Перспективы технологии iBeacon в современном мегаполисе

PERSPECTIVES OF IBEACON TECHNOLOGY  IN MODERN MEGAPOLIS

Egor Ivanov,

master student, Siberian State Aerospace University named after Academician MF Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

Paul Shatalov

master student, Siberian State Aerospace University named after Academician MF Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

Ekaterina Gritsenko

Cand. tech. Sci., Associate Professor, Siberian State Aerospace University named after Academician MF Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

Аннотация. В статье описаны аппаратные характеристики технологии iBeacon, варианты применения и оценка её перспек­тивности.

Abstract. This publication describes the hardware characteristics of iBeacon technology, application options and gives an assessment of its prospects.

Ключевые слова: сервис позиционирования внутри помещений, беспроводные устройства, смартфоны, разработка, местоположение.

Keywords: service positioning inside rooms, wireless devices, smartphones, development of projects, location.

Технология iBeacon лучше традиционных систем отслеживания определяет местоположение внутри помещений. GPS (Global Positioning System) не работает внутри зданий, а сетевое местоположение работает некорректно. iBeacon предоставляет точную информацию о местоположении объекта внутри помещений и не потребляет много энергии. Внутренняя система отслеживания (indoor location tracking) использует Bluetooth для связи смартфона с маяком – небольшим устройством, прикрепленным к месту в помещении. Стандарт корпорации Apple не ограничен и технология работает на мобильных платформах Android.

Для работы с iBeacon требуется мобильное приложение. Средний маяк способен покрывать область в 30 метров в прямой видимости. Когда смартфон попадает в диапазон нескольких маяков, измеряет мощность передачи каждого из них, определяет расстояние до каждого маяка и собственное местоположение. Когда пользователь попадает в указанное местоположение, устанавливается связь между устройством пользователя и маяком. Идея маяков проста, но сложность скрыта в исходном коде приложения, и требуется разработчик для работы над ним.

Маяк вызывает действия, основанные на местоположении: когда пользователь покидает, входит в диапазон или приближается к маяку. В таких проектах требуется определить местоположение пользователя. Понадобятся дополнительные маяки, а иногда и триангуляция, которые помогут точнее определять местоположение пользователя на основе уровней сигналов маяков.

Например, приложение, которое показывает специальные предложения для торгового отдела или предоставляет пользователю указания до магазина по торговому центру. Маяки используют идентификаторы для работы со смартфонами. Если используется триангуляция, приложение получит дополнительные поля, относящиеся к местоположению маяка - расстоянию. В табл. 1 рассмотрены виды идентификаторов. Программируются отдельным приложением поставщика маяков.

Таблица 1.

Виды идентификаторов

Приложения на основе iBeacon нуждаются в панели админист­ратора, они будут обращаться на сервер за информацией, например, о полях объекта. Некоторые инструменты предоставляются поставщи­ками маяков. В них регистрируются идентификаторы, отслеживается местоположение и предоставляются другие рычаги для управления сетью маяков. На рис. 1 представлен фрагмент подобной панели администратора с привязкой цифрового содержимого – описания, фотографии, к объектам художественной галереи.

Рисунок 1. Панель администратора

Расстояние до маяка рассчитывается с использованием параметра, называемого RSSI (индикатор силы сигнала приема). RSSI рассчиты­вается с помощью Bluetooth-приемника клиента на основе мощности передачи маяка. RSSI нестабилен из-за внешних помех или барьеров. Для навигации по территории нужно больше трех маяков в области маяков с одинаковым UUID (регионе). Требуется математическая обработка данных, связанная с расстоянием, для вычисления среднего значения.

Маяки - автономные устройства, питаются от батарейки, используя стандарт Bluetooth Low Energy с низким потреблением энергии батареи. Средним маяк проработает как минимум один год, прежде чем потребуется замена батареи. Время автономной работы зависит от типа маяка. Поставщики: Buyibeacons, Estimote, Kontakt.io, Sensoro, и другие. На первый взгляд, маяки отличаются друг от друга, но логика одна и та же: маяки рассылают идентификаторы с помощью Bluetooth. Единственное различие - в дополнительном ПО, которое позволит запрограммировать маяки.

Настройки для каждого маяка самостоятельно с помощью Bluetooth не очень удобно, если есть несколько сотен маяков для управления. Важно помнить, что протокол iBeacon не предлагает никакой защиты. Если знать идентификаторы UUID, Major и Minor, маяки клонируются или эмитируются с помощью смартфона. Для критически важных приложений не лучшее решение, но существует огромный потенциал для изучения технологии iBeacon и внедрения в современном мегаполисе.

В августе 2014 года Business Insider опубликовал прогноз о развитии мирового рынка iBeacon до 2018 года. Маяки набирают популярность. Можно с уверенность сказать, что услугу ждет рост. На рисунке 2 приведен график из статьи.

Рисунок 2. Прогноз издания businessinsider.com

Таким образом, технология остается актуальной и набирает популярность. На основе iBeacon и других стандартов (Altbeacon и Eddyston) в США создаются карты музеев, торговых центров, выставок и других мест, где используются десятки маяков. В Москве уже используют приложения для аэропортов с навигацией в здании, с картами и всплывающими сообщениями о рейсах. Технология способна развиваться в Сибири и найти применение на: острове Татышев, стадионах, Универсиаде 2019 года, в «Бобровом Логу», учебных заведениях и многих других областях.