Bluetooth hakkında konuşurken sıklıkla BLE, Beacon, iBeacon, Eddytstone gibi kelimeler duyarız. Aralarındaki bağlantılar ve farklar nelerdir? Aşağıda, yaygın Bluetooth teknik terimleri ve uygulamalarında yer alan Bluetooth teknolojisinin ayrıntılı bir açıklaması yer almaktadır.

1. Bluetooth Teknik Terimlerinin Açıklaması

İşaret: Beacon, uyumlu bir uygulama veya işletim sistemi tarafından alınan evrensel olarak benzersiz bir tanımlayıcı ileterek Bluetooth düşük enerji yakınlık algılamasına dayanır.

2. BLE'nin Kökeni ve Sınıflandırılması

Orijinal spesifikasyon, 2006 yılında Wibree adı altında Nokia tarafından geliştirilmiştir. Şirket, Bluetooth teknolojisinden farklılıklarını en aza indirirken, daha düşük güç kullanımı ve maliyet sağlayacak Bluetooth standardından uyarlanmış bir kablosuz teknoloji geliştirdi. Sonuçlar 2004 yılında Bluetooth Low End Extension adı kullanılarak yayınlandı. Wibree, Bluetooth ile birlikte çalışabilen, ancak gücün sadece bir kısmını kullanan yeni bir radyo frekansı teknolojisidir. Teknoloji Bluetooth Smart olarak pazarlandı ve Temel Spesifikasyonun 4.0 sürümüne entegrasyon 2010 yılının başlarında tamamlandı.

1) Bluetooth cihazları - 4.0 öncesi cihazlar - Bluetooth BR/EDR (Klasik Bluetooth).

Bir Classic Bluetooth cihazı, diğer Classic Bluetooth cihazları ve Bluetooth Smart Ready cihazlarıyla iletişim kurabilir. Kablosuz telefon bağlantıları, kablosuz kulaklıklar ve kablosuz hoparlörler vb. gibi. SPP (Seri Bağlantı Noktası Profili) Klasik Bluetooth profilidir, GES iki eş cihaz arasında RFCOMM kullanarak öykünülmüş seri kablo bağlantıları kurmak için gerekli Bluetooth cihazlarının gereksinimlerini tanımlar.

2) Bluetooth Akıllı cihazlar - Temel olarak çevre birimleri gibi Bluetooth düşük enerji cihazları (kalp monitörleri, fitness ekipmanları vb. düşünün).

Bluetooth Smart cihazı yalnızca Bluetooth Smart ve Bluetooth Smart Ready cihazıyla iletişim kurabilir. Düşük hacimli veri iletiminde Bluetooth cihazlarının uzun süreli çalışmasına izin veren bir protokoldür. BLE, daha küçük form faktörleri, daha iyi güç optimizasyonu ve tek bir şarjla yıllarca dayanan güç hücreleri sağlar.

3) Bluetooth Smart Ready cihazlar - Temel olarak hem Bluetooth düşük enerjiyi hem de Bluetooth'u destekleyebilecek cihazlar BR/EDR (Klasik Bluetooth).

Bluetooth Düşük Enerji teknolojisi, klasik Bluetooth teknolojisiyle aynı spektrum aralığında (2.400–2.4835 GHz ISM bandı) çalışır, ancak farklı bir kanal grubu kullanır. Bluetooth Low Energy'nin klasik Bluetooth yetmiş dokuz 1-MHz kanalı yerine kırk 2-MHz kanalı vardır. BLE, büyük miktarda veriyi iletmek için uygun değildir ve genellikle cihazları keşfetmek ve bazı basit iletişimler yapmak için kullanılır.

Hem BLE hem de Klasik Bluetooth 100 m'ye kadar menzili kapsayabilir. Klasik Bluetooth ile karşılaştırıldığında, BLE'nin en büyük avantajı güç tüketimidir. BLE'nin güç tüketimi, Klasik Bluetooth'tan %90 daha düşüktür, iletim mesafesi artar ve güvenlik ve kararlılık da iyileştirilir. BLE destekler AES şifrelemesi ve CRC doğrulaması bağlı cihazlar arasındaki iletişimin güvenliğini garanti eder.

Beacon, Bluetooth 4.0 protokolüne dayalı bir konumlandırma teknolojisi olarak, iç mekan konumlandırma pazarından giderek daha fazla ilgi görmektedir. Nesnelerin İnterneti bilişiminin gelişmesi ve büyük veri toplama ve işleme gereksinimlerinin sürekli birikmesiyle, düşük güçlü ve düşük maliyetli Beacon teknolojisi, iç mekan konumlandırma uygulamalarının odak noktası haline geldi. Özellikleri, IoT iç mekan konumlandırma sisteminin hızlı bir şekilde uygulanmasını teşvik edebilir.

1) Eşleştirme yok

2) Arka planda bilgi alın

Beacon'ın bilgi aktarımı bir APP gerektirir. Ancak, İşaret sinyallerini almak için iç mekan konumlandırma işlevini kullandığımızda APP'yi açmamıza gerek yoktur. İlgili APP'nin yalnızca Beacon bilgi gönderme hizmeti görüntülenirken açılması gerekir.

3) Veri iletim fonksiyonu yok.

Beacon cihazı baz istasyonu, yalnızca gerekli bilgileri yayın verileri biçiminde iletir ve Bluetooth bağlanamaz modunu kullanır.

APP, özelleştirilmiş işlevler elde etmek ve belirli verileri elde etmek için sunucuyla iletişim kurmak için verileri çalıştırmak ve iletmek istiyorsa, Wi-Fi, 4G vb. gibi diğer veri iletişim yöntemlerinin açılması gerekir.

Ek olarak, Beacon konumlandırmanın ağı kullanmasına gerek yoktur, bu da ağın sunucudan geçmediği anlamına gelir. Beacon konumlandırma algoritması yerel olarak uygulanabilir ve cihazın kendisi çevrimiçi sunucu üzerinden hesaplama yapmadan konumlandırmayı tamamlar. Öncelik, harita verilerinin yerel cihaza önceden başlatılması ve yazılmasıdır.

4. iBeacon ve Eddystone Arasındaki Fark

1) iBeacon

iBeacon teknolojisi, Apple tarafından 2013 yılında WWDC'de başlatılan Bluetooth 4.0'a dayalı hassas bir mikro konumlandırma teknolojisidir. Temel teknoloji BLE'yi kullanır. İPhone 4S'den sonra desteklenir.

Akıllı telefon bir Beacon'a yakın olduğunda, akıllı telefon Beacon sinyalini alabilir. Ve sinyal alma aralığı 50 m'ye ulaşabilir.

Apple, iBeacon ile ilgili arayüzleri CoreLocation.framework'e yerleştirdi. Google, özelliği Android 4.3 ve sonraki sürümlerde destekler. Geliştiriciler, iBeacon teknik standartlarını karşıladıkları sürece iBeacon teknolojisini kullanabilirler. Belirli bir sınırlama, protokol formatının değiştirilememesidir.

2) Girdaptaşı

Eddystone, 15 Temmuz 2015'te Google tarafından başlatılan, platformlar arası açık kaynaklı bir Bluetooth LE işaretçisidir. Esas olarak, halka açık alanlarda çeşitli bilgi gönderimleri göndermek için kullanılır.

Google bunu bir açık kaynak projesi olarak gördüğünden, açık kaynak projesini adlandırmak için şirket adını kullanmaz. Örneğin, Android işletim sistemi Google şirket adını kullanmaz. Halkın Eddystone'un hangi şirketten olduğunu bilmesine gerek yok. Yalnızca işareti yapan OEM ve ilgili uygulama geliştiricisi bilir.

5. Beacon Cihazları için BLE Nasıl Kullanılır

Şimdi, BLE'nin ne olduğunu biliyoruz, İşaret, iBeacon, Eddytstone NS. Beacon cihazları için BLE teknolojisine dayalı işlevlerin nasıl uygulanacağına bir göz atalım mı?

BLE cihazlarının rolü, eşler arası (yani Tek noktaya yayın) veya yayın modlarında değişir. Ortak roller aşağıdaki gibidir.

Tam BLE bağlantısının nasıl çalıştığını anlayalım.

1) BLE reklam taraması ve bağlantısının süreç analizi

Bir çevre birimi veya yayıncı, bir bağlantıyı kabul etmeden önce her zaman reklam vermeye başlar. Aslında, reklam paketleri, bir merkezi veya tarayıcının bir çevre birimini veya yayıncıyı keşfetmesine izin veren tek yoldur. Köle her belirli zaman aralığında bir Reklam Paketi gönderir. Aralık 20 ms ile 10.24 s arasındadır ve buna yayın aralığı . Yeni dahili yayın, bir sonraki açılış için bağlantı süresini etkileyecektir.

Ustanın alması gerekir yayın paketi bağlantı isteğini göndermeden önce. Slave, bir yayın paketi gönderdikten sonra, yalnızca master'ın bağlantı talebini belirli bir süre boyunca izler. Bir yayın paketi belirli sayıda bayt veri taşıyabilir [BLE4.2: 31 bayt; BLE5.0: 251 bayt (genişletilmiş paket)]. Genellikle kullanıcı adı, cihaz bilgisi, bağlanabilir logo vb. içerir. Yayın türleri dört türe ayrılabilir:

Master bir yayın paketi aldığında, daha fazla yayın verisi elde etmek için bir tarama talebi gönderir ve öncül, aktif tarayıcının yapılandırılmış olmasıdır. Ardından köle, ek 31 bayt veri içerebilen bir tarama yanıtı göndererek tarama isteğine yanıt verir.

Yayın, tarama isteği ve yanıt, WLAN parazitini önlemek için üç farklı 2.4G frekans bandı kullanırlar.

Tarama, master tarafından yayın paketlerini izlemek ve tarama istekleri göndermek için kullanılır. Not edilmesi gereken iki zamanlama parametresi vardır: "Tarama Penceresi" (Bir tarama için sürenin uzunluğu) ve "Tarama Aralığı" (Taramanın durdurulduğu süre ve taramanın durdurulduğu zaman dahil olmak üzere bir taramanın toplam süresi. tarama devam ediyor). Her tarama aralığı için, ana tarama süresi "tarama penceresine" eşittir. Yani, "tarama penceresi" "tarama aralığı"na eşitse, master sürekli olarak tarama yapıyor demektir. Bu nedenle, ana taramanın görev döngüsü, "tarama penceresi" süresinin "tarama aralığı" süresine bölünmesi ve ardından %100 ile çarpılmasıdır.

Master bağlantıya girmek istediğinde, yayın paketlerini tararken olduğu gibi aynı süreçten geçecektir. Bağlantı başlatıldığında ve master bir yayın paketi aldığında, master slave'e bir bağlantı talebi gönderir.

Master ve slave rolleri, bağlantıdaki ilk veri alışverişine göre tanımlanır. Bağlanırken, master, slave tarafından tanımlanan "Aralık" a göre veri talep edecektir. Aralık süresine "bağlantı aralığı" denir. Ve ana bağlantı için kullanılır. Ancak slave, master'a bağlantı parametresi güncelleme istekleri gönderebilir.

Bluetooth Çekirdek Spesifikasyonuna göre Aralık 7,5 ms ile 4 s arasında olmalıdır. Slave, zaman çerçevesi içinde master'dan gelen pakete yanıt vermezse, buna bağlantı denetimi zaman aşımı denir ve bağlantı kopmuş olarak kabul edilir. Her bağlantı aralığında birden fazla paket ileterek daha fazla veri çıkışı elde etmek mümkündür ve her paket 20 bayta kadar gönderebilir. Ancak, mevcut güç tüketiminin kontrol edilmesi gerekiyorsa ve slave'in gönderecek verisi yoksa, belirli sayıda aralık göz ardı edilebilir. Yok sayılan aralıklara "bağımlı gecikme" denir. Bir bağlantıda, cihaz tüm kanallar üzerinden frekans bandında atlayacaktır.

2) Beacon nasıl kullanılır

Beacon cihazı yalnızca yayın kanalını kullanır, bu nedenle BLE ile ilgili bağlantı adımları yoktur. Beacon'un gerçek anlamı olarak bu cihaz, belirli bir zaman aralığında veri paketleri gönderir ve gönderilen veriler, cep telefonu gibi bir ana cihaz tarafından alınabilir.

6. iBeacon Teknolojisinin Kullanımına Giriş

Aşağıdakiler temel olarak iBeacon'un nasıl kullanılacağını tanıtmaktadır.

1) iBeacon'ın Özellikleri

iBeacon esasen bir konum bilgisidir, bu nedenle Apple iBeacon işlevini Core Location'a entegre etti. Bir iBeacon'u tanımlamak için üç nitelik vardır: ProximityUUID, büyük ve küçük.

a) ProximityUUID, şirketi tanımlamak için kullanılan bir NSUUID'dir. Her şirket ve kuruluş tarafından kullanılan iBeacon, aynı yakınlık UUID'sine sahip olmalıdır. UUID.

b) Ana bir grup ilgili işaretçiyi tanımlamak için kullanılır. Örneğin, bir zincir süpermarket uygulamasında, her şubenin işaretçisi aynı majöre sahip olmalıdır. Binbaşının rolü, çok sayıda Beacon cihazını daha iyi yönetmek için gruplandırmaya benzer.

c) Küçük belirli bir işaretçiyi ayırt etmek için kullanılır. Aynı gruptaki Beacon cihazlarının numara yönetimidir. Örneğin bir zincir süpermarkette belirli bir rafta bulunan farklı ürünler ayırt edilebilir.

Bu öznitelikler belirtilmezse, cihaz eşleştirildiğinde yok sayılır. Örneğin, yalnızca UUID olasılığını belirten CLBeaconRegion, bir şirketin tüm işaret cihazlarıyla eşleşebilir.

2) iBeacon çerçeve formatı

Aşağıdaki, iBeacon yayın paket çerçevesi formatıdır. Çerçeve formatının yayın uzunluğu, türü, şirket kimliği, iBeacon türü, iBeacon uzunluğu, UUID, Major, Minor ve TX gücü gibi parametrelerden oluştuğunu biliyoruz.

Şirket Kimliği, şirket logosunu göstermek içindir. Örneğin, aşağıdaki şirketlerin Bluetooth SIG için uyguladığı 16 bit UUID: Baidu (0xFDC2, 0xFDC3), Xiaomi (0xFDAB, 0xFDAA, 0xFE95), Alibaba (0xFE3C), Nordic (0xFE59, 0xFE58).

7. Eddystone Teknolojisinin Kullanımına Giriş

Aşağıda esas olarak Eddystone'un nasıl kullanılacağı anlatılmaktadır.

1) Eddystone'un Özellikleri

Eddystone yalnızca açık kaynağı desteklemekle kalmaz, aynı zamanda birden çok çerçeveyi de destekler. Apple iBeacon ve Google “The Physical Web” daha önce yalnızca bir çerçeveyi destekliyordu.

Eddystone, birden çok çerçeveyle uyumludur ve farklı işaretçi satıcıları, işaretçileri farklı amaçlar için satar. Bu, hem iOS hem de Android telefonların Google Eddystone Beacon sinyalini alabileceği anlamına gelir. Bu, mağaza bilgilerini zorlaması gereken tüccarlar için çok iyi bir haber. Ayrıca, tüm cep telefonlarının iBeacon gibi iOS sistemi tarafından kısıtlanmak yerine push mesajları alabileceği anlamına gelir.

Eddystone çoklu çerçeveleri dört biçimde veri içerir: UID, URL, TLM ve EID.

Eddystone'un UID'sinin başlangıçta iBeacon UUID ile uyumlu olması amaçlanmıştır. Yalnızca iBeacon UUID sınırlamasını kırar, UID tüccarlar tarafından serbestçe ayarlanabilir. Uygulama, yalnızca bu UID'den gelen mesajları kabul etmeyi seçebilir. Benzersiz bir UID ile tüccar uygulaması, kullanıcının dünyanın neresinde olduğunu da belirleyebilir ve kuponlar, Wi-Fi bağlantıları vb. gibi ilgili bilgileri iletebilir.

URL link açıkçası UID'den daha yaygın olarak kullanılır ve daha basittir. Herhangi bir cep telefonunda tarayıcılar vardır ve URL'yi açabilirler. Bu tek seferlik aktarımda, kullanıcı push bilgilerini almak için uygulamayı indirmek istemez ve URL şüphesiz en iyi seçimdir.

NS TLM uzak telemetri çerçevesi, çok sayıda işaretçiyi kontrol etmesi gereken şirketler için kullanışlıdır. Çoğu işaret pille çalışır ve bir süre sonra değiştirilmesi veya yeniden şarj edilmesi gerekir. Telemetri veri çerçevesi, personelin bakım ve değiştirme için hedeflenebilmesi için, işaretçinin güç bilgileri gibi kendi durumunu çevredeki personele göndermesine izin verir.

bayram bir güvenlik çerçevesidir. Yalnızca yetkili kullanıcıların bilgileri okumasına izin veren bir işarettir. Örneğin, bir şirkette, tüm müşterilere ve ziyaretçilere yayın yapmak için lobiye işaretçiler yerleştirilir. Ancak şirketin sadece çalışanlara yayınlamak istediği bilgilere de sahip. Açıkçası, bu bilgilerin müşteriler ve ziyaretçiler tarafından görülmesini istemiyorlar.

2) Eddystone çerçeve formatı

Eddystone, üretici veri alanını kullanmaz, ancak 0xFEAA değerini tam 16-bit hizmet UUID alanına koyar ve İşaret bilgilerini içermek için ilgili hizmet veri alanını kullanır. İşte tüm detaylar.