ibeacon详解

IBeacon详解

iBeacon 是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS (iOS7)上配备的新功能。其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE )通信功能的设备使用BLE 技术向周围发送自己特有的ID ,接收到该ID 的应用软件会根据该ID 采取一些行动。苹果 WWDC 14 之后,对 iBeacon 加大了技术支持和对其用于室内地图的应用有个更明确的规划。苹果公司公布了 iBeacon for Developers 和 Maps for Developers 等专题页面。iBeacon 技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。

一.iBeacon 如何对外推送信息?

这是最常见的对iBeacon 的误解。iBeacon 不是伪基站,iBeacon 不会对外推送定制信息。信息推送是手机应用(APP)里的定制功能,如果你的客户安装了你的应用,你就已经具备了推送信息的能力。iBeacon 无非是把那个推送行为和beacon 对应的位置(这个位置是您部署的,想必您自己知道是哪儿) 信息相关联而已。不过给用户的感觉好像是到了这个位置就获取了一条信息,如果您没有应用的话,iBeacon 对你几乎没用。

Ibeacon 工作流程可参考上图,实现分如下四个步骤:

第一步:服务提供者向云端(数据服务器,上图中“微信后台”只是一个举例)申请服务,

数据服务器生成一个IBeaconId, 并将其映射到服务提供者提供的服务,再将

IBeaconId 告诉服务提供者;

第二步:服务提供者把第一步拿到的IBeaconId 设置到IBeacon 设备上,让IBeacon 设备广播

该IBeaconId;

第三步:用户在该IBeacon 设备的信号范围内打开相应APP ,APP 获取到该IBeaconId;

第四步:APP 通过第三步拿到的IBeaconId ,向数据服务器拉取相应的服务,展示在APP 界

面,即用户获取到的商家推送的各种信息;

二.iBeacon 相关定义

iBeacon 使用的是BLE 技术,利用的是BLE 中名为“通告帧”(Advertising )的广播帧。通告帧是定期发送的帧,只要是支持BLE 的设备就可以接收到。iBeacon 通过在这种通告帧的有效负载部分嵌入苹果自主格式的数据来实现。iBeacon 的数据主要由四种资讯构成,分别是UUID (通用唯一标识符)、Major 、Minor 、Measured Power。

UUID 是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。

Major 和Minor 由iBeacon 发布者自行设定,都是16位的标识符。比如,连锁店可以在Major 中写入区域资讯,可在Minor 中写入个别店铺的ID 等。另外,在家电中嵌入iBeacon 功能时,可以用Major 表示产品型号,用Minor 表示错误代码,用来向外部通知故障。

Measured Power是iBeacon 模块与接收器之间相距1m 时的参考接收信号强(RSSI :Received Signal Strength Indicator)。接收器根据该参考RSSI 与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。苹果将距离简单分为3级,采用贴近(Immediate )、1m 以内(Near )、1m 以上(Far )三种距离状态。距离在1m 以内时,RSSI 值基本上成比例减少,而距离在1m 以上时,由于反射波的影响等,RSSI 不减少而是上下波动。也就是说,相距1m 以上时无法推断距离,因此就简单判定为Far 。

iOS7对接收到的iBeacon 信号进行解释后,向等待iBeacon 资讯的所有应用软件发送UUID 、Major 、Minor 及靠近程度。发送的靠近程度资讯是Immediate 、Near 、Far 中的一种。 接收资讯的应用软件先确认UUID ,如果确认是发送给自己的资讯,则再根据Major 、Minor 的组合进行处理。

三. 芯片厂商

博通、Nordic 、德州仪器TI 等芯片厂商均已发布支持iBeacon 的蓝牙芯片。2014年4月,德州仪器TI 宣布自己旗下的蓝牙系列产品将支持苹果的 iBeacon 定位技术,包括一些用于内嵌式设备、汽车行业的芯片。

2014年4月,Nordic 推出了nRF51822蓝牙信号台套件,使用苹果的iBeacon 标准,允许开发人员开发自己的信号台应用。

2014年5月,博通发布新一代蓝牙Smart 芯片,支持苹果iBeacon 和无线充电。 事实上,现在的大部分芯片都允许用户二次开发,因此即使没有直接支持iBeacon ,这些芯片也可以进行二次开发。

四.BLE 蓝牙设备

BLE ( 低功耗蓝牙技术)已经是智能手机的标配,无论是 iOS,Android ,还是 Windows,黑莓。传统蓝牙需要配对和耗电大已经是过去时,如今最小的电池也能支持 BLE 设备使用数周到数月。无缝的网络连接更是极大地推动了 BLE 的应用。

iBeacon是建立在BLE 基础上的。苹果从iPhone4、谷歌从Android4.2开始都已经支持BLE 。2013年,仅苹果手机的出货量就达到1.55亿部。未来,支持BLE 的蓝牙设备数量还会进一步提升。

五.iBeacon 基站

布局iBeacon 的话,需要零售商单独购买iBeacon 基站或者使用苹果的设备作为基站,因此经济实用的基站会促进技术的普及。

目前,Estimote 开发了一套iBeacon 方案,3个iBeacon 设备只需要99美元,可覆盖300平米的区域。Estimote 的周出货量已经过千,该公司去年也获得了310万美金的融资。

除了类似的基站,Philips 和GE 还开发出了支持iBeacon 的照明系统作为基站,很适合布局在超市、商城。Philips 研发的照明设备,包括一个可以发送地理位置和产品信息到智能手机的灯泡。通过下载一个应用,商户可以知道他们在商店的具体位置,而顾客也可以找到所需要的产品,灯泡还会为他们提供正确的方向。GE 刚刚发布的新 LED 照明系统可以发挥完整的 iBeacons 功能,可以帮助商家给用户推送优惠券、促销、产品信息和商店地图。沃尔玛已决定部署通用的最新照明系统。

Ibeacon, 一项低耗能蓝牙技术技术,工作原理类似之前的蓝牙技术,由基站发射信号,iBeacon 定位接受,反馈信号。根据这项简单的定位技术可以做出许多的相应技术应用。 Ibeacon 技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。包括beacool 的猫铃、Sensoro 的“云子”、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公共服务平台。其中,”Bright Beacon”率先在国内推出了整体解决方案,为商家、旅游景点、博物馆等提供完整的Beacon 基站、App 应用以及SDK 。ebeoo 专注于iBeacon 蓝牙信标的硬件提供。其在国内率

先推出"ebeoo Beacon"达到三防标准,配备TI CC2541 蓝牙芯片、CR2477 纽扣电池 和 电路稳压芯片等。iBeacon CS是国内首家面向所有开发者使用的iBeacon 专业解决方案平台;iBeacon CS平台提供的不仅仅是技术方案,更为重要的是面向终端业务用户提供了业务整合方案。

低功耗蓝牙相比于传统蓝牙在功耗和效率方面有显著提高,在16个不同的iBeacon 厂商的一项研究报告称,电池的寿命在1到24个月的范围之内。苹果公司,用一枚纽扣电池提供了1~3个月的生活,设置了100ms 的广告频率,这样如果电池提供时间增加到2~3年就相当于广告频率增到到900ms 。在部署beacon 启用手机app 时,手机电池的消耗是一个必须要考虑的因素。最新的报告显示附近有ibeacon 时,旧的手机会消耗更多的电量,然而新一点的手机在同样的环境下则更加高效。除了浏览手机消耗的时间,扫描附近的浏览量和信标数依然是电池消耗很重要的因素,正如Aislelabs 指出的报告一样。在后续的报告中,Aislelabs 发现了苹果5s ,苹果5c 和老版的苹果4s 在电池消耗方面的一个大幅的改善。在10个ibeacons 的周围,苹果4s 每小时消耗了11%的电量而苹果5s 则每小时比它少消耗5%的电量。一个高效节能的ibeacon 应用程序需要考虑这些方面去保持应用的响应性和电池消耗之间的平衡。

七. 相关问题 1、苹果是否有关于信息传输部分的协议?

大家总是在想,beacon 如果结成传感器网络该多好呀。实际情况是现在为止,这只是一个传说,还没有见到实际的例子,也没有看到规划。现在iBeacon 都是基于把beacon 当做信标点使用的这种场景。iBeacon 节点间并不互联。国内一些厂家所谓的网络也是指iBeacon 基站,终端(手机)应用,和为终端服务的云端(服务器)侧服务加起来统称为网络。

2、是否支持传输少量定制数据?

iBeacon 协议并不用于传输定制化数据。如果改变协议就不是标准协议,也会失去iOS 对iBeacon 节点的基本支持。但是不排除一个节点以普通蓝牙方式和以iBeacon 方式分时运行的方法。四月兄弟恰恰有这方面的产品规划。

3、为什么我拿到的beacon 测距不准确?

iBeacon 是一个基于BLE(低功耗蓝牙技术) 的2.4G 射频技术,根据射频场强随距离衰减的模型计算距离。因为射频信号传播本身就受环境干扰大不稳定。所以基于这个原理的测距也不会精确。苹果也是把结果放在一个概率范围内,分成Immediate ,Near ,Far 倒是还成。基本上我们观察的结果,在3米以内的精确度尚可,3米以后基本上是胡扯。

4、用iBeacon 是否可以实现精确的室内定位?

iBeacon 直接测距不准,但是如果房间内有多个beacons 并且拓扑合理的话,倒是能达到比较好的室内定位效果。信号不稳定额可以通过时间平滑,或者多个beacon 互相验证纠正,但这些算法并不容易。要做到定位精度高,反应快需要相当的积累。现在还没有这方面比较好开源代码可供参考。根据四月兄弟和智慧图的联合测试结果。在平均20平米1个beacon 的部署密度情况下。定位精度保持在分米级别是没问题的。而且beacon 硬件和施工成本相当低。在很多场景下与现有室内导航技术相比的技术优势明显。

5、多个iBeacon 基站同时工作是否会产生严重影响?

可以想见。将来一个商业单位内可能部署一家公司的或多家公司的多个iBeacon 基站。是否会产生类似wifi 热点互相影响的情况。理论上可以肯定这些基站是会互相干扰的,但是因为蓝牙信多信道广播(3个广播信道),并且实际使用中Beacon 传输周期占空比小(0.04或更小) 等原因,所以干扰也不会很严重。实际使用场景中蓝牙信号会迅速衰减,所以问题会很小。我们曾经在一个皮包内内同时打开200个Beacon ,都能检测到正常工作没有观察到任何影响。

6、Android 是否兼容?

苹果对于iBeacon 的支持很有力。Android4.3以后也增加了支持,市面上也有很多开源的SDK 可以直接用。原先流行于Android 平台的NFC 由于作用距离短等原因基本上没有流行起来。看起来iBeacon 有取而代之的趋势。

7、蓝牙基站是否方便升级?

由于iBeacon 协议还在发展过程中,现在部署的基站可能会不能包括以后的特征。AprilBeacon201型号以后的型号都可以在不拆装节点的情况下,使用智能终端直接刷ROM 升级。

8、我部署的iBeacon 节点是否会被别的商家使用?

回答是肯定的。由于iBeacon 协议开放,而且易于伪造,你部署的节点完全可以被竞争企业使用。甚至是伪造一个跟你的ID 完全相同的Beacon 。防止冒用蹭用是一个课题。四月兄弟会给出一个解决方案。但截止目前为止现在的情况还是可以被冒用。由于现在商业上还没规模部署,到这个问题变严重前还有时间去解决。

9、iBeacon 的耗电量如何?市面上有些产品说的有些半年,有些可以用4年是啥情况? 现在市售方案除Estimote 比较特殊外基本上都是TI 的2540或2541方案的。Beacon 作为蓝牙基站发射时间特别短只有4mS 左右。发射周期可调,比如苹果规定100mS 发射一次,也就是说100mS 里只发射4ms ,四月兄弟的默认产品发射周期设置为900mS 。发射功率也可调,比如2540提供0dBmw,+4dBm,-6dBm,-23dBm 等四种发射功率。 这样组合后就可以匹配不同使用场景下的需求。比如作商业信息推送的场景时由于用户都是步行进入商业场景,100mS 就有些过度频繁,可以调整到900mS 或更长。但是作室内定位使用的话,需要比较多的数据平滑误差,可以调整发射频率到300mS 室内部署密度大时可以降低发射功率。可以兼顾电量和用户感觉。

八. 应用场景

1. 零售业

零售业对于iBeacon 的热情毫无疑问是最高的。借助于iBeacon ,零售商可以向用户推送商品信息、促销信息、优惠券甚至支付信息。 美国Giant Eagle、Safeway 、Macy ‘s 、Wal-Mart ,英国Tesco (特易购)、Waitrose (维特罗斯)、法国家乐福超市,为了提升他们客户的购买体验,均已在其商店内运行 iBeacon 。

其实各家超市对iBeacon 的使用程度也有所不同。以英国两家超市为例,Waitrose 的智能手机应用使用 iBeacon 来给消费者发送价格促销,当消费者浏览相应的区域的时候,就会发送相关的促销内容。该技术也可以让消费者扫描条码,阅读评论,增加物品到虚拟购物篮,最后还可以通过移动钱包来进行支付。 Tesco则暂时不会发送推送信息,暂时只会通过 iBeacon 来提醒顾客他们预订的东西已经准备好。

之所以会出现积极跟进与观望截然不同的态度,其实也反应了人们的一个重要担忧,就是iBeacon 技术会不会被零售商滥用,最终沦为了无下限无节操营销工具,引起用户的反感。事实上,事情可能要比这还严重得多。由于iBeacon 协议是开放的,而且易于伪造,你部署的节点完全可以被其他人恶意使用,甚至是伪造一个跟你的ID 完全相同的Beacon ,给顾客发送营销信息,甚至骗取用户进行支付。

2. 体育领域

自 iBeacon 技术推出以来,在体育领域已经有不少应用。体育赛事的组织者对于布局 iBeacon 还是很有热情的。借助于iBeacon 技术,可以给fans 们提供更好的体验。设想下,用户在布局了iBeacon 的球场里,会收到这样的信息:你要观看的利物浦对战曼联双红会比赛还有3分钟开赛,请抓紧入座;您旁边的那个座椅昨天科比坐过,是否加价20美金更换到隔壁座椅;F 区的3排5号座惊现您的偶像芙蓉姐姐,请往10点钟方向看;您支持的选手今天在半决赛获胜,决赛将在明天3点开始,是否提前买票。

事实上,目前在体育行业的应用暂时主要就是这些,包括推送消息、发放优惠券、活动推荐、座椅升级、门票支付等。此前,纽约市全国橄榄球联盟、美国职业棒球大联盟为了提升用户体验,在不少球场都布局了 iBeacon 基站。在欧洲,都柏林 RDS 体育馆也部署了 iBeacon 。

3. 娱乐行业

iBeacon 在娱乐领域的应用基本与体育领域类似。

今年的翠贝卡电影节也布局了iBeacon ,它的主要应用场景包括提醒用户附近会场情况,电影筛选时间和相关提议。用户安装了官方 iOS 应用并打开蓝牙后,在剧院或者会场附近路过时,手机会自动收到提醒,用户可以选择观影时间,购买影票。

今年4月举办的Coachella 山谷音乐节也应用了iBeacon 。Golden voice 升级了其官方的Coachella App,这款App 内嵌了iBeacon 技术,可以基于位置向用户发送精准的信息,方便用户更好地了解活动及时间安排等。

荷兰创业公司LabWerk 就专门推出了一个针对博物馆的mAPP ,以iBeacon 为基础的互动设计的平台。例如当参观者走在博物馆的时候,这个应用可以提醒他们去参加一个将要进行的演讲或者观赏正在进行的画展,甚至显示一些相关的导航信息。

其实,在今年1月份的CES 上,主办方也推出了基于iBeacon 的寻宝活动。参会者只需下载CES 官方应用,即可在会场里的一些特定展台收集徽章标签,前三名收全所有标签的参与者将获得平板电脑、健身带等。

4. 房地产行业

iBeacon 在房屋中介也是可以使用的。美国一家技术公司把iBeacon 安装在要出售的房屋前,当用户开车至此,不用下车就可以用中介的APP 获得此房屋所有相关信息和照片,不用打印及搜索。据说,效果还是很不错的,大约有一半左右的用户打开手机查看了相关信息。看来“得广厦千万间”的梦想不分肤色和国籍呀。

其实上述方案完全可以横向拓展,拓展至整个房地产领域。尤其是在人们对房屋需求强烈的地区,可以节约大量人力,也可以帮助用户缩短找房的时间。当iBeacon 的布局金钱成本和技术成本很低时,很可能会给房屋中介行业产生不小影响,不知道会不会改变未来房地产行业和房产中介的运作。

5. 银行业

近日,澳大利亚的St.George 银行已经在悉尼的三家分行开始试用iBeacon 技术服务。当客户步入银行,iBeacon 将立刻感应到他们的到来,并直接发送一条欢迎信息,并附带个人定制化的服务信息。算是把银行业也领进了iBeacon 的大门。

其实,iBeacon 技术在银行的应用场景其实非常多,从顾客进门到顾客离开的每一个环

节都基本可以应用到。例如,当客户经过或进入银行门口,银行可以利用iBeacon 技术自动发送一条银行欢迎信息给用户的手机,内容包括此家银行所有可提供的服务,比如内部服务地图,所有理财产品和其顾问介绍。

当老客户进入银行,银行工作人员可以通过iBeacon 技术立刻知道是哪位客户到来,并调入此客户的银行办事历史纪录,根据此客户的历史数据和个人喜好,发送相关产品或服务的互动信息,甚至可以给老客户发送一个优惠信息,提升用户的忠诚度和满意度。

当用户在等待时,银行可以利用iBeacon 提供特定的服务,比如介绍下用户接下来要办理的业务操作流程,比如销售下理财产品,甚至可以让用户做个问卷提升后续服务。

如果后期iBeacon 技术在支付方面足够安全的话,银行卡完全可以被支持iBeacon 的手机等移动设备直接取代了。

6. 交通领域与汽车行业

其实在交通领域与汽车行业,iBeacon 技术也有应用。

据说,英国维珍大西洋航空公司将iBeacon 技术整合到伦敦的希思罗机场。维珍采用的是Estimote 的iBeacon 基站,作为信号传送器将被部署在商业区和航站楼附近,用来通知用户可能感兴趣的促销活动和用户关注的区域的相关信息。

上面提到的荷兰创业公司LabWerk ,此前还开发了一款应用,可以帮助司机穿行停车场,提醒他们空置停车位的位置或者引导他们找到他们的汽车。

7. 教育业

在教育领域,巴西的移动开发公司Beelieve 就开发了一款应用程序BeHere ,主要用于帮助老师点名查看学生的考勤情况,当学生走进教室的时候,该应用程序自动签到。这个应用程序可以让老师们省去点名的麻烦。现在该产品主要在大学试用,其实未来更应该借助于诸如可穿戴设备推广到更需要关注的幼儿园学生和小学生,及时监测儿童是否出勤,防止学生发生意外,保障儿童安全。

8. 餐饮业

餐饮业的应用场景基本与零售业类似。iBeacon 推出时最让人惊艳的就是,它可以独立完成一个O2O 的闭环。其实,在餐饮业也会有很大市场。比如,用户经过部署了iBeacon 的餐厅时,会自动收到推送消息,了解店里的菜品、价格、优惠等信息,老顾客经过或进入商店时可以自动获得优惠。

IBeacon详解

iBeacon 是苹果公司2013年9月发布的移动设备用OS (iOS7)上配备的新功能。其工作方式是,配备有低功耗蓝牙(BLE )通信功能的设备使用BLE 技术向周围发送自己特有的ID ,接收到该ID 的应用软件会根据该ID 采取一些行动。苹果 WWDC 14 之后,对 iBeacon 加大了技术支持和对其用于室内地图的应用有个更明确的规划。苹果公司公布了 iBeacon for Developers 和 Maps for Developers 等专题页面。iBeacon 技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。

一.iBeacon 如何对外推送信息?

这是最常见的对iBeacon 的误解。iBeacon 不是伪基站,iBeacon 不会对外推送定制信息。信息推送是手机应用(APP)里的定制功能,如果你的客户安装了你的应用,你就已经具备了推送信息的能力。iBeacon 无非是把那个推送行为和beacon 对应的位置(这个位置是您部署的,想必您自己知道是哪儿) 信息相关联而已。不过给用户的感觉好像是到了这个位置就获取了一条信息,如果您没有应用的话,iBeacon 对你几乎没用。

Ibeacon 工作流程可参考上图,实现分如下四个步骤:

第一步:服务提供者向云端(数据服务器,上图中“微信后台”只是一个举例)申请服务,

数据服务器生成一个IBeaconId, 并将其映射到服务提供者提供的服务,再将

IBeaconId 告诉服务提供者;

第二步:服务提供者把第一步拿到的IBeaconId 设置到IBeacon 设备上,让IBeacon 设备广播

该IBeaconId;

第三步:用户在该IBeacon 设备的信号范围内打开相应APP ,APP 获取到该IBeaconId;

第四步:APP 通过第三步拿到的IBeaconId ,向数据服务器拉取相应的服务,展示在APP 界

面,即用户获取到的商家推送的各种信息;

二.iBeacon 相关定义

iBeacon 使用的是BLE 技术,利用的是BLE 中名为“通告帧”(Advertising )的广播帧。通告帧是定期发送的帧,只要是支持BLE 的设备就可以接收到。iBeacon 通过在这种通告帧的有效负载部分嵌入苹果自主格式的数据来实现。iBeacon 的数据主要由四种资讯构成,分别是UUID (通用唯一标识符)、Major 、Minor 、Measured Power。

UUID 是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。

Major 和Minor 由iBeacon 发布者自行设定,都是16位的标识符。比如,连锁店可以在Major 中写入区域资讯,可在Minor 中写入个别店铺的ID 等。另外,在家电中嵌入iBeacon 功能时,可以用Major 表示产品型号,用Minor 表示错误代码,用来向外部通知故障。

Measured Power是iBeacon 模块与接收器之间相距1m 时的参考接收信号强(RSSI :Received Signal Strength Indicator)。接收器根据该参考RSSI 与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。苹果将距离简单分为3级,采用贴近(Immediate )、1m 以内(Near )、1m 以上(Far )三种距离状态。距离在1m 以内时,RSSI 值基本上成比例减少,而距离在1m 以上时,由于反射波的影响等,RSSI 不减少而是上下波动。也就是说,相距1m 以上时无法推断距离,因此就简单判定为Far 。

iOS7对接收到的iBeacon 信号进行解释后,向等待iBeacon 资讯的所有应用软件发送UUID 、Major 、Minor 及靠近程度。发送的靠近程度资讯是Immediate 、Near 、Far 中的一种。 接收资讯的应用软件先确认UUID ,如果确认是发送给自己的资讯,则再根据Major 、Minor 的组合进行处理。

三. 芯片厂商

博通、Nordic 、德州仪器TI 等芯片厂商均已发布支持iBeacon 的蓝牙芯片。2014年4月,德州仪器TI 宣布自己旗下的蓝牙系列产品将支持苹果的 iBeacon 定位技术,包括一些用于内嵌式设备、汽车行业的芯片。

2014年4月,Nordic 推出了nRF51822蓝牙信号台套件,使用苹果的iBeacon 标准,允许开发人员开发自己的信号台应用。

2014年5月,博通发布新一代蓝牙Smart 芯片,支持苹果iBeacon 和无线充电。 事实上,现在的大部分芯片都允许用户二次开发,因此即使没有直接支持iBeacon ,这些芯片也可以进行二次开发。

四.BLE 蓝牙设备

BLE ( 低功耗蓝牙技术)已经是智能手机的标配,无论是 iOS,Android ,还是 Windows,黑莓。传统蓝牙需要配对和耗电大已经是过去时,如今最小的电池也能支持 BLE 设备使用数周到数月。无缝的网络连接更是极大地推动了 BLE 的应用。

iBeacon是建立在BLE 基础上的。苹果从iPhone4、谷歌从Android4.2开始都已经支持BLE 。2013年,仅苹果手机的出货量就达到1.55亿部。未来,支持BLE 的蓝牙设备数量还会进一步提升。

五.iBeacon 基站

布局iBeacon 的话,需要零售商单独购买iBeacon 基站或者使用苹果的设备作为基站,因此经济实用的基站会促进技术的普及。

目前,Estimote 开发了一套iBeacon 方案,3个iBeacon 设备只需要99美元,可覆盖300平米的区域。Estimote 的周出货量已经过千,该公司去年也获得了310万美金的融资。

除了类似的基站,Philips 和GE 还开发出了支持iBeacon 的照明系统作为基站,很适合布局在超市、商城。Philips 研发的照明设备,包括一个可以发送地理位置和产品信息到智能手机的灯泡。通过下载一个应用,商户可以知道他们在商店的具体位置,而顾客也可以找到所需要的产品,灯泡还会为他们提供正确的方向。GE 刚刚发布的新 LED 照明系统可以发挥完整的 iBeacons 功能,可以帮助商家给用户推送优惠券、促销、产品信息和商店地图。沃尔玛已决定部署通用的最新照明系统。

Ibeacon, 一项低耗能蓝牙技术技术,工作原理类似之前的蓝牙技术,由基站发射信号,iBeacon 定位接受,反馈信号。根据这项简单的定位技术可以做出许多的相应技术应用。 Ibeacon 技术作为利用低功耗蓝牙技术研发者,有不少团队对其进行研究利用。包括beacool 的猫铃、Sensoro 的“云子”、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公共服务平台。其中,”Bright Beacon”率先在国内推出了整体解决方案,为商家、旅游景点、博物馆等提供完整的Beacon 基站、App 应用以及SDK 。ebeoo 专注于iBeacon 蓝牙信标的硬件提供。其在国内率

先推出"ebeoo Beacon"达到三防标准,配备TI CC2541 蓝牙芯片、CR2477 纽扣电池 和 电路稳压芯片等。iBeacon CS是国内首家面向所有开发者使用的iBeacon 专业解决方案平台;iBeacon CS平台提供的不仅仅是技术方案,更为重要的是面向终端业务用户提供了业务整合方案。

低功耗蓝牙相比于传统蓝牙在功耗和效率方面有显著提高,在16个不同的iBeacon 厂商的一项研究报告称,电池的寿命在1到24个月的范围之内。苹果公司,用一枚纽扣电池提供了1~3个月的生活,设置了100ms 的广告频率,这样如果电池提供时间增加到2~3年就相当于广告频率增到到900ms 。在部署beacon 启用手机app 时,手机电池的消耗是一个必须要考虑的因素。最新的报告显示附近有ibeacon 时,旧的手机会消耗更多的电量,然而新一点的手机在同样的环境下则更加高效。除了浏览手机消耗的时间,扫描附近的浏览量和信标数依然是电池消耗很重要的因素,正如Aislelabs 指出的报告一样。在后续的报告中,Aislelabs 发现了苹果5s ,苹果5c 和老版的苹果4s 在电池消耗方面的一个大幅的改善。在10个ibeacons 的周围,苹果4s 每小时消耗了11%的电量而苹果5s 则每小时比它少消耗5%的电量。一个高效节能的ibeacon 应用程序需要考虑这些方面去保持应用的响应性和电池消耗之间的平衡。

七. 相关问题 1、苹果是否有关于信息传输部分的协议?

大家总是在想,beacon 如果结成传感器网络该多好呀。实际情况是现在为止,这只是一个传说,还没有见到实际的例子,也没有看到规划。现在iBeacon 都是基于把beacon 当做信标点使用的这种场景。iBeacon 节点间并不互联。国内一些厂家所谓的网络也是指iBeacon 基站,终端(手机)应用,和为终端服务的云端(服务器)侧服务加起来统称为网络。

2、是否支持传输少量定制数据?

iBeacon 协议并不用于传输定制化数据。如果改变协议就不是标准协议,也会失去iOS 对iBeacon 节点的基本支持。但是不排除一个节点以普通蓝牙方式和以iBeacon 方式分时运行的方法。四月兄弟恰恰有这方面的产品规划。

3、为什么我拿到的beacon 测距不准确?

iBeacon 是一个基于BLE(低功耗蓝牙技术) 的2.4G 射频技术,根据射频场强随距离衰减的模型计算距离。因为射频信号传播本身就受环境干扰大不稳定。所以基于这个原理的测距也不会精确。苹果也是把结果放在一个概率范围内,分成Immediate ,Near ,Far 倒是还成。基本上我们观察的结果,在3米以内的精确度尚可,3米以后基本上是胡扯。

4、用iBeacon 是否可以实现精确的室内定位?

iBeacon 直接测距不准,但是如果房间内有多个beacons 并且拓扑合理的话,倒是能达到比较好的室内定位效果。信号不稳定额可以通过时间平滑,或者多个beacon 互相验证纠正,但这些算法并不容易。要做到定位精度高,反应快需要相当的积累。现在还没有这方面比较好开源代码可供参考。根据四月兄弟和智慧图的联合测试结果。在平均20平米1个beacon 的部署密度情况下。定位精度保持在分米级别是没问题的。而且beacon 硬件和施工成本相当低。在很多场景下与现有室内导航技术相比的技术优势明显。

5、多个iBeacon 基站同时工作是否会产生严重影响?

可以想见。将来一个商业单位内可能部署一家公司的或多家公司的多个iBeacon 基站。是否会产生类似wifi 热点互相影响的情况。理论上可以肯定这些基站是会互相干扰的,但是因为蓝牙信多信道广播(3个广播信道),并且实际使用中Beacon 传输周期占空比小(0.04或更小) 等原因,所以干扰也不会很严重。实际使用场景中蓝牙信号会迅速衰减,所以问题会很小。我们曾经在一个皮包内内同时打开200个Beacon ,都能检测到正常工作没有观察到任何影响。

6、Android 是否兼容?

苹果对于iBeacon 的支持很有力。Android4.3以后也增加了支持,市面上也有很多开源的SDK 可以直接用。原先流行于Android 平台的NFC 由于作用距离短等原因基本上没有流行起来。看起来iBeacon 有取而代之的趋势。

7、蓝牙基站是否方便升级?

由于iBeacon 协议还在发展过程中,现在部署的基站可能会不能包括以后的特征。AprilBeacon201型号以后的型号都可以在不拆装节点的情况下,使用智能终端直接刷ROM 升级。

8、我部署的iBeacon 节点是否会被别的商家使用?

回答是肯定的。由于iBeacon 协议开放,而且易于伪造,你部署的节点完全可以被竞争企业使用。甚至是伪造一个跟你的ID 完全相同的Beacon 。防止冒用蹭用是一个课题。四月兄弟会给出一个解决方案。但截止目前为止现在的情况还是可以被冒用。由于现在商业上还没规模部署,到这个问题变严重前还有时间去解决。

9、iBeacon 的耗电量如何?市面上有些产品说的有些半年,有些可以用4年是啥情况? 现在市售方案除Estimote 比较特殊外基本上都是TI 的2540或2541方案的。Beacon 作为蓝牙基站发射时间特别短只有4mS 左右。发射周期可调,比如苹果规定100mS 发射一次,也就是说100mS 里只发射4ms ,四月兄弟的默认产品发射周期设置为900mS 。发射功率也可调,比如2540提供0dBmw,+4dBm,-6dBm,-23dBm 等四种发射功率。 这样组合后就可以匹配不同使用场景下的需求。比如作商业信息推送的场景时由于用户都是步行进入商业场景,100mS 就有些过度频繁,可以调整到900mS 或更长。但是作室内定位使用的话,需要比较多的数据平滑误差,可以调整发射频率到300mS 室内部署密度大时可以降低发射功率。可以兼顾电量和用户感觉。

八. 应用场景

1. 零售业

零售业对于iBeacon 的热情毫无疑问是最高的。借助于iBeacon ,零售商可以向用户推送商品信息、促销信息、优惠券甚至支付信息。 美国Giant Eagle、Safeway 、Macy ‘s 、Wal-Mart ,英国Tesco (特易购)、Waitrose (维特罗斯)、法国家乐福超市,为了提升他们客户的购买体验,均已在其商店内运行 iBeacon 。

其实各家超市对iBeacon 的使用程度也有所不同。以英国两家超市为例,Waitrose 的智能手机应用使用 iBeacon 来给消费者发送价格促销,当消费者浏览相应的区域的时候,就会发送相关的促销内容。该技术也可以让消费者扫描条码,阅读评论,增加物品到虚拟购物篮,最后还可以通过移动钱包来进行支付。 Tesco则暂时不会发送推送信息,暂时只会通过 iBeacon 来提醒顾客他们预订的东西已经准备好。

之所以会出现积极跟进与观望截然不同的态度,其实也反应了人们的一个重要担忧,就是iBeacon 技术会不会被零售商滥用,最终沦为了无下限无节操营销工具,引起用户的反感。事实上,事情可能要比这还严重得多。由于iBeacon 协议是开放的,而且易于伪造,你部署的节点完全可以被其他人恶意使用,甚至是伪造一个跟你的ID 完全相同的Beacon ,给顾客发送营销信息,甚至骗取用户进行支付。

2. 体育领域

自 iBeacon 技术推出以来,在体育领域已经有不少应用。体育赛事的组织者对于布局 iBeacon 还是很有热情的。借助于iBeacon 技术,可以给fans 们提供更好的体验。设想下,用户在布局了iBeacon 的球场里,会收到这样的信息:你要观看的利物浦对战曼联双红会比赛还有3分钟开赛,请抓紧入座;您旁边的那个座椅昨天科比坐过,是否加价20美金更换到隔壁座椅;F 区的3排5号座惊现您的偶像芙蓉姐姐,请往10点钟方向看;您支持的选手今天在半决赛获胜,决赛将在明天3点开始,是否提前买票。

事实上,目前在体育行业的应用暂时主要就是这些,包括推送消息、发放优惠券、活动推荐、座椅升级、门票支付等。此前,纽约市全国橄榄球联盟、美国职业棒球大联盟为了提升用户体验,在不少球场都布局了 iBeacon 基站。在欧洲,都柏林 RDS 体育馆也部署了 iBeacon 。

3. 娱乐行业

iBeacon 在娱乐领域的应用基本与体育领域类似。

今年的翠贝卡电影节也布局了iBeacon ,它的主要应用场景包括提醒用户附近会场情况,电影筛选时间和相关提议。用户安装了官方 iOS 应用并打开蓝牙后,在剧院或者会场附近路过时,手机会自动收到提醒,用户可以选择观影时间,购买影票。

今年4月举办的Coachella 山谷音乐节也应用了iBeacon 。Golden voice 升级了其官方的Coachella App,这款App 内嵌了iBeacon 技术,可以基于位置向用户发送精准的信息,方便用户更好地了解活动及时间安排等。

荷兰创业公司LabWerk 就专门推出了一个针对博物馆的mAPP ,以iBeacon 为基础的互动设计的平台。例如当参观者走在博物馆的时候,这个应用可以提醒他们去参加一个将要进行的演讲或者观赏正在进行的画展,甚至显示一些相关的导航信息。

其实,在今年1月份的CES 上,主办方也推出了基于iBeacon 的寻宝活动。参会者只需下载CES 官方应用,即可在会场里的一些特定展台收集徽章标签,前三名收全所有标签的参与者将获得平板电脑、健身带等。

4. 房地产行业

iBeacon 在房屋中介也是可以使用的。美国一家技术公司把iBeacon 安装在要出售的房屋前,当用户开车至此,不用下车就可以用中介的APP 获得此房屋所有相关信息和照片,不用打印及搜索。据说,效果还是很不错的,大约有一半左右的用户打开手机查看了相关信息。看来“得广厦千万间”的梦想不分肤色和国籍呀。

其实上述方案完全可以横向拓展,拓展至整个房地产领域。尤其是在人们对房屋需求强烈的地区,可以节约大量人力,也可以帮助用户缩短找房的时间。当iBeacon 的布局金钱成本和技术成本很低时,很可能会给房屋中介行业产生不小影响,不知道会不会改变未来房地产行业和房产中介的运作。

5. 银行业

近日,澳大利亚的St.George 银行已经在悉尼的三家分行开始试用iBeacon 技术服务。当客户步入银行,iBeacon 将立刻感应到他们的到来,并直接发送一条欢迎信息,并附带个人定制化的服务信息。算是把银行业也领进了iBeacon 的大门。

其实,iBeacon 技术在银行的应用场景其实非常多,从顾客进门到顾客离开的每一个环

节都基本可以应用到。例如,当客户经过或进入银行门口,银行可以利用iBeacon 技术自动发送一条银行欢迎信息给用户的手机,内容包括此家银行所有可提供的服务,比如内部服务地图,所有理财产品和其顾问介绍。

当老客户进入银行,银行工作人员可以通过iBeacon 技术立刻知道是哪位客户到来,并调入此客户的银行办事历史纪录,根据此客户的历史数据和个人喜好,发送相关产品或服务的互动信息,甚至可以给老客户发送一个优惠信息,提升用户的忠诚度和满意度。

当用户在等待时,银行可以利用iBeacon 提供特定的服务,比如介绍下用户接下来要办理的业务操作流程,比如销售下理财产品,甚至可以让用户做个问卷提升后续服务。

如果后期iBeacon 技术在支付方面足够安全的话,银行卡完全可以被支持iBeacon 的手机等移动设备直接取代了。

6. 交通领域与汽车行业

其实在交通领域与汽车行业,iBeacon 技术也有应用。

据说,英国维珍大西洋航空公司将iBeacon 技术整合到伦敦的希思罗机场。维珍采用的是Estimote 的iBeacon 基站,作为信号传送器将被部署在商业区和航站楼附近,用来通知用户可能感兴趣的促销活动和用户关注的区域的相关信息。

上面提到的荷兰创业公司LabWerk ,此前还开发了一款应用,可以帮助司机穿行停车场,提醒他们空置停车位的位置或者引导他们找到他们的汽车。

7. 教育业

在教育领域,巴西的移动开发公司Beelieve 就开发了一款应用程序BeHere ,主要用于帮助老师点名查看学生的考勤情况,当学生走进教室的时候,该应用程序自动签到。这个应用程序可以让老师们省去点名的麻烦。现在该产品主要在大学试用,其实未来更应该借助于诸如可穿戴设备推广到更需要关注的幼儿园学生和小学生,及时监测儿童是否出勤,防止学生发生意外,保障儿童安全。

8. 餐饮业

餐饮业的应用场景基本与零售业类似。iBeacon 推出时最让人惊艳的就是,它可以独立完成一个O2O 的闭环。其实,在餐饮业也会有很大市场。比如,用户经过部署了iBeacon 的餐厅时,会自动收到推送消息,了解店里的菜品、价格、优惠等信息,老顾客经过或进入商店时可以自动获得优惠。


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