發送特定ID
蘋果的自主格式中帶有四種資訊
iBeacon使用的是BLE技術,具體而言,利用的是BLE中名為“通告幀”(Advertising)的廣播幀。通告幀是定期發送的幀,隻要是支持BLE的設備就可以接收到。iBeacon通過在這種通告幀的有效負載部分嵌入蘋果自主格式的數據來實現。
iBeacon的數據主要由四種資訊構成,分别是UUID(通用唯一标識符)、Major、Minor、Measured Power。
UUID是規定為ISO/IEC11578:1996标準的128位标識符。
Major和Minor由iBeacon發布者自行設定,都是16位的标識符。比如,連鎖店可以在Major中寫入區域資訊,可在Minor中寫入個别店鋪的ID等。另外,在家電中嵌入iBeacon功能時,可以用Major表示産品型号,用Minor表示錯誤代碼,用來向外部通知故障。
Measured Power是iBeacon模塊與接收器之間相距1m時的參考接收信号強(RSSI:Received Signal Strength Indicator)。接收器根據該參考RSSI與接收信号的強度來推算發送模塊與接收器的距離。
将距離簡單分為3級
有意思的是,蘋果在iOS中并不仔細推斷距離,而隻采用貼近(Immediate)、1m以内(Near)、1m以上(Far)三種距離狀态。距離在1m以内時,RSSI值基本上成比例減少,而距離在1m以上時,由于反射波的影響等,RSSI不減少而是上下波動。也就是說,相距1m以上時無法推斷距離,因此就簡單判定為Far。
iOS7對接收到的iBeacon信号進行解釋後,向等待iBeacon資訊的所有應用軟件發送UUID、Major、Minor及靠近程度。發送的靠近程度資訊是Immediate、Near、Far中的一種。
接收資訊的應用軟件先确認UUID,如果确認是發送給自己的資訊,則再根據Major、Minor的組合進行處理。
應用和技術
iBeacon是蘋果公司于2013年發布的一項低耗能藍牙技術技術,工作原理類似之前的藍牙技術,由iBeacon發射信号,移動設備定位接受、反饋信号。根據這項定位技術可以支持在GPS信号覆蓋不到的室内開發電子地圖導航應用,目前iBeacon的室内定位精度在3-5米。大型商場、大型室内公共服務設施是iBeacon室内導航應用的主要場景。n
Ibeacon技術作為利用低功耗藍牙技術研發者,有不少團隊對其進行研究利用。包括beacool的貓鈴、Sensoro的“雲子”、智石科技的“Bright Beacon”、四月兄弟的”April Beacon”、雨滴的”Drop Beacon”以及 ebeoo的“ebeoo Beacon”和iBeacon CS公共服務平台。
其中,”Bright Beacon”率先在國内推出了整體解決方案,為商家、旅遊景點、博物館等提供完整的Beacon基站、App應用以及SDK。
ebeoo專注于iBeacon藍牙信标的硬件提供。其在國内率先推出"ebeoo Beacon"達到三防标準,配備TI CC2541 藍牙芯片、CR2477 紐扣電池 和 電路穩壓芯片 等。
iBeacon CS是國内首家面向所有開發者使用的iBeacon專業解決方案平台;iBeacon CS平台提供的不僅僅是技術方案,更為重要的是面向終端業務用戶提供了業務整合方案。
應用場景
•用于博物館 - 博物館,動物園,水族館,展覽,甚至是畫廊都可以運用 iBeacon 技術。遊客可以根據自己遊覽的路線通過 iBeacon 技術來獲取自己所看的展品的額外信息,配合 iPhone 和 iPad 還可以使 iBeacon 推送的信息穿插着論壇内容,網站鍊接等等。
•用于醫院 - 在幾個月之前, Ryan Faas (本文作者)就寫過一篇文章指出醫院應當提供一些移動應用程序給病患及其家屬,包括地圖應用和導航系統,而 iBeacon 就可以很好地完成這些要求。當病患及其家屬進入醫院後,iBeacon 向他們提供其所在地的地圖,電梯位置以及進出口位置等信息,還可以提供填寫表格指導,預計急診室等候時間等等。
•用于召開會議 - 通過 iBeacon 向參加會議的人員提供會議地點的地圖以及會議時間表。
•用于會議室 - 企業可以在會議室中安裝 iBeacon 來向與會者展示日程安排,會議進度等等并鍊接到一個郵箱賬戶中。在會議中,iBeacon 可以廣播一些額外的信息。
•用于餐飲業 - 把 iBeacon 用于餐廳,咖啡廳,酒吧等是一個很好的選擇,它可以提供一個虛拟的菜單,包括食物的卡路裡數,食品來源,與哪種酒配對會讓食物更美味等等。更進一步,也許以後的 iBeacon 可以建議用戶去某處就餐,給出用戶下一次聚會的餐飲選項等等。
•用于旅遊業 - 可以把 iBeacon 技術用于酒店和度假村中,這樣可以方便用戶辦理入住和退房手續,也方便酒店與度假村向遊客展示自己的設施,環境等等。
•租賃和共享 - iBeacon 可以提前向用戶廣播停車場的可用車位信息,方便用戶選擇。
•用于集會 - iBeacon 可以在人群中廣播信息,例如網站地址等,這樣可以确保信息傳遞給與會者。
•幫助有視覺障礙的人 - 蘋果的 iOS 系統可以将文本轉化為語音來幫助視力有障礙的用戶,内置了 Siri 的聽寫技術并支持藍牙盲文顯示器。iBeacon 可以捕捉到這些技術來幫助視覺障礙的人找到适合他們的場所。
•用于校園 - iBeacon 可以提供校園導航功能。幫助學生了解最新政策,食堂的菜單等信息。老師也可以利用這項技術來廣播自己的課程信息。
iBeacon 技術較多的用于公共場所而不是在自己的家中使用,無論是培訓中心,會議中心或是酒店等其他公共場所,我們都可以通過 iBeacon 來獲取我們想要的信息。相比于紙張,iBeacon 是一種更為簡便強大的提供信息的方式,并且節省時間與人力。
電力消耗
低功耗藍牙相比于傳統藍牙在功耗和效率方面有顯着提高,在16個不同的iBeacon廠商的一項研究報告稱,電池的壽命在1到24個月的範圍之内。蘋果公司,用一枚紐扣電池提供了1~3個月的生活,設置了100ms的廣告頻率,這樣如果電池提供時間增加到2~3年就相當于廣告頻率增到到900ms。
在部署beacon啟用手機app時,手機電池的消耗是一個必須要考慮的因素。最新的報告顯示附近有ibeacon時,舊的手機會消耗更多的電量,然而新一點的手機在同樣的環境下則更加高效。除了浏覽手機消耗的時間,掃描附近的浏覽量和信标數依然是電池消耗很重要的因素,正如Aislelabs指出的報告一樣。在後續的報告中,Aislelabs發現了蘋果5s,蘋果5c和老版的蘋果4s在電池消耗方面的一個大幅的改善。在10個ibeacons的周圍,蘋果4s每小時消耗了11%的電量而蘋果5s則每小時比它少消耗5%的電量。一個高效節能的ibeacon應用程序需要考慮這些方面去保持應用的響應性和電池消耗之間的平衡。
最新進展
2013年6月,蘋果公司介紹了iBeacons,專家撰寫了文章表示iBeacons怎樣通過簡化支付提供現場支持來幫助零售業。随着IOS7的推出,零售商和其他中小型企業将能夠使用藍牙4.0技術。據報道,2013年12月6日蘋果在其254個零售店中使用了iBeacons。
截至2014年5月,花費最低5美金到30美金以上就可購買不同的iBeacons硬件設備。每一個不同的設備對自己的默認發射功率和廣告頻率都有不同的默認設置。一些硬件的廣告頻率可以快到每100毫秒一次而還有一些的可以低至1赫茲。 iBeacon技術還在襁褓期,有報道指出一個軟件存在的異樣,最新安卓系統的藍牙堆棧在面對許多iBeacons時會崩潰。
兼容設備
支持藍牙4.0的IOS設備(iPhone4s及以上,iPad第三代及以上,iPad mini第一代及以上,iPod Touch第五代)。
支持OS X Mavericks 10.9操作系統和藍牙4.0的蘋果計算機。
安卓4.3及以上(如三星 Galaxy S3/S4/S4 Mini, 三星 Galaxy Note 2/3, HTC One, Google/LG Nexus 7 2013 version/Nexus 4/Nexus 5, HTC Butterfly, OnePlus One)
支持Lumia Cyan及以上更新服務Windows Phone設備(報告顯示,不包含Windows Phone 8.1)