在这篇文章中, 我们主要想处理相应应用程序和信标基础设施的实施和计划. 应用程序基于 BLE信标 正变得越来越普遍. 这些应用, 特别是, 目前正在推动结构化规划的需求. 通过这种方式, 蓝牙作为我们项目中的一个主题继续发展，并且变得越来越重要.
除此类合理保留外, 使用蓝牙应用程序可以提供真正的附加值. 与每个应用程序一样, 必须考虑个别情况. 与我们在经典的日常咨询中考虑的大部分内容相反, 例如, 工业尤其是生产中的信标应用相当罕见. 在其他地区, 例如, 智能手机是核心工具, 比如在办公环境中, 这看起来可能有很大不同. 因此, 范围一览, 此类应用的好处和规划方法, 这可能是必要的, 相关且有用.
对于蓝牙本身, 智能手机或与相应广泛且可用的系统的连接通常是重要的基础. 可用应用程序的选择, 因此, 超越智能手机与免提系统或耳机或笔记本电脑与各种外围设备的连接. 越来越多的应用程序正在以蓝牙为基础进入现代建筑.
如果应用越来越多 (例如. 智能手机应用程序) 基于 BLE 信标并需要适当的信标基础设施, 蓝牙供应的规划变得越来越重要. 应始终进行结构化规划, 特别是如果此处适用生产关键要求.
在这种情况下, 这不仅涉及发射器和接收器的放置等基本方面. 我们从经典网络规划中了解到的其他方面也发挥着越来越重要的作用.
也许这里最重要的例子是安全性. 鉴于当前发布的许多蓝牙实现中的安全漏洞, 这再次变得显而易见. 蓝牙下使用的加密很容易受到攻击. 在典型的信标应用中, 这通常可能不相关. 然而, 一旦蓝牙的其他用途发挥作用, 安全管理也相应重要.
信标基础设施的技术基础
目前有大量不同的信标标准, 其中最著名的四个是 iBeacon, 涡流石, 用户界面信标, 和 ALT 信标. 前两个标准特别相关，因为它们受到 Apple 支持 (信标) 和谷歌 (涡流石). 用户是否使用 iPhone 并不重要, 移动设备上的 Android 或 Windows 操作系统. 所有设备都能理解这些信号. Android版本开始支持iBeacon协议 4.3.
由于不同的信标协议都是蓝牙低功耗标准的一部分, 结构非常相似. 因此更详细地说明了 iBeacon 数据包. 这是蓝牙低功耗有效负载的一部分, 它又是协议数据单元的一部分 (配电单元) 实际 BLE 帧的. 这意味着 31 在......之外 47 bytes 可用于一个 BLE 帧内的 iBeacon 数据. 数据量看起来很小, 但信标的概念要求智能位于应用程序中，而不是信标本身.
低功耗蓝牙中 iBeacon 帧的数据结构
无论个别协议如何, 信标总是提供几条以固定间隔发送的信息. 这些是通用唯一标识符的值 (UUID), 重大的, 次要, 和发射功率. 前者的数据量为 128 位. 这导致 160 可以使用信标传输的用户数据位. 这可以为各种应用程序很好地构建不同的信息. 例如, UUID可以参考公司, 主要针对建筑物，次要针对建筑物内的特定位置.
TX Power 值负责终端设备能够估计到信标的距离. 那里, 设备以二进制补码的形式传输有关其自身信号强度的信息. 从而, 例如, 值 0xC8 = 200, 二进制补码 = 256-200 = 56 因此编码信号强度为 -56 信标信号的 dBm. 这是接收信号强度指示器 (RSSI) 并指示距离物体一米处测量时信号的强度. 当然, 这里没有考虑实际存在的情况. 信标和接收器之间的墙壁或人会强烈影响测量的场强. 对于信号的接收者, 看不到信号是否远, 是否是实际上更近的信号的回声, 或者发射器和接收器之间是否有障碍物. 不过, 该值可以提高与信标位置相关的位置确定的定位精度.
信标在现代建筑中的应用
在现代建筑中, 除了传统的办公通信之外，越来越多的应用程序需要数据连接. 这里我们不仅仅指工作场所外围的连接, 比如鼠标, 键盘或耳机.
许多其他终端设备的连接通常不需要传统的有线网络. 通过 WLAN 连接现在通常是这里的标准情况. 即使在有线网络仍然占主导地位的客户项目中, 无线应用的趋势往往很明显. 今天已经, 但尤其是在未来的建设中, 可以假设越来越多的终端设备通过无线连接. 这一发展的后果之一是, 特别是, 通常需要广泛的 WLAN 覆盖. 基于这个事实, 基于 BLE 信标的全系列蓝牙应用需要使用蜂窝或 WLAN 的第二个数据连接.
典型的 BLE 信标应用不是单独的，而是需要额外的数据连接. 网络上可用的服务和服务可以如图所示. 如有疑问, 必须规划并提供此连接.
位置相关的应用程序是信标最明显的应用程序. 以此目的, 例如, 在有许多信标的零售区, 尝试分析并影响顾客的购买行为. 这个 “接近营销” 收效甚微, 至少在欧洲, 现在越来越多的室内导航系统出现, 这应该可以让用户在未知的建筑物中更容易找到路.
未来建筑的想法如此深远，电梯使用其传感器来报告它预计很快就会出现缺陷，并通知维修技术人员. 它进入建筑物并自动接收电子门锁所需的锁定授权，并由应用程序使用蓝牙信标引导至相应的服务室. 一旦到了那里, 电梯上的信标链接到设备当前的维修手册，技术人员可以调出之前维护和维修的历史记录.
该技术的应用领域多种多样, 由于易于改造, 对于现有的信标基础设施也很有趣.
任何曾经去过亚琛诊所的人都会欣赏室内导航的价值，以便在蜿蜒的走廊中找到路线. 那里, 一些站配备了信标，从而可以为患者提供部分导航. 不幸, 整个诊所没有配备信标, 但仅限于极少数地区. 作为概念验证, 一个有趣的项目, 但没有全面拓展, 很难获得用户接受.
相似地, 博物馆可以通过展品上的信标轻松扩展，并且以前的音频指南可以由博物馆应用程序取代. 这也使客户忠诚度超出了个人访问的范围. 研究表明，许多用户在访问后将应用程序留在移动设备上. 这个, 反过来, 使运营商能够向访客通报新的展览或促销活动.
贸易展览会也可以从这项技术中受益. 采用 BLE 技术的展会应用程序不仅可以为用户提供室内导航或展会指导，还为操作员提供了分析和控制访客流量的机会. 如果大厅过于拥挤, 用户可能会很高兴得知另一个大厅目前几乎没有访客.
当然, 然后，应用程序用户可以体验到，在原本空荡荡的大厅里，所有用户都在没有智能手机和展会应用程序的情况下嬉戏。, 系统还没有“看到”. 基于典型用户行为 (或根据统计平均值) 并使用适当的软件, 然而, 通常可以做出相应的良好预测.
采用信标技术的建筑物的区域供应还提供了多种新的使用概念. 未使用过的会议室无需清洁 (或较少). 从未使用过的会议室也许可以得到更好的利用. 可以使用匿名数据来获取相应区域的使用情况.
使用蓝牙信标进行定位
使用信标设备时存在三种不同的用例, 下面更详细地解释并示意性地示出.
使用信标的不同方式; 剩下: 通过固定信标进行导航; 中间: 通过移动物体上的信标进行跟踪; 对: 两种方法的结合
室内导航的可能设置假设信标已牢固定位并且应用程序知道每个信标的位置. 信标基础设施内的位置可以通过三边测量来确定. 通常, 使用移动设备的附加传感器. 加速度传感器可以支持位置确定, 目前所有手机均已安装.
带资产追踪, 你想知道信标的位置. 因此，要本地化的组件配备了信标，然后可以在基础设施内进行定位. 在医疗保健领域, 例如, 目前这是一个非常相关的应用程序，必须越来越频繁地进行规划. 运营商想知道某些资源位于哪里.
其背后的想法是，您可以使用它更好地规划资源，并花费更少的时间寻找相应的组件. 另一个副作用是您还可以获得有关实际使用情况的信息. 在这个应用程序中, 通常使用具有附加 BLE 技术的 WLAN 接入点.
如果使用这样的基础设施, 您还可以结合使用这两种方法并启用室内导航和资产跟踪, 从而为建筑物的使用创造附加值. 由于信标价格低廉, 这与高投资成本无关. 您可以开始在一个领域推广这项技术，然后一点一点地扩展它. 然而, 必须注意的是，更多的信标并不一定会提高定位精度. 如果信标信号太多, 准确率再次下降 [李 2015]. 实现广泛的可用性, 仔细规划信标基础设施是明智且必要的.
信标资产追踪的规划依据
在这种情况下, 资产跟踪是指基于信标的对象跟踪, 等等. 其基础通常是跟踪放置在要跟踪的物体上的移动蓝牙信标. 这些信标由适当的蓝牙接收器定位. 因此，您需要一个接收信标的 BLE 接收器基础设施. 底层信标基础设施可以评估数据并最终确定信标的位置.
使用三边测量确定位置
从技术和规划角度, 这很容易让人想起 WLAN 终端设备的位置，该定位基于使用 WLAN 接入点的数据包的信号强度. 与使用 WLAN 定位相比, BLE 所需的接收站数量通常较低. 到底, 然而, 这取决于结构环境, 应用程序的准确性要求和其他框架参数. 因此，部分规划与 WLAN 规划相当. 类似于无线电小区, 必须定义和规划相应的覆盖区域.
因此，专业环境中可用的许多 WLAN 接入点现在也是蓝色的也就不足为奇了。
带牙收音机模块. 因此，已经通过 WLAN 基础设施创建了相应的蓝牙信标基础设施. 在很大程度上, 资产跟踪应用程序的规划几乎是经典的基础设施规划.
WLAN规划工具现在支持蓝牙规划的第一个基本功能 [开放现实网]. 与 WLAN 类似的 BLE 覆盖范围可以在流行的 Ekahau Site Survey 工具中进行模拟. 该功能目前仅限于显示无线电小区，其中可以接收到具有足够信号强度的最小数量的信标. 不幸, 在当前版本中尚无法直接得出有关位置精度的结论.
信标的管理需要相应的平台, 职位确定和可能的其他管理职能. 这里也, WLAN厂商有相应的解决方案.
这种架构还可以监控电池供电的信标. 由于系统可以返回已安装信标的状态，因此可以简化实施几年后的电池更换工作. 取决于制造商的信息和配置, 电池可能需要在一段时间后更换 3 乃至 8 年份. 其他操作任务还源于必须记录信标基础设施并且必须维护整个架构的事实. 此外, 安全相关方面, 例如对当前软件和固件版本的更新, 必须考虑并执行. 必须考虑相应的努力.
除了架构之外, 另一个重要的任务是基于它的应用的规划. 总体, 因此，不仅需要为基础设施的概念提供结构化规划, 还用于应用程序的实施. 这包括需求分析, 一个粗略的概念, 信标基础设施要求的定义 (从所需的精度到区域覆盖范围或覆盖范围) 以及应用程序和用户界面的相应细节.
由于永久安装的资产是用于资产跟踪的蓝牙架构的基础, 类似于经典 WLAN 规划的规划很有用. 结果是与 WLAN 规划相当的过程. 这里应该记住，规划信标位置通常需要较少的吃水. 原因之一是信标价格低廉且基础设施要求较低. 此外, 在跟踪和追踪应用程序的情况下, 如果同时使用WLAN基础设施，WLAN规划中已经预先确定了一定的比例.
规划的各个方面如图所示 5 因此类似于经典的 WLAN 规划，但不需要相同的深度. 规划基础设施时, 了解并考虑应用程序的参数已经很重要, 比如所要求的定位精度. 因此，与应用程序开发互连通常很有用. 规划基于基础设施的蓝牙架构的重要要求尤其是要使用蓝牙实现的应用程序的要求. 与资产跟踪相关, 其中包括区域覆盖范围和所需位置的准确性. 待确定在哪栋楼 (或地形) 需要相应精度的区域. 由此得出用于定位的 BLE 接收器所需的密度.
蓝牙规划的结构类似于 WLAN 规划
规划基础知识导航 / 基于应用程序的应用程序
与上述配备信标的物体的位置相反, 智能手机应用程序中的典型导航或位置确定不需要大量的信标基础设施.
蓝牙信标通常构成这里的基础设施. 这个, 并辅以网络中相应的服务, 足以确定位置. 智能手机或应用程序接收多个信标. 在此基础上, 然后，相应的服务可以通过数据连接计算位置, 例如 WLAN 或移动无线电. 即使不需要与 WLAN 接入点相当的基础设施, 仍然需要一定的架构. 后端相应地出现可用性要求. 这些可能与其他网络基础设施的要求相当.
以确定准确位置, 智能手机必须接收并评估足够数量的 BLE 信标. 取决于制造商, 这里还可以使用安装在 WLAN 接入点中的蓝牙模块来监控信标，以便通过监控信标来控制运营支出.
同样地, 接入点中的蓝牙发射器通常可以用作信标. 无线局域网基础设施, 因此, 实现附加目的，从而形成带有信标的非电池供电基本电源. 特殊制造商特定的特殊形状也值得一提. 例如, 思科提供所谓的信标点. 与同一制造商的后端基础设施结合, 这使得可以灵活放置 “虚拟的” 通过相应的有线 BLE 基础设施实现信标. 使用具有相应接收特性的扇形天线以及硬件和软件，根据房间中的位置来接收不同的信标. 然后其背后的系统计算位置.
任何状况之下, 应在实施之前进行规划和测试. 不同的精度要求在实现上也有相应的差异. 在基于经典应用程序的定位和导航的情况下规划信标位置时, WLAN规划的规划程序有明显的区别. 这主要是因为通常没有经典基础设施或仅在有限范围内建立 (智能插头具有自动功能，可在电力激增或发生任何其他可能导致设备损坏的电气事故时远程关闭).
这消除了诸如将无源基础设施规划作为位置规划一部分的要点. 不过, 必须定义框架参数和要求, 由于在选择信标位置时必须考虑区域覆盖范围和定位精度要求. 这里还需要注意的是，在很多情况下, 特别是在电池供电的信标的情况下, 可以通过相对较少的努力进行后续调整或通过额外的信标进行补充.
概要
它清楚地表明，由于相关应用，蓝牙变得越来越重要. 尽管该技术在许多应用中与其他网络信标基础设施技术完全分离, 仔细看看, 因此结构化规划是有用且有用的.
这从应用程序的规划开始，一直到对 WLAN 等网络技术的影响的规划. 蓝牙规划不能忽视网络规划的经典方面, 比如需求分析, 供应区域的定义, 等等.
如果您当前正在规划 WLAN 基础设施, 你应该处理信标技术, 因为它可以以较低的投资成本代表巨大的使用附加值. 经典规划软件目前只能部分地创建 BLE 基础设施的真实模拟. 然而, 随着频率的增加，这很快就会成为可能, 首先, 细节水平的提高. 现在可以在相应的软件中找到所需规划选项的第一种方法.
取决于应用, 应用程序的信标基础设施规划可能低于经典网络, 因为焦点通常集中在软件或智能手机应用程序上. 因此，不应低估 IT 领域中常见的运营责任. 最晚需要通过 WLAN 或 BLE 支持通过 WLAN 基础设施进行连接时, IT 部门出现了新的职责. 总体, 还有额外的努力. 为此原因, 也, 蓝牙应在当前规划和 IT 战略方向中发挥作用并予以考虑.
