藍牙4.0應用之iBeacon 發射器

 

資料來源:http://cheng-min-i-taiwan.blogspot.tw/2015/03/raspberry-pi-40ibeacon.html
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21534435367610 [iBeacon]

 

藍牙在4.0版本中定義了「高速藍牙」、「傳統藍牙」和「低功耗藍牙」三種模式。高速藍牙主攻資料交換與傳輸；傳統藍牙則以資訊溝通、裝置連線為重點；藍牙低功耗顧名思義，以不需佔用太多頻寬的裝置連線為主。

而採用低功耗藍牙（BLE或藍牙4.0）的發射定位訊號的技術稱為Beacon，Apple公司在2013 WWDC(全球軟體開發者年會)中發佈了一項技術稱為 iBeacon (唸”矮嗶肯”)，
iBeacon這項技術在Apple主要應用是想取代部分的 NFC (近場感應及支付)功能，另一個最常見的應用就是室內定位。目前常見室內定位技術大致分為Wifi、Zigbee及BLE三種，這三種技術大致上的共同點都是使用無線傳輸中RSSI( Received Signal Strength Indication,接收信號強度指示 )的dB值強弱來判斷距離。
而Beacon與iBeacon的差別於廣播訊號頻率。

也就是說 iBeacon 其實是基於BLE的訊號廣播設備，在基本的架構中通常會有一個 iBeacon 發射器，而這個發射器有一個唯一的ID號碼其主要的內容包括內容 UUID(16 byte)、Major (2 byte)、 Minor (2 byte)及 Tx Power等資訊。目前常見的發射器只有單向發射訊號的功能，除非客製化成Dual-Mode iBeacon的服務不然發射器並沒有接收功能。

因此在室內定位技術部分，前面提到過iBeacon的信號強度採用RSSI值表示。隨著距離的遠近，RSSI值會產生變化透過校準發射功率 (txPower)就可以算出與發射器的距離，這部分可以參考 iBeacon計算距離說明。

當iBeacon接收器(手機或硬體裝置)接收到這組資料，就可以判斷所在位置。
由於上述訊號會因為一些物理或空間上的影響而改變，因此Apple定義了四種範值:
Immediate 很近，小於1公尺。
Near           附近，約1-3公尺。
Far              較遠。(或離開範圍)
Unknown   未知，一般出現在啟動階段，或者因為某些原因無法判斷。
至於定位方案則可以透過單點定位、兩點定位及多點定位方式以 iBeacon 發射器的數量多寡來完成定位的精準。詳見 iBeacon如何定位 說明。

至此，或許會有個疑惑就是上述說過一般iBeacon只有單向發射訊號的功能，並沒有接收功能。要如何達到所謂的支付功能呢?
這個部分，通常還是需要依靠一個系統後臺服務或者雲端服務來完成，以下面的架構圖來看就很明白運作原理。