iBeacon

iBeacon簡(jiǎn)介

　　iBeacon是蘋(píng)果公司2013年9月發(fā)布的移動(dòng)設備用OS（iOS7）上配備的新功能。其工作方式是，配備有 低功耗藍牙（BLE）通信功能的設備使用BLE技術(shù)向周?chē)l(fā)送自己特有的ID，接收到該ID的應用軟件會(huì )根據該ID采取一些行動(dòng)。比如，在店鋪里設置iBeacon通信模塊的話(huà)，便可讓iPhone和iPad上運行一資訊告知服務(wù)器，或者由服務(wù)器向顧客發(fā)送折扣券及進(jìn)店積分。此外，還可以在家電發(fā)生故障或停止工作時(shí)使用iBeacon向應用軟件發(fā)送資訊。蘋(píng)果 WWDC 14 之后，對 iBeacon 加大了技術(shù)支持和對其用于室內地圖的應用有個(gè)更明確的規劃。蘋(píng)果公司公布了 iBeacon for Developers 和 Maps for Developers 等專(zhuān)題頁(yè)面。iBeacon技術(shù)作為利用低功耗藍牙技術(shù)研發(fā)者，有不少團隊對其進(jìn)行研究利用。發(fā)送特定ID編輯蘋(píng)果的自主格式中帶有四種資訊iBeacon使用的是BLE技術(shù)，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(fā)送的幀，只要是支持BLE的設備就可以接收到。iBeacon通過(guò)在這種通告幀的有效負載部分嵌入蘋(píng)果自主格式的數據來(lái)實(shí)現。iBeacon的數據主要由四種資訊構成，分別是UUID（通用唯一標識符）、Major、Minor、Measured Power。UUID是規定為ISO/IEC11578:1996標準的128位標識符。

iBeacon百科

　　iBeacon是蘋(píng)果公司2013年9月發(fā)布的移動(dòng)設備用OS（iOS7）上配備的新功能。其工作方式是，配備有 低功耗藍牙（BLE）通信功能的設備使用BLE技術(shù)向周?chē)l(fā)送自己特有的ID，接收到該ID的應用軟件會(huì )根據該ID采取一些行動(dòng)。比如，在店鋪里設置iBeacon通信模塊的話(huà)，便可讓iPhone和iPad上運行一資訊告知服務(wù)器，或者由服務(wù)器向顧客發(fā)送折扣券及進(jìn)店積分。此外，還可以在家電發(fā)生故障或停止工作時(shí)使用iBeacon向應用軟件發(fā)送資訊。蘋(píng)果 WWDC 14 之后，對 iBeacon 加大了技術(shù)支持和對其用于室內地圖的應用有個(gè)更明確的規劃。蘋(píng)果公司公布了 iBeacon for Developers 和 Maps for Developers 等專(zhuān)題頁(yè)面。iBeacon技術(shù)作為利用低功耗藍牙技術(shù)研發(fā)者，有不少團隊對其進(jìn)行研究利用。發(fā)送特定ID編輯蘋(píng)果的自主格式中帶有四種資訊iBeacon使用的是BLE技術(shù)，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(fā)送的幀，只要是支持BLE的設備就可以接收到。iBeacon通過(guò)在這種通告幀的有效負載部分嵌入蘋(píng)果自主格式的數據來(lái)實(shí)現。iBeacon的數據主要由四種資訊構成，分別是UUID（通用唯一標識符）、Major、Minor、Measured Power。UUID是規定為ISO/IEC11578:1996標準的128位標識符。Major和Minor由iBeacon發(fā)布者自行設定，都是16位的標識符。比如，連鎖店可以在Major中寫(xiě)入區域資訊，可在Minor中寫(xiě)入個(gè)別店鋪的ID等。另外，在家電中嵌入iBeacon功能時(shí)，可以用Major表示產(chǎn)品型號，用Minor表示錯誤代碼，用來(lái)向外部通知故障。Measured Power是iBeacon模塊與接收器之間相距1m時(shí)的參考接收信號強度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）。接收器根據該參考RSSI與接收信號的強度來(lái)推算發(fā)送模塊與接收器的距離。將距離簡(jiǎn)單分為3級有意思的是，蘋(píng)果在iOS中并不仔細推斷距離，而只采用貼近（Immediate）、1m以?xún)龋∟ear）、1m以上（Far）三種距離狀態(tài)。距離在1m以?xún)葧r(shí)，RSSI值基本上成比例減少，而距離在1m以上時(shí)，由于反射波的影響等，RSSI不減少而是上下波動(dòng)。也就是說(shuō)，相距1m以上時(shí)無(wú)法推斷距離，因此就簡(jiǎn)單判定為Far。iOS7對接收到的iBeacon信號進(jìn)行解釋后，向等待iBeacon資訊的所有應用軟件發(fā)送UUID、Major、Minor及靠近程度。發(fā)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確認UUID，如果確認是發(fā)送給自己的資訊，則再根據Major、Minor的組合進(jìn)行處理。

　　應用和技術(shù)

　　尋息iBeaconIbeacon一項低耗能藍牙技術(shù)技術(shù)，工作原理類(lèi)似之前的藍牙技術(shù)，由iBeacon發(fā)射信號，IOS設備定位接受，反饋信號。根據這項簡(jiǎn)單的定位技術(shù)可以做出許多的相應技術(shù)應用。［2］ Ibeacon技術(shù)作為利用低功耗藍牙技術(shù)研發(fā)者，有不少團隊對其進(jìn)行研究利用。包括，必肯科技的“逛兌啦［3］ ”和“Beacon盒子［4］ ”、beacool的貓鈴、Sensoro的“云子”、尋息電子的“Seekcy Beacon”、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(wù)平臺。其中，”Bright Beacon”率先在國內推出了整體解決方案，為商家、旅游景點(diǎn)、博物館等提供完整的Beacon基站、App應用以及SDK。［5］ ebeoo專(zhuān)注于iBeacon藍牙信標的硬件提供。其在國內率先推出“ebeoo Beacon”達到三防標準，配備TI CC2541 藍牙芯片、CR2477 紐扣電池 和 電路穩壓芯片 等。iBeacon CS是國內首家面向所有開(kāi)發(fā)者使用的iBeacon專(zhuān)業(yè)解決方案平臺；iBeacon CS平臺提供的不僅僅是技術(shù)方案，更為重要的是面向終端業(yè)務(wù)用戶(hù)提供了業(yè)務(wù)整合方案。［6］

　　功能

　　一套iBeacon的部署由一個(gè)或多個(gè)在一定范圍內發(fā)射傳輸他們唯一的識別碼iBeacon信標設備組成。接收設備上的軟件可以查找iBeacon并實(shí)現多種功能，比如通知用戶(hù)，接收設備也可以通過(guò)鏈接iBeacons從iBeacon的通用屬性配置服務(wù)來(lái)恢復價(jià)值。iBeacons不推送通知給接收設備（除了他們自己的ID），然而，手機軟件可以使用從iBeacons接收到的信號來(lái)自己推送通知。

　　區域監測

　　區域監測僅限20個(gè)區域，可以在后臺運行，即使app在后臺運行或者手機鎖屏，依然有不同的應用通知監聽(tīng)app（用戶(hù)）進(jìn)入/退出該區。區域監測也給了關(guān)閉的app一個(gè)反應的機會(huì )，在進(jìn)入相關(guān)區域時(shí)允許彈出小窗口。

　　分類(lèi)

　　分類(lèi)工作僅應用在前端，但是將返回數組iBeacons的所有屬性（UUID等）。

　　一個(gè)iOS設備接收一個(gè)iBeacon的傳輸可以近乎于iBeacon的距離，iBeacon的傳輸距離分為3個(gè)不同的范圍：

　　近距：幾厘米

　　中距：幾米

　　遠距：大于10米

　　當用戶(hù)進(jìn)入、退出或者在區域內徘徊時(shí)，iBeacon的廣播有能力進(jìn)行傳播，根據用戶(hù)和Beacon的距離，這三個(gè)距離范圍可以相互交互。

　　iBeacon傳輸的最大射程將取決于位置、現場(chǎng)布置、障礙物（例如在一個(gè)皮革手袋或厚情況下）。標準信號有近似的70米，遠程信號可達450米。

　　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著(zhù)提高，在16個(gè)不同的iBeacon廠(chǎng)商的一項研究報告稱(chēng)，電池的壽命在1到24個(gè)月的范圍之內。蘋(píng)果公司，用一枚紐扣電池提供了1~3個(gè)月的生活，設置了100ms的廣告頻率，這樣如果電池提供時(shí)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(shí)，手機電池的消耗是一個(gè)必須要考慮的因素。最新的報告顯示附近有ibeacon時(shí)，舊的手機會(huì )消耗更多的電量，然而新一點(diǎn)的手機在同樣的環(huán)境下則更加高效。除了瀏覽手機消耗的時(shí)間，掃描附近的瀏覽量和信標數依然是電池消耗很重要的因素，正如Aislelabs指出的報告一樣。在后續的報告中，Aislelabs發(fā)現了蘋(píng)果5s，蘋(píng)果5c和老版的蘋(píng)果4s在電池消耗方面的一個(gè)大幅的改善。在10個(gè)ibeacons的周?chē)?，蘋(píng)果4s每小時(shí)消耗了11%的電量而蘋(píng)果5s則每小時(shí)比它少消耗5%的電量。一個(gè)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。