Was ist das Bluetooth Eddystone™ Protokoll?

In der sich schnell entwickelnden Welt des Internets der Dinge (IoT) spielen Kommunikationstechnologien eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Effizienz von vernetzten Lösungen. Unter diesen Technologien hat sich das von Google entwickelte Eddystone-Protokoll als unumgänglicher Standard für Bluetooth-Beacons etabliert.

In diesem Artikel werden wir im Detail erkunden, was Eddystone™ ist, wie es funktioniert, welche Vor- und Nachteile es hat und welche Alternativen es gibt.

1. Ursprünge und Entwicklung des Eddystone™-Protokolls

Das Eddystone™-Protokoll ist ein offenes Protokoll zur Übertragung von Bluetooth Low Energy (BLE)-Signalen, das von Google entwickelt wurde. Es wurde im Juli 2015 eingeführt und ist eine Reaktion auf die wachsende Beliebtheit von Bluetooth Low Energy (BLE) Beacons und das Interesse an Nahbereichstechnologien.

Vor Eddystone hatte Apple bereits 2013 das iBeacon-Format eingeführt, das schnell an Popularität gewann. Allerdings war iBeacon zwar leistungsstark, aber ein proprietäres Format, das seine Nutzung auf Apple-kompatible Geräte und Ökosysteme beschränkte. Google sah eine Gelegenheit, eine offene und interoperable Alternative zu schaffen, die auf einer größeren Bandbreite von Geräten verwendet werden könnte.

Dieses Protokoll wurde entwickelt, um Bluetooth-kompatiblen Geräten wie Smartphones zu ermöglichen, relevante Informationen aufgrund ihrer Nähe zu Eddystone™-Beacons zu empfangen, und ist in der Lage, Daten über kurze Entfernungen zu verbreiten und so eine bereicherte und kontextbezogene Nutzererfahrung zu bieten.

Wussten Sie das? Der Name “Eddystone” stammt vom Eddystone Lighthouse, einem berühmten Leuchtturm auf einem Riff in England. Die Namensgebung spiegelt die Idee der Signalübertragung aus der Ferne wider, ähnlich der Art und Weise, wie ein Leuchtturm Schiffe leitet, in Analogie zu den Eddystone-Baken, die die Nutzer zu relevanten und kontextbezogenen Informationen führen. .

2. Merkmale des Eddystone™-Protokolls

a. Ein offenes Format für mehr Flexibilität

Das Eddystone-Protokoll ist ein offenes Format, das für jeden zugänglich ist und auf einer Vielzahl von Geräten ohne proprietäre Beschränkungen verwendet werden kann. Diese Flexibilität ermöglicht es Entwicklern und Unternehmen, maßgeschneiderte Lösungen für ihre spezifischen Bedürfnisse zu entwickeln und so die Innovation zu fördern.

b. Verschiedene Bluetooth-Frame-Formate

Das Eddystone-Protokoll unterstützt mehrere Arten von Frames, die jeweils für spezifische Anwendungen entwickelt wurden. Diese Frames werden von den Bluetooth Beacons gesendet und können auf verschiedene Weise genutzt werden, um mit den umliegenden Geräten zu interagieren.

1. Eddystone-UID

Das Eddystone-UID-Format verbreitet eine eindeutige Kennung, die aus einer Namespace ID (10 Bytes) und einer Instance ID (6 Bytes) besteht. Diese ID wird verwendet, um ein bestimmtes Tag in einem Satz von Tags eindeutig zu identifizieren.

Anwendungen :

• Verfolgung von Vermögenswerten : Unternehmen können den Standort wichtiger Vermögenswerte in Echtzeit verfolgen.
• Navigation und Geolokalisierung: Die Nutzer können durch komplexe Gebäude wie Einkaufszentren oder Flughäfen geführt werden.

2. Eddystone-URL

Konzept des Physical Web: Der Eddystone-URL-Rahmen ermöglicht die Übertragung einer kompakten URL, die so optimiert ist, dass sie von Geräten in der Nähe erkannt werden kann. Diese Funktion ist die Grundlage für Googles Konzept des Physical Web, bei dem physische Objekte über Weblinks direkt mit den Nutzern interagieren können.

Anwendungen :

• Proximity Marketing: Geschäfte können spezifische Angebote oder Promotionen an Kunden in der Nähe senden.
• Kontextuelle Informationen: In einem Museum können Besucher z.B. zusätzliche Informationen über eine Ausstellung erhalten, wenn sie sich einer Markierung nähern.

3. Eddystone-TLM (Telemetry)

Erfassung von Umgebungsdaten: Der Eddystone-TLM-Rahmen überträgt Telemetriedaten wie Temperatur, Batteriestatus, Reset-Zähler und Aktivierungszeit.

Anwendungen :

• Proaktive Wartung: Administratoren können den Status der Beacons überwachen und die Wartung planen, bevor ein Beacon ausfällt.
• Umweltanalyse: Temperatur- und andere Daten können verwendet werden, um die Bedingungen in einem Lagerhaus oder Datenzentrum zu überwachen.

4. Eddystone-EID (Ephemeral ID)

Sichere Anwendungen : Das Eddystone-EID-Format überträgt kurzlebige Kennungen, die sich periodisch ändern. Diese IDs werden so generiert, dass sie nur für einen begrenzten Zeitraum gültig sind und nur von autorisierten Geräten interpretiert werden können.

Bedeutung flüchtiger Identifikatoren :

• Sicherheit und Datenschutz: Kurzlebige IDs verhindern unbefugtes Verfolgen und schützen die Privatsphäre der Nutzer.
• Sichere Authentifizierung: Wird in Anwendungen verwendet, die eine sichere Authentifizierung erfordern, wie z.B. mobile Zahlungen oder sicherer Zugang zu Einrichtungen.

3. Funktionsweise des Eddystone-Protokolls

a. Beacon Eddystone

Eddystone Beacons sind kleine BLE-Sender, die so programmiert sind, dass sie in regelmäßigen Abständen Datenpakete aussenden. Jeder Beacon wird mit einer eindeutigen Kennung konfiguriert und kann verschiedene Arten von Paketen senden, einschließlich eindeutiger Kennungen (UID), URLs (URL) und Telemetriedaten (TLM).

b. Verbreitung von Datenpaketen

Wenn ein Eddystone-Tag aktiviert wird, beginnt er mit der Übertragung von Datenpaketen. Diese Pakete werden von Bluetooth-kompatiblen Geräten in der Nähe (Gateway, Router, GPS-Tracker, Smartphone usw.) empfangen. Jedes Paket enthält spezifische Informationen, wie z.B. eine eindeutige Kennung zur Identifizierung des Beacons, eine URL zur Weiterleitung zu einer Online-Ressource oder Telemetriedaten zur Überwachung des Status des Beacons selbst. Die Sendezeit kann je nach Bedarf konfiguriert werden (z.B. alle 100 ms bis alle paar Sekunden). Die Eddystone-Pakete werden in Standard-BLE-Pakete eingekapselt und vom BLE-Modul gesendet.

c. Benutzerinteraktion :

Wenn ein Nutzer mit einem kompatiblen Smartphone in die Reichweite eines Eddystone-Beacons kommt, empfängt sein Gerät die Datenpakete, die vom Beacon gesendet werden. Je nach Inhalt der Datenpakete können auf dem Gerät des Nutzers bestimmte Aktionen ausgelöst werden. Wenn das Beacon beispielsweise eine URL sendet, kann das Gerät automatisch den Webbrowser öffnen und die entsprechende Seite laden. Wenn das Beacon Telemetriedaten sendet, kann das Gerät Informationen wie die Temperatur oder den Batteriestand anzeigen.

d. Personalisierung und Kontextualisierung

Eine der größten Stärken von Eddystone ist seine Fähigkeit, hochgradig personalisierte und kontextbezogene Benutzererfahrungen zu ermöglichen. Durch die Nutzung des genauen Standorts und der von den Beacons gesendeten Daten können Entwickler maßgeschneiderte Interaktionen schaffen, die sich an die spezifischen Bedürfnisse und Interessen der Nutzer anpassen. Ein Museum kann beispielsweise Eddystone-Beacons verwenden, um Informationen über Ausstellungen zu liefern, während sich die Besucher durch die Galerien bewegen.

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4. Vor- und Nachteile des Eddystone-Protokolls

Vorteile :

Das Eddystone-Protokoll hat mehrere Vorteile, die es von anderen Bluetooth Low Energy (BLE) Beacon-Formaten unterscheidet. Hier sind die wichtigsten Vorteile:

1. Offenes Format

Eddystone ist ein offenes Format, was bedeutet, dass es für jeden zugänglich ist und ohne proprietäre Einschränkungen verwendet werden kann. Dies erleichtert die Annahme und Integration in eine Vielzahl von Anwendungen und Geräten.

2. Interoperabilität

Dank seines offenen Formats kann das Eddystone-Protokoll auf einer Vielzahl von Geräten und Plattformen, einschließlich Android- und iOS-Systemen, verwendet werden, ohne dass spezielle Hardware oder proprietäre Lizenzen erforderlich sind.

3. Verstärkte Sicherheit

Das Eddystone-EID-Raster bietet sichere ephemere Identifizierungen, die eine unautorisierte Verfolgung verhindern und die Privatsphäre der Nutzer schützen. Dies ist entscheidend für Anwendungen, die ein hohes Maß an Sicherheit erfordern, wie z.B. mobile Zahlungen und sicherer Zugang.

4. Batterie-Management

Die Eddystone-Beacons sind energiesparend konzipiert. Sie können dank optimierter Sendezyklen und effizienter Standby-Modi monate- oder sogar jahrelang mit einer einzigen Batterie betrieben werden.

5. Erhebung und Überwachung von Daten

Das Eddystone-TLM-Format ermöglicht die Erfassung von Telemetriedaten wie Temperatur, Batteriestatus und anderen Parametern, was die proaktive Verwaltung der Beacons und die vorausschauende Wartung erleichtert.

6. Kompatibilität mit Google Services

Das Eddystone-Protokoll lässt sich gut mit verschiedenen Google-Diensten wie Google Nearby und Google Maps integrieren. Dies ermöglicht eine erweiterte Nutzererfahrung und die Nutzung der Geolokalisierungs- und Umgebungssuchfunktionen von Google.

7. Skalierbarkeit

Die Eddystone-Baken können in großem Maßstab in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden, wie z.B. in Einkaufszentren, Flughäfen, Museen und intelligenten Städten. Ihre Flexibilität und die Fähigkeit, verschiedene Arten von Rahmen zu verbreiten, machen sie für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet.

8. Gemeinschaftliche Unterstützung und Dokumentation

Als offenes Format profitiert das Eddystone-Protokoll von einer großen Gemeinschaft von Entwicklern und Mitwirkenden. Es gibt eine umfangreiche Dokumentation und Online-Ressourcen, die bei der Implementierung und Anpassung der Tags helfen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hauptvorteile von Eddystone in seiner Flexibilität, Offenheit, der Fähigkeit, sichere Anwendungen zu unterstützen, und seiner Kompatibilität mit einer breiten Palette von Geräten und Diensten liegen. Diese Eigenschaften machen Eddystone zu einer attraktiven Wahl für Entwickler und Unternehmen, die BLE-Technologien nutzen möchten, um die Benutzerinteraktion zu verbessern und ihre Abläufe zu optimieren.

Nachteile :

1. Abhängigkeit von Bluetooth :

Trotz der Kompatibilität mit einer breiten Palette von Geräten kann es sein, dass ältere Geräte oder Geräte, die nicht dem BLE-Standard entsprechen, Eddystone-Signale nicht richtig erkennen oder interpretieren können. Darüber hinaus ist eine universelle Akzeptanz nicht garantiert, und einige Systeme könnten andere Standards wie Apples iBeacon bevorzugen.

2. Konfiguration und Update :

Die Erstkonfiguration und Aktualisierung von Beacons kann zeitaufwändig sein, insbesondere in Umgebungen, in denen Hunderte oder Tausende von Beacons eingesetzt werden. Remote-Management-Tools können helfen, aber sie erfordern auch eine zusätzliche Infrastruktur und laufende Verwaltung.

5. Alternativprotokolle zu Eddystone

Obwohl das Eddystone-Protokoll eine robuste Lösung für Bluetooth Low Energy (BLE) Beacons ist, bieten auch andere Protokolle interessante Funktionen für spezifische Anwendungen. Lassen Sie uns einen Blick auf einige der beliebtesten Alternativen werfen:

iBeacon

Das von Apple entwickelte iBeacon wurde 2013 eingeführt und ist eines der ersten BLE-Protokolle, das eine breite Akzeptanz erlangt hat. Hier einige Schlüsselmerkmale:

Integration in das Apple Ökosystem: iBeacon ist eng mit dem iOS Ökosystem integriert und bietet eine perfekte Kompatibilität mit Apple Geräten.

Proprietär: Im Gegensatz zu Eddystone ist iBeacon ein proprietäres Format, was bedeutet, dass seine Verwendung auf Geräte beschränkt ist, die mit Apple kompatibel sind.

Funktionsweise: iBeacon verwendet eindeutige Kennungen, um Signale an iOS-Geräte in der Nähe zu senden, die bestimmte Aktionen auslösen, wie z.B. das Öffnen von Anwendungen oder das Anzeigen von Benachrichtigungen. Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über dieses Protokoll zu erfahren.

Anwendungen :

Proximity Marketing: Einzelhändler können gezielte Werbeaktionen an iPhone-Nutzer senden, die ihre Geschäfte betreten.

Indoor-Navigation: Wird in großen Räumen wie Einkaufszentren und Stadien zur Unterstützung der Navigation eingesetzt.

AltBeacon

AltBeacon wurde von Radius Networks entwickelt und ist ein Open-Source-Protokoll, das eine flexible und interoperable Alternative zu proprietären Formaten bieten soll. Seine Stärken sind

Open-Source: Als offenes Format ermöglicht AltBeacon eine uneingeschränkte Übernahme und Anpassung, was Innovation und Experimentieren fördert.

Interoperabilität: Da AltBeacon mit einer breiten Palette von Geräten und Plattformen kompatibel ist, kann es in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden, ohne dass eine spezielle Hardware erforderlich ist.

Anwendungen :

Einsatz in großem Maßstab: Ideal für Projekte, die eine anpassbare und kostengünstige Lösung erfordern.

Kundenspezifische Lösungen : Entwickler können das Protokoll an spezifische Bedürfnisse anpassen, z.B. an Sicherheits- oder Vermögensverwaltungssysteme.

Physical Web

Physical Web ist ein Projekt von Google, das darauf abzielt, physische Objekte über eine einfache Bluetooth-Interaktion zugänglich zu machen, ohne dass spezielle Anwendungen erforderlich sind. Die Merkmale des Projekts sind

Einfache Entdeckung: Nutzer können Objekte in der Nähe entdecken und mit ihnen interagieren, indem sie von Tags gesendete URLs erkennen.

Einfachheit: Es ist keine spezielle Anwendung erforderlich; die Nutzer können ihren Webbrowser verwenden, um auf die Informationen zuzugreifen.

Anwendungen :

Kontextuelle Informationen: Museen können Informationen über Ausstellungen mit Hilfe von Physical Web Tags verbreiten.

Anwendungsfreie Interaktion: Ideal für Umgebungen, in denen die Nutzer möglicherweise keine speziellen Anwendungen herunterladen möchten.

Vergleich der Protokolle

Um Ihnen zu helfen, die Unterschiede und Stärken der einzelnen Protokolle besser zu verstehen, finden Sie hier eine Vergleichstabelle :

Die Wahl des richtigen Bluetooth-Protokolls hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und der Umgebung ab, in der es eingesetzt werden soll. Das Eddystone-Protokoll bietet eine flexible und sichere Lösung, die ideal für eine breite Palette von IoT-Anwendungen ist. Aber auch iBeacon, AltBeacon und Physical Web bieten einzigartige Vorteile, die in bestimmten Situationen besser geeignet sein können.

Durch die Bewertung der Eigenschaften und Vorteile jedes Protokolls können Sie die am besten geeignete Lösung auswählen, um die Effizienz und die Benutzerinteraktion Ihrer IoT-Projekte zu maximieren.