back-end của nhà cung cấp sử dụng thẻ cùng. Sau khi mua được xử lý, máy chủ sẽ gửi một yêu cầu đến máy bán hàng tự động để phát hành các sản phẩm đã mua. Web vật lý được sử dụng để chuyển URL vào điện thoại thông minh. Tất cả các bước khác diễn ra trên Internet như bình thường. Ví dụ, cái gọi là cổng web có thể được sử dụng để liên lạc hai chiều giữa máy hoặc trang web và máy chủ.

đồ dùng gia đình theo dõi: Web vật lý cũng có thể được sử dụng để kiểm soát và giám sát gia đình các thiết bị như máy giặt. Mỗi thiết bị sẽ gửi ra một URL mà đề cập đến một địa chỉ IP và chỉ có thể đạt được khi kết nối với mạng nội bộ. Tầm nhìn của URL có thể được giới hạn đến các thiết bị trong mạng nếu các kỹ thuật phát hiện mạng như mDNS và SSDP được sử dụng thay vì BLE.

web về thể chất hoặc các ứng dụng đơn

Ngược lại với Mời các thông tin khác (ví dụ. thông tin thời gian biểu hoặc hiệp hội du lịch), nơi người dùng phải cài đặt ứng dụng riêng của họ đối với từng nhà cung cấp, web vật lý tích hợp Eddystone URL lây truyền qua các đèn hiệu như thể chúng là một truy vấn tìm kiếm trên một trang. Vì vậy, người dùng có thể tìm các đối tượng thông minh trong môi trường của họ chỉ với một ứng dụng và tương tác trực tiếp với họ. Sự thuận lợi khác: không có thông báo chủ động được gửi. Người dùng chỉ nhìn thấy một danh sách các đối tượng trong khu vực của mình nếu anh muốn.

Ngoài các BLE, MOKOSmart, trong đó tác giả làm việc, đề xuất một phương pháp cho việc gửi và nhận URL trong mạng cục bộ dựa trên đơn giản Service Discovery Protocol (SSDP). Với sự giúp đỡ của SSDP, nó có thể để hạn chế tầm nhìn của gửi đi Eddystone URL trong mạng cục bộ và do đó tăng tính bảo mật kết nối.

Physical Web có sẵn như là một dự án theo giấy phép Apache trên MOKOSmart và bao gồm việc triển khai cho các nền tảng như Android, iOS, và Node.js. Các ứng dụng web vật lý dành cho Android và iOS có sẵn trong App Store của Apple và Cửa hàng Google Play. Tất cả các ứng dụng đang được hiểu là nguyên mẫu, cho phép nhà phát triển để thử nghiệm với các trang web vật lý ở giai đoạn đầu. Trong tương lai, nó nên có sẵn trên các thiết bị di động khác ngoài điện thoại thông minh.

url eddystone

Cách hoạt động của web vật lý?

Web vật lý được cho là một phần mở rộng của Internet. Giống như tất cả các công nghệ web, nó là mở cửa cho tất cả mọi người và tất cả mọi người có thể phát triển nó hơn nữa. Kể từ khi hệ thống được dựa trên màn hình của URL, nó được phân cấp và không được kiểm soát bởi bất cứ ai. Các Eddystone URL có thể dẫn đến các trang thông tin đơn giản, đến phức tạp hơn, các ứng dụng web tương tác hoặc thậm chí đến các ứng dụng bản địa. Web vật lý có thể so sánh để tìm kiếm trên web:

Người dùng kêu gọi lập một danh sách các đối tượng từ vùng lân cận của mình.
Một danh sách các URL được hiển thị.
Người sử dụng chọn một.
URL đi ra trong cửa sổ trình duyệt.
Các khía cạnh sau đây phải được đưa vào tính toán từ góc độ kỹ thuật:
1. Gửi thông tin phản hồi
2. Lịch sử
3. Saved
4. cộng đồng

• Gửi và nhận URL: Có rất nhiều cách để gửi URL. Web vật lý hiện hỗ trợ truyền tải qua BLE, mDNS, và SSDP (thêm về điều này trong phần tiếp theo).
Lấy thông tin cơ bản từ các trang web: Khách hàng web vật lý thu thập các URL tìm thấy và gửi chúng lại với nhau với tất cả các thông tin liên quan (ví dụ. cường độ tín hiệu) đến một dịch vụ web. Điều này, lần lượt, gọi lên thông tin cơ bản như tiêu đề, sự miêu tả, và biểu tượng của trang web và trả về kết quả tìm kiếm cho khách hàng. Việc thực hiện nguyên mẫu của các dịch vụ web có sẵn trong kho GitHub của dự án.

• Hiển thị các kết quả: Một bảng xếp hạng là rất quan trọng khi nói đến việc hiển thị nhiều thiết bị URL gửi từ khu vực này. Khách hàng web vật lý có thể sắp xếp theo cường độ tín hiệu, sở thích cá nhân và các tiêu chuẩn khác. Hệ thống này nên sắp xếp ra trước thư rác. Kể từ khi công cụ tìm kiếm có cùng một vấn đề, Cách tiếp cận của họ có thể được sử dụng cho các trang web vật lý. Trong màn hình hiển thị kết quả, người dùng nhấp vào một đối tượng danh sách và trình duyệt sẽ mở ra trang web có liên quan.

• Như đã đề cập, web vật lý hiện biết ba cách để gửi và nhận các URL. Chúng được dựa trên hai quá trình khác nhau: Bluetooth năng lượng thấp và Network Service Discovery. Về mặt lý thuyết, phương pháp hơn nữa có thể được bổ sung trong thời gian tới. Ví dụ, các nhà phát triển có thể sử dụng công nghệ watermarking âm thanh để nhúng một URL trong một tín hiệu âm thanh. Trong trường hợp này, client web vật lý sẽ phải được mở rộng để có thể nhận được tín hiệu âm thanh và giải mã các URL chứa trong đó.

Ble Bluetooth và Eddystone

Dự thảo đầu tiên của Web vật lý SỬ DỤNG BLE để gửi URL để gói thích hợp. Công nghệ này là rất tiết kiệm năng lượng, đặc biệt là nếu các sản phẩm sử dụng nó được vận hành trong chế độ truyền (không thể kết nối chế độ BLE), như trong trường hợp của web vật lý. thiết bị BLE nhỏ có thể gửi Eddystone URL với một tế bào nút duy nhất trong gần hai năm.

Một trong những khối xây dựng cơ bản của Web Physical là URL Eddystone. Như một đặc điểm kỹ thuật giao thức, Eddystone định nghĩa một định dạng tin nhắn công suất thấp Bluetooth cho đèn hiệu tiệm cận dựa trên đặc điểm kỹ thuật cốt lõi Bluetooth. Nó mô tả các loại khung khác nhau mà đèn hiệu có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp: Eddystone-UID, Eddystone-TLM, và Eddystone URL nói trên, đó là người duy nhất có liên quan đến các trang web vật lý.

Một Eddystone nhắn bao gồm hai kiểu dữ liệu cơ bản trong một khối dữ liệu quảng cáo (AD): dịch vụ UUID và dữ liệu. Cả hai loại sử dụng 16-bit nhận dạng duy nhất (UUID) tuân thủ các tiêu chuẩn Bluetooth. Các dịch vụ UUID dành cho Eddystone là 0xFEAA. Nó cung cấp một cơ chế hiệu quả, cross-platform quét nền mà cả Android và iOS cho phép. Các byte tiếp theo của khối AD chứa các cụ dữ liệu vào khung. Byte đầu tiên xác định loại khung. Chỉ bốn bit có nghĩa lớn nhất hiện đang sử dụng. Bốn người thấp hơn được dành riêng cho sử dụng sau này và phải có giá trị 0000.

Khung Eddystone UID gửi một ID duy nhất đèn hiệu 16-byte bao gồm một ID namespace 10-byte và một 6-byte dụ ID. Mặc dù ID namespace có thể được sử dụng để nhóm một tập hợp cụ thể của đèn hiệu, ID dụ rất hữu ích cho việc xác định các thiết bị trong nhóm.

Nếu bạn nhìn vào các khái niệm về các Eddystone UID, nó hoạt động theo một cách tương tự như iBeacons được giới thiệu bởi Apple trong 2013. Các gói iBeacon chứa 16 byte gần với UUID, một tên miền chính 2-byte, và một miền thứ 2-byte. gói iBeacon chứa 16 byte gần UUID, 2-byte lĩnh vực nhỏ lớn và 2 byte. Các UUID lân cận có thể được sử dụng để xác định một tổ chức hoặc ứng dụng như một doanh nghiệp. Chính và các lĩnh vực nhỏ cho phép một nhiệm vụ chi tiết hơn về bản sắc xác định bởi UUID, như trong trường hợp của một chi nhánh. Eddystone-TLM hiện đang gửi thông tin telemetric như tình trạng pin, nhiệt độ thiết bị và số lượng các gói tin gửi đi bởi beacon.

Khung Eddystone URL sẽ gửi một phiên bản thu gọn của URL được tạo ra bằng cách mã hóa. Nén làm cho nó có thể để vận chuyển dữ liệu nhiều hơn với các gói quảng cáo hạn chế. Định dạng của đầu tiên 11 byte (byte 0 xuyên qua 10) của thông điệp Eddystone là như nhau cho tất cả các loại khung. Làm thế nào các byte sau được thiết lập (bắt đầu từ byte 11), Tuy nhiên, phụ thuộc vào loại khung:

• Byte 11 xác định loại khung. Giá trị của nó cho khung Eddystone URL là 0x10.
• Byte 12 xác định sức mạnh của TX. Nó là một giá trị số nguyên 8-bit ký như mô tả trong đặc trưng TX Mức độ trợ lực Bluetooth

Mạng lưới dịch vụ Discovery

Ngoài đèn hiệu BLE và Eddystone URL, phương pháp phát hiện mạng như SSDP và mDNS cung cấp tùy chọn URL truyền. Bạn cũng có thể gửi URL đến các thiết bị trên mạng cục bộ. Phương pháp này có hai ưu điểm so với BLE: Đầu tiên, chỉ những người dùng đăng nhập vào mạng cục bộ có thể thấy các URL, và thứ hai, không có hạn chế chiều dài URL như với BLE.

Sử dụng Network Discovery cho web vật lý làm cho tinh thần trong trường hợp an ninh và sự riêng tư đóng một vai trò then chốt. Một ví dụ sẽ là khu vực nhà thông minh nếu tiếp cận với các thiết bị chỉ nên được giới hạn cho những người từ cùng một gia đình.

Simple Service Discovery Protocol (SSDP) là một giao thức mạng để quảng cáo và khám phá các dịch vụ và các thiết bị trong mạng cục bộ. Nó tạo thành lớp phát hiện của giao thức plug-and-play phổ (UPnP) và giúp quảng bá các thiết bị mới được bổ sung được xác định là điểm kiểm soát. Nó cũng cho phép bạn tìm kiếm các thiết bị và dịch vụ cụ thể.

chức năng đó đều dựa trên hai loại thông điệp SSDP. Đầu tiên, có thông điệp quảng cáo rằng một thiết bị sẽ gửi ra ngay sau khi nó được thêm vào mạng. Thông điệp đến địa chỉ multicast tiêu chuẩn và cổng 239.255.255.250:1900 là SSDP: sống sót. Kiểm soát điểm nghe vào cổng để nhận tin nhắn SSDP và do đó để có thể phát hiện các thiết bị và dịch vụ mới. Trước khi các thiết bị UPnP biến mất khỏi mạng hoặc không còn có sẵn, họ phải gửi SSDP nhắn: bye-bye đến địa chỉ multicast tương tự và cổng tương ứng.

Mặt khác, có một chức năng phát hiện trong đó SSDP cho phép các điểm kiểm soát để tìm các thiết bị và dịch vụ có ích ngay cả trong mạng. Trong trường hợp này, một điểm kiểm soát sẽ gửi một yêu cầu tìm kiếm đến địa chỉ multicast và cổng 239.255.255.250:1900. thiết bị UPnP hỗ trợ các dịch vụ được yêu cầu gửi một phản ứng unicast đến địa chỉ của các trạm kiểm soát đã gửi yêu cầu. Định dạng của phản ứng tương tự như thông điệp SSDP loại SSDP: sống sót.

Physical Web hỗ trợ SSDP để gửi và nhận URL trong mạng cục bộ. Fraunhofer FOKUS phát triển các khái niệm và thực hiện các cơ chế tương ứng. Việc thực hiện bao gồm sự tích hợp của SSDP trong ứng dụng web vật lý dành cho Android và iOS tiếp nhận URL thông qua giao thức. Ngoài ra, một công cụ đa nền tảng dựa trên Node.js có sẵn để gửi URL trong cùng một cách.

Khi sử dụng SSDP, một thiết bị vật lý web kết nối với mạng nội bộ gửi SSDP sau: nhắn còn sống càng sớm càng nó có sẵn trong mạng:

THÔNG BÁO * HTTP / 1.1 TỔ CHỨC: 239.255.255.250:1900
Cache-Control: max-age = giây cho đến khi hết hạn quảng cáo
VỊ TRÍ: URL của trang web để quảng cáo
NT: bình đựng di cốt: vật lý-web-org: thiết bị: Căn bản: 1
NTS: SSDP: sống sót
NGƯỜI PHỤC VỤ: THE / phiên bản UPnP / 1.0 sản phẩm / phiên bản
USN: quảng cáo UUID
Phương pháp thông báo bằng dòng đầu tiên chỉ ra rằng nó là một thông điệp quảng cáo. Trong khi tiêu đề VỊ TRÍ xác định URL web vật lý được gửi, header NT xác định loại thiết bị, mà trong trường hợp của web vật lý là urn: vật lý-web-org: thiết bị: Căn bản: 1. các SSDP: giá trị sống của tiêu đề NTS chỉ ra rằng thiết bị vật lý web có sẵn. cuối cùng, header USN cung cấp một tên duy nhất mà có thể được sử dụng để xác định thiết bị. khách hàng web vật lý chạy trên điện thoại thông minh hay máy tính bảng nghe đến địa chỉ multicast và cổng 239.255.255.250:1900 và lọc các thông điệp web SSDP vật lý bằng cách kiểm tra giá trị của tiêu đề NT. Sau đó bạn có thể phân tích được thông báo SSDP và đọc giá trị của tiêu đề VỊ TRÍ mà mang gửi đi URL.

thiết bị web vật lý phải gửi SSDP sau: bye-bye tin nhắn trước khi biến mất khỏi mạng:

THÔNG BÁO * HTTP / 1.1 TỔ CHỨC: 239.255.255.250: 1900
NT: bình đựng di cốt: vật lý-web-org: thiết bị: Căn bản: 1
NTS: SSDP: tạm biệt
USN: quảng cáo UUID
SSDP: bye-bye làm cho nó rõ ràng rằng thiết bị web vật lý là không còn có sẵn từ bây giờ. Giá trị của tiêu đề USN vẫn giữ nguyên như trong SSDP: nhắn sống. khách hàng web vật lý mà nhận như nhìn một thông điệp cho URL liên quan đến việc USN và sau đó loại bỏ nó từ danh sách.