藍(lán)牙信標(biāo)-你了解多少？

藍(lán)牙包括經(jīng)典藍(lán)牙和低功耗藍(lán)牙 (BLE)。盡管名稱相似，但彼此不兼容。

Beacon是建立在低功耗藍(lán)牙協(xié)議基礎(chǔ)上的一種廣播協(xié)議，BLE一個(gè)非常成功的產(chǎn)品就是BLE信標(biāo)。BLE信標(biāo)包括固定安裝和移動(dòng)式信標(biāo)。最經(jīng)典的移動(dòng)式BLE信標(biāo)就是AirTag。

Beacon周期性的向周圍環(huán)境進(jìn)行廣播，廣播內(nèi)容包括MAC地址、信號(hào)強(qiáng)度RSSI值、UUID和數(shù)據(jù)包內(nèi)容等。

藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)的發(fā)展蒸蒸日上，該技術(shù)能為消費(fèi)者、商家和工業(yè)環(huán)境實(shí)現(xiàn)“接近感知應(yīng)用”例如：

·      終端消費(fèi)者可以基于他們所處的位置獲得即時(shí)優(yōu)惠券和定制產(chǎn)品;

·      商家可以從針對(duì)消費(fèi)者購(gòu)買習(xí)慣的可視度提升及消費(fèi)者忠誠(chéng)度提升中獲益;

·      工業(yè)企業(yè)可以從改善的資產(chǎn)監(jiān)控能力及資產(chǎn)利用率中增加收益。

BLE信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：iBeacon、Eddystone和AltBeacon

主流的藍(lán)牙信標(biāo)協(xié)議：

1.  Apple的 iBeacon

2.  Google的 Eddystone

3.  Radius Network的 AltBeacon

這三個(gè)都使用低功耗藍(lán)牙(BLE)廣播方法，藍(lán)牙信標(biāo)利用其支持的通用屬性(GATT)配置文件在第37、38、39通道發(fā)送廣播包藍(lán)牙掃描器接收廣播包，對(duì)它們進(jìn)行解碼，然后采取行動(dòng)，以避免在2.4 GHz工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)免執(zhí)照頻段上與Wi-Fi數(shù)據(jù)流產(chǎn)生沖突。

每種標(biāo)準(zhǔn)都使用BLE廣播的結(jié)構(gòu)來(lái)嵌入它們自己的格式和數(shù)據(jù)。每當(dāng)信標(biāo)設(shè)備進(jìn)行廣播時(shí)，相同的包通常會(huì)在所有三個(gè)廣播通道上被發(fā)送，從而使BLE接收器/掃描器更有可能接收到它。一旦接收到，掃描器會(huì)判定包的內(nèi)容是否可被解碼且是否相關(guān)，然后將采取相應(yīng)的行動(dòng)。

Apple的iBeacon

iBeacon這個(gè)術(shù)語(yǔ)是Apple的商標(biāo)，想要銷售iBeacon產(chǎn)品或使用iBeacon標(biāo)識(shí)的供應(yīng)商必須從Apple獲得一個(gè)免費(fèi)許可。iBeacon規(guī)定了一個(gè)30字節(jié)的包。

Google的Eddystone

Eddystone是Google開(kāi)發(fā)的一種開(kāi)源的、跨平臺(tái)的信標(biāo)格式。它同時(shí)支持Android和iOS設(shè)備。不同于其他信標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了幾種不同的框架類型，這些框架類型可以獨(dú)立使用或者結(jié)合起來(lái)使用：

o   Eddystone-UID：它廣播一個(gè)獨(dú)一的信標(biāo)ID;

o   Eddystone-URL：它廣播統(tǒng)一資源定位符(URL);

o   Eddystone-TLM：它可以被用來(lái)廣播信標(biāo)本身的遙測(cè)(健康和狀態(tài))數(shù)據(jù);

o   Eddystone-EID：它使用短暫的(短壽命的)標(biāo)識(shí)符以支持要求更高安全性的信標(biāo)應(yīng)用。這種框架格式的規(guī)格尚未發(fā)布。

AltBeacon

Radius Network定義了AltBeacon規(guī)格，以嘗試創(chuàng)建一種與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)的、開(kāi)源的標(biāo)準(zhǔn)，從而不傾向于任何特定的供應(yīng)商。

AirTag

藍(lán)牙信標(biāo)+UWB的力作

AirTag是BLE藍(lán)牙信標(biāo)和UWB超寬帶技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的判斷的。

當(dāng)AirTag發(fā)出的藍(lán)牙信號(hào)被經(jīng)過(guò)的蘋果設(shè)備捕獲之后，就會(huì)通過(guò)這臺(tái)設(shè)備將當(dāng)前位置上報(bào)給物品所有者的設(shè)備。經(jīng)過(guò)物品的設(shè)備越多，得到的位置就越精準(zhǔn)。

AirTags 會(huì)向周圍進(jìn)行連續(xù)性廣播，周圍的蘋果手機(jī)接收到ibeacon信號(hào)，依靠藍(lán)牙信號(hào)只能得到存在性，但想要精準(zhǔn)定位則需要超寬帶（Ultra Wide-Band，UWB）技術(shù)。UWB 技術(shù)本身實(shí)現(xiàn)也非常簡(jiǎn)單，無(wú)線電信號(hào)可以先從 iPhone 上發(fā)出，這些信號(hào)會(huì)被 AirTag 所接受，接下來(lái) AirTag 將在一小段事件后再次發(fā)送相同的無(wú)限電信號(hào)，這些信號(hào)再會(huì)被 iPhone 接收到。

iPhone 可以通過(guò)發(fā)生和接收到信號(hào)之間所需要的時(shí)間，計(jì)算信號(hào)到達(dá)時(shí)間，從而估算 iPhone 到 AirTag 所需要的距離；再通過(guò)計(jì)算信號(hào)到達(dá)的角度估算 AirTag 的所在的大概范圍。這樣我們就能相比藍(lán)牙信標(biāo)獲得更精準(zhǔn)的位置和方向了。

既然近距離查找和中距離定位的問(wèn)題都解決了，那么遠(yuǎn)距離定位怎么辦？蘋果給出的方案是 Find My 眾包網(wǎng)絡(luò)。

Find My 眾包網(wǎng)絡(luò)是由數(shù)億臺(tái)蘋果設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，它通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，來(lái)檢測(cè)附近有沒(méi)有丟失的設(shè)備或物品；如果別人的蘋果設(shè)備發(fā)現(xiàn)了附近有被主人標(biāo)記為丟失的物件，則會(huì)把當(dāng)前的大概位置上報(bào)給物件主人，物件附近經(jīng)過(guò)的人越多，基于藍(lán)牙的大致位置也就會(huì)更準(zhǔn)確。整個(gè)過(guò)程經(jīng)過(guò)加密，無(wú)需擔(dān)心隱私問(wèn)題。

精準(zhǔn)查找 AirTag 的功能需要配備UWB超寬帶技術(shù)的iPhone，通過(guò)它我們可以在 AirTag 的藍(lán)牙信標(biāo)范圍內(nèi)，找到一條前往相應(yīng)物品所在位置的路線。

受限于 AirTag 的體積和允許發(fā)射的功率，UWB 信號(hào)實(shí)際上很容易到阻隔的，一個(gè)簡(jiǎn)單的包或者家中的墻就能很容易阻隔掉 UWB 信號(hào)。這時(shí)你想要找到這個(gè) AirTag ，只能先前往它的藍(lán)牙范圍內(nèi)，再只能在它可能的地方進(jìn)行走動(dòng)，最后讓 iPhone 對(duì)走動(dòng)過(guò)程中接收到 UWB 的信號(hào)進(jìn)行處理，來(lái)觸發(fā)路線查找。測(cè)試過(guò)程中 AirTag的UWB 只有 10m 的有效范圍，而B(niǎo)LE信標(biāo)范圍則至少有 72m。

汽車定位測(cè)試

書包定位測(cè)試

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