转篇蓝牙定位相关文章

wangfuchong

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转自：http://10790666.42qu.com/16055047

首先说一下Bluetooth Beacon是什么玩意儿，直译叫做蓝牙信标，其实和这个单词本意的灯塔的用法是非常类似的。灯塔用灯光给迷航的船只指示方位，而蓝牙信标则是用载有蓝牙数据包的无线电波给迷航的移动设备（以及他们的主人）指示方位。
越来越多的手机应用需要定位服务，比如地图应用、找附近餐馆厕所的应用、附近朋友等等。大家都知道手机可以用GPS定位，可是GPS有两大致命的缺陷室内无法定位：无线电波太弱不能穿透建筑物，即使在室外也需要相对空旷的地面才行，在这样的高楼大厦围成的深井里效果是不好的（恐高症请略过下图）；
耗电速度惊人：即使有的室外场合能用GPS，整天开着GPS也会很快耗尽移动设备的电池，所以大部分时候大家都是需要用定位服务才打开GPS，让定位服务不是随处可用；至于WiFi和移动基站定位，都有定位精度太差的问题——100米以上的错误都是很正常的。2001年开始诺基亚牵头搞了一个Bluetooth Low Energy (BLE)，并最终进入蓝牙4.0标准.BLE最吸引人的地方之一是功耗比前代的蓝牙标准还显著降低，而且支持各种传感器通过蓝牙和移动设备交互——其中有一项和定位有关，就是由于技术进步允许蓝牙信标的存在。蓝牙信标其实就是一个带电池的蓝牙模块。它就是针对上述GPS的短板提供了一个漂亮的定位方案：非常省电非常便宜：信标本身通过各种节能措施（深度睡眠、免连接、协议简单等等），一个蓝牙信标可以依赖这样的2厘米直径的纽扣电池可以持续工作六个月到一年。移动终端开着蓝牙4.0也非常省电，比如现在已经有很多人整天开着蓝牙，开着蓝牙4.0对手机耗电影响会更小。另外按照器件成本来估算，下图基于CSR芯片的的信标每个只有15元人民币左右（不包括外壳），将来若大规模推广成本还能进一步降低。
适用于室内定位：蓝牙信标的工作就如同灯塔的工作一样简单枯燥——每隔一定的时间用无线电广播一个蓝牙数据包出去，这个数据包可以除了信标ID不含任何信息，可以是当前位置的地理坐标（如经度纬度），也可以是其它任何信息（如店铺名等等）。支持蓝牙4.0的手机都能收到这个信息，使用这些信息完成定位。可以配置好数据包的内容以后，像即时贴一样随意用双面胶把信标粘到需要做室内定位的区域（如大型商场、游乐园、购物中心等等），移动终端只要开着蓝牙就通过这些信标找到自己的位置。定位精度和这些蓝牙信标的铺设密度和发射功率有密切关系。即使采用简单的信号强度算法。如果每隔10米布一个，并控制较小的发射功率，我估计定位精度控制到5米以下也是没有问题的。
当然，这些蓝牙信标可不止这一个用途，还可以做出很多好玩的应用比如把信标固定在孩子书包里、宠物身上甚至贵重物品上，当他们离开你一定范围时给你警报——要说明的是以往也有这样的应用，只不过由于太费电最后变成了累赘。
对于那些经常丢东西的人来讲，还可以用手机帮你找到不知遗忘到哪里的钥匙或者其他挂了标签的贵重物品（在一定范围内），这个Kickstarter的项目就是做这件事：Kickstarter >> Hone for iPhone 4S: Never Lose Your Keys Again by Geoffrey Litwack（视频里面的MM很漂亮！），貌似是拿手机检测蓝牙信标的信号强度来找到物品位置。另外，这个这个项目已经筹集到足够多的钱了！
原理上只要支持蓝牙4.0的移动设备都可以使用蓝牙信标，不过目前只有iOS实现了BLE的API，iPhone4S以后都支持。而使用安卓平台的就很遗憾了，即使你的手机支持蓝牙4.0，也要等更新了API Level 18 (Android 4.3)以上的系统才能正常使用这个功能。

wangfuchong

大家目前的着眼点都在看NFC和iBeacons的对决，事实上，有另外一个应用角度也值得关注，这里我们看看iBeacons是如何干掉二维码的吧。 这里简单翻译了一下来自Quora的Brain的观点，希望对关注iBeacons的朋友有用。

译者：Yeelink姜工 转载请务必声明原文地址表示对作者的尊重，谢谢。

作者是 Brian Roemmele 原文在：

iBeacons (iOS SDK Feature): What are some interesting applications that are enabled by iBeacons technology featured in iOS 7?

目前最好的一个iBeacons应用领域研究文章，集中一个替代二维码的立足点探讨iBeacons的无线可能性。在Quora上获得近100多的”赞“。

翻译如下：

作为研究人员我发现了有245个案例和目前的iBeacons技术有关，其中的88个是在支付应用领域。 45个是围绕着微定位技术展开的。其余的有相关性但是并不那么明显。我的研究从1999年开始深入展开，并且之前有过针对RIFD[1]和IrDA[2]方面的技术研究。

我将从一个的概念来集中探讨iBeacons技术，我们可以一起来延伸出一定数量的用户实际场景。[3]

非常有趣的是，iBeacons的商标在2011年注册并在2012年被放弃了。

Runes and Shortwave Radio
（符号和短波通信）

在1994年的瑞典，蜂窝电话制造商爱立信的工程师想要研发一种个人无线网络技术[4]，设计用来取代连接电脑和打印机的RS232连线。爱立信将该技术提交给了IEEE[5]作为标准的无线通信协议，后面就被取名为“蓝牙”，它的Logo取自 Harald Bluetooth 名字中的「H」和「B」两个字母，用古北欧字母来表示，将这两者结合起来，就成为了蓝牙的 logo，来纪念北欧国王 Harrald Bluetooth。

蓝牙在2009年发布了3.0和单播无连接模式(Unicast Connectionless)，这正是iBeacons技术的基础。

在2010年夏天增加了低功耗蓝牙BLE技术和之前的单播技术结合起来后，蓝牙成为了最理想的，低成本和低功耗 信标(beacon)的技术载体。

Apple + Bluetooth
（苹果与蓝牙）

苹果有相当长的支持蓝牙的历史。他们也有数十个围绕大量用户场景的专利和专利应用。从iPhone4以后的机型都支持4.0蓝牙技术（译者注，iPhone4本身不支持）。iPhone5S的蓝牙技术得到了更大的加强和深入。

2012年夏天，苹果收购了Passif[9] 公司，该公司的技术能够从周围的空间收获电磁波并驱动小型的BLE设备和智能NFC设备。也就是意味着未来的苹果iBeacons有可能不需要电池，并有可能比需要电池的iBeacons设备更便宜。 整个电路系统可以放置在一个名片大小上面。在大量生产的时候每个设备成本低于1个美金。

苹果在2013年的开发者大会上公布了iBeacons技术是iOS7的一个组成部分。苹果同时给予开发者使用部分，但不是全部的iBeacons API。因为很多原因，我们短期内还看不到这样做的原因。

iBeacons：The Promise Of QR Codes Just Without The QR Code
（实现二维码想做的远景，甚至走的更远）

现代的二维码主要想连接物理世界和互联网的连接。二维码的流行程度远远超出当初的设想，它甚至成为了美国最成功的移动钱包，星巴克 App的基础。

星巴克使用二维码的成功之处在于他们”反向的“应用了二维码。 也就是说，星巴克使用扫描器而顾客在自己的手机上显示二维码。 这就和传统的公司和众多创业公司使用这个技术完全不同，即用户使用扫描设备而商家使用静态打印的二维码。用户的手机为了顺利的完成交互，往往要做很多事情。一个iOS用户需要下载额外的，通用扫码APP来解析二维码， 并期待APP能够满足需求并执行期待中的响应。

这种繁琐的用户体验，也就是说用户做了太多事情，成为了二维码技术应用的痛点，也使得这个技术形成爆发增长受到了阻碍。

而iBeacons解决了二维码的所有低效和繁琐的问题，实现了二维码的愿景，除此外，iBeacons和用户体验更是超出了期待。当然，二维码不会消失，而是会在一些场景如印刷品中继续存在。

The iBeacon As A QR Code Replacement
（iBeacons取代二维码）
商业上，在零售店铺使用iBeacons技术时可以使用它来激活iOS7 API中的任意数量API事件，其中的大部分是为商业开发的。在后期苹果的技术成熟后，这有可能发生在OS的层次上。这是与仅仅广播一个ID到一个接受设备很大的不同。
iBeacons技术还可以用来连接任意数量的传感器和无线设备。计算这些信息并交互将它发送到用户的手机上面。当然了，手机和iBeacon还能够以前所未有的精度报告自己的位置。

由此来说，在最简单的零售应用，替换包含信息的二维码，iBeacons可以允许用户无需任何动作（如扫描二维码）即可访问和与信息交互。

当企业家和技术专家全面的领会其中的奥妙后，这一个功能即可产生一个超过数十亿的巨大市场。

Passbook + iBeacons
（PassBook和iBeacons）

苹果当然会将iBeacons的功能带到Passbook里面。在这种应用中，用户仅需在正确的位置，或者是动态的时间，即可瞬间获得折扣和其他购物激励政策，PassBook本身如果是独立的公司，就可以成为一个被VC估值过几十亿美金的公司。[12] 很明显Passbook和iBeacons可以成为未来的iWallet（未来的智能钱包）的技术基础。我暂时还无法公开未来iBeacons将会如何的牛逼，但是我会尽快，最强大的应用应该还没有那么显而易见。

iBeacons Will Form A Multi-Billion Dollar Industry
（iBeacons将会开启数十亿美金的市场）

我们仅仅是触碰到了iBeacons的一个基本却强大的用户场景，就像我说的还有更多的东西值得去发现。有些是非常大的公司，而一些正在迅速行动已占领领先优势，像强大Paypal Beacon，虽然并非是真正的iBeacons，但是应用方面非常的大胆，很早行动使用接地气的方式解决了非常实际的零售支付问题。Paypal将打起这个大旗并在未来的12月内迅速将该技术成熟化。

有些公司选择去咨询有经典商业眼光的支付专家，而我们已经从哲学角度看到了其中的益处。有些公司尽可能的忽视经典商业专家和目前的情况，并并倾向于非专家和无经验者。 当我深度从iBeacons零售哲学来阐述这个问题的时候，你就会很明显的发现创业公司坚持这种哲学的不成熟性。

创业公司和在传统公司工作的开发者有无穷的潜力基于这个技术开发新的产品和应用。 我已经知道大约50个公司，部分是在秘密的进行开发中。我遇见这个技术会很快带来一个高达数十亿美金的新市场。一个创业公司（http://Estimote.com）计划获得了2013年的TechCrunch Distrupt大奖[14]。

Apple: Not The First To Use New Technology, The First To Make It Elegant
（苹果并非第一个来的，确是最优雅的）

跟其他的苹果产品一样，他们并非最早应用该技术，确实第一个无缝的硬件和软件以及用户体验整合到一起的公司。iBeacons技术被错综复杂的和Touch ID与 iCloud KeyChain 植入到了iOS7中。这种协同效应将使得未来几年iPhone成为一种独特的设备。

如果能看到这里，说明你确实对iBeacons技术有兴趣，欢迎加入我们的iBeacons QQ群 315395264 和中文iBeacons WiKi iBeacons中文站 一起讨论和交流

wangfuchong

对比 NFC，Apple iOS 7 类似解决方案 iBeacons 的优缺点是什么？

首先，NFC大概有三种工作模式：
1.卡模式（Card emulation）：这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。可以替代现在大量的IC卡（包括信用卡），像刷卡支付、公交卡、门禁管制，等等。这种模式，有一个很大的优点，它通过非接触读卡器的 RF 域来供电，即便是寄主设备（如手机）没电也可以工作。
2.点对点模式（P2P mode）：这个模式和红外线、蓝牙差不多，可用于数据交换，特点是传输距离较短，连接创建速度很快，传输速率一般，功耗低。
3.读卡器模式(Reader/writer mode)：作为非接触读卡器使用，比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。

iBeacons现在的资料不多，不清楚一些细节。目前来看它的功能类似于上面的第二种和第三种模式。
那么，在这两种模式中，对比NFC，它最大的技术优势就是其传输的距离非常远，最高可达50m，当然，为了传输效果，推荐的最大距离是10m。即使是10m，这也比NFC的几厘米到20厘米的限制大的多了。而且，iBeacons是可以通过建立基站来传输数据的，比如 nfc的某个应用场景----读取商品信息。虽然nfc标签的价格很便宜，但如果在每种商品上都添加nfc标签，整个商场的成本也会比较高，更何况还要你把手机“touch”一下标签才行。但iBeacons可以通过建立数个基站覆盖整个商场，向你的手机发送商品信息，成本可以有效控制，使用起来也很方便，不需要”touch“就可以获得信息。
另一个技术优势是其传输数据的速度比nfc要快，更适合传输一些较大的数据。
好吧，还有个优势我觉得比技术优势更重要----iBeacons不需要在手机中添加新的芯片，只要支持低功耗蓝牙就可以，这比起支持nfc的可怜的几款机子来说，其覆盖的设备要多的多啊！

下面说说劣势。
安全性：上面提到nfc的传输距离只有几厘米到20厘米，这个是它的缺点，但同时，又是它的优点。由于这个距离，nfc具有天然的高安全性，一次只能和一台设备相连，更何况其芯片中有硬件加密模块，这对传输数据的安全性提供了很大的保障。但iBeacons由于依赖于蓝牙技术，传输距离较大，而且通过基站传输数据，那么，如果基站被攻击，连接到基站的设备就很危险了。
创建连接的速度： NFC的优点之一就是其创建连接的速度非常快，大概只有0.1s，两台设备碰一下立刻就已经创建好连接了。而iBeacons是通过蓝牙实现的，大家都用过蓝牙，一般来说两个设备建立连接都需要几秒甚至十几秒吧，操作也比较繁琐，这个对于用户来说体验就远不如nfc了。


总结一下：相对于NFC而言，iBeacons的
优势：传输距离较远，传输速率较快，支持的设备很多，推广较为容易。
劣势：安全性不如NFC，建立连接的速度较慢，应用范围不如NFC。

当然，个人认为这两种技术不是一种替代的关系，只是一种互补的关系。其实就目前来说，手机中NFC的一大用途就是通过其瞬间创建连接的本事帮助两个设备建立蓝牙和wifi的连接，”碰“一下迅速建立连接，然后后面传输数据的工作交给速率更快的蓝牙和wifi。 目前来说，NFC和iBeacons两种技术都有对方很难实现的优势，完全可以结合起来发挥更大的作用。