第224期 / June 6, 2016
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初探iBeacon行動服務

作者/張述同

[發表日期：2016/5/5]

前言

iBeacon一開始是由apple公司所提出的技術，利用低耗能的信號傳送器讓周圍的手持設備偵測，傳送信號是透過藍牙4.0 Low Energy (BLE)的方式傳送資料，具有室內定位的功能，可彌補GPS在室內定位的不足，甚至可以用於LBS(Location Base Service)的服務。

傳輸技術--藍牙4.0 Low Energy

目前藍牙主流的規格分別是2.0+EDR、2.1+EDR、3.0+HS、4.0。
  • 2.0+EDR：在藍牙2.0加入EDR技術，能讓傳輸速率更快；


  • 2.1+EDR：比2.0增加了sniff的技術與SSP的功能，能讓藍牙更省電且更具安全性；


  • 3.0+HS：具有更高的傳輸速率，最高速度可到達24Mbps，是2.0的8倍；


  • 4.0：開始具有綜合協定規範，具有低功耗藍牙、傳統藍牙、高速藍牙三種模式，藍牙4.0具有低耗能的特性，與以往的藍牙相比，能可維持相同的傳輸速率，然而耗電量是以往藍牙的1/10，能夠節省將近九成的電力，大大的提高裝置使用電力的時間。

iBeacon參數及偵測距離

一、參數：

每一個iBeacon裝置都可接收到四個常用的參數(UUID、Major、Minor、RSSI)。
  • UUID：由32個16進位的數字所組成


  • Major：由一個Unsigned Integer組成，數值範圍是1~65535。


  • Minor：與Major組成方式相同。


    • 可用以上這三個參數來辨識iBeacon

  • RSSI：代表接收訊號強度，單位為dBm，可利用RSSI計算距離。

二、偵測距離：iBeacon將偵測的距離分為如下三種
  • Immediate：幾公分


  • Near：幾公尺


  • Far：超過十公尺

標準信號大概70公尺左右。

iBeacon與NFC比較

NFC也是一種無線傳輸的技術，接下來比較NFC與iBeacon有何不同之處。以傳輸距離來說iBeacon能傳輸幾十公尺左右的距離，而NFC能傳輸的距離是20公分，但以安全性來看，NFC具有加密的功能並且因為傳輸的距離很近，所以訊號被截取的可能性是很小的，對於iBeacon來說，只要iBeacon的基站被入侵，更改了UUID, Major, Minor，都可能使得服務失效或是錯誤。

NFC與iBeacon比較的表格如下：



iBeacon與行動服務結合

iBeacon的出現創造了許多的商機，其中一項就是廣播服務，商家可在自己的店裡放置一個或多個iBeacon，當擁有此服務的使用者路過偵測到藍牙訊號時，使用者藉由手機取得商家給予的資訊(如商品優惠、近期活動、電子書等等)。

行動服務的流程如下圖：


《圖一》iBeacon行動服務流程圖

  • 智慧型手機藉由app偵測商家的iBeacon資訊。


  • iBeacon傳送本身裝置的資訊(UUID ,Major ,Minor ,RSSI…..等)。


  • 手機app傳送該服務平台存取資訊的參數，如UUID ,Major ,Minor。


  • 服務平台將商家資訊回傳給手機。

iBeacon行動服務範例(Android版本)

支援Android 4.3以上，SDK:18

先到AndroidManifest.xml檔中加入權限


java檔：宣告必要變數


藉由Adapter取得藍牙裝置的訊息


讀取iBeacon模擬行動應用的畫面如下圖：

《圖二》iBeacon Android Demo


經過藍牙接收範圍時，接收到的藍牙UUID來取得目標物提供的資訊(商家想提供的訊息)，也就是如畫面中跳出一個訊息「welcome to syscom」，(此範例著重於與iBeacon藍牙通訊的部分，至於從服務平台取得訊息的部分則省略)

結論

iBeacon的行動廣播服務是利用藍牙傳輸的技術，室內定位能夠讓我們在展場、公家機關、車站等大型場地不會迷失方向，清楚地找到目的地，補足GPS室內定位的不足，並且在導航的過程中更能夠在路程中獲得商家的優惠以及活動訊息，對於商家以及使用者都非常的方便。

參考資料