January 30, 2018

Beacon初识

文 · Mark

什么是Beacon

Beacon ['biːk(ə)n] 这个单词的中文意思是信号浮标、灯塔，此文所说的Beacon其特点如下：

  • 采用BLE技术发射信号的小设备
  • 运算能力几乎为零，但功耗很低，续航持久
  • 有效范围几十厘米到几米
  • 信号为单向发射，只能发射小数据包，例如128bit UUID
  • 一般将智能手机作为接收方

主流标准

目前，在市场上Beacon类解决方案有哪些？

iBeacon

iBeacon由Apple在WWDC13推出，其设计初衷也可以联想到，目前主要用来做室内定位标志物（至少需要两个iBeacon信标）

原理是利用低功耗BLE蓝牙技术，不断广播自己的特有ID，广播范围是有一定的区域限制，进入该范围的手机设备可以感知此信标的存在。通过读取广播中的ID，经过加工，满足业务需求。

该标准闭源，而且只兼容苹果公司的“i系列”产品；

Eddystone

2015年，Google推出的开源低功耗BLE平台项目，名字来源于英国Eddystone灯塔，在iOS、Android平台上均可使用。

该项目的目标在于试图创建一个鲁棒、可扩展的Beacon标准，平台应用范围比iBeacon要广；

苹果的iBeacon和谷歌的The Physical Web都只支持一种框架。而Eddystone支持通用唯一识别码（Universally Unique Identifier，UUID）、URL链接、临时标识（Ephemeral Identifiers，EID）以及遥测数据等四种框架类型。

当然，除了上述两种Beacon标准之外，还有一些开源标准，但目前还处于发展阶段，差异明显；

解决方案

目前针对上述需求，可以满足的解决方案提供商有很多，但主流方向有以下几种：

SENSORO等

国内物联网解决方案提供商，初创公司，但已经为微软、Facebook提供过解决方案；

该类型公司国内外有很多，确定方案后，可以再做商业调研；

Vendor合作

自有或者vendor研发有自由定制优势，而且可以自定义私有协议，安全性方面有一定优势。但同时存在设计和生产成本高的问题，同时，沟通成本有可能升高。

自主研发

优势是可定制性强，对于满足需求十分灵活，但缺点是成本较高，对软硬件生产均有要求。

无线测距

通过BLE硬件，可以实现无线测距功能，该功能有一定的误差，所以，适用于对误差宽容度比较高的业务场景。

基本公式如下：

Distance =10^((abs(RSSI) - A) / (10*n)

其中：

  • Distance是计算距离
  • RSSI是信号强度，BLE设备均有此信息
  • A为发射点与接收端相隔1m时的信号强度
  • n是环境衰减银子，通常取经验值，该经验值需要调试确定

参考文献