Was ist ein Beacon? Wenn Sie sich für die Welt der industriellen vernetzten Objekte interessieren, werden Sie sich diese Frage schnell stellen. In diesem Leitfaden erklären wir Ihnen, was ein Bluetooth-Beacon ist, wie es funktioniert und wozu es dient.
Laut dem von der Bluetooth SIG veröffentlichten Bluetooth Market Update 2024 werden die jährlichen Lieferungen von Bluetooth-Geräten für ortsbezogene Dienste bis 2028 voraussichtlich 563 Millionen Einheiten erreichen. Der Gesamtmarkt für BLE-Beacons wird für 2025 auf 12,35 Mrd. USD geschätzt und soll bis 2031 auf 87,40 Mrd. USD anwachsen, mit einer jährlichen Wachstumsrate von fast 39%. Der Einzelhandelssektor allein macht mehr als 50 % des Marktes aus, aber in den letzten Jahren hat sich die Bluetooth Low Energy Technologie in vielen Bereichen wie Logistik, Transport und Industrie stark ausgebreitet.
Was ist ein Beacon? Was ist die Definition eines Beacons?
Ein Beacon ist ein Bluetooth Low Energy (BLE) Sender, der zur großen Familie der vernetzten Objekte gehört. Der Beacon hat einen Durchmesser von einigen Zentimetern und sendet Radiowellen aus, die eine Reichweite von mehreren hundert Metern erreichen können und Informationen aussenden, die von Bluetooth-fähigen Geräten (Smartphones, Computer, Tablets usw.) empfangen werden.
Einer der Hauptvorteile des drahtlosen Kommunikationsprotokolls BLE ist sein geringer Energieverbrauch, der den Tags eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren verleiht.
Apple war einer der Vorreiter auf dem Beacon-Markt und startete 2013 sein iBeacon-Angebot für Entwickler und Hersteller von drahtlosen Beacons. iBeacon ist kein Objekt an sich, sondern ein Datenrahmenformat, das es Bluetooth-Beacons ermöglicht, mit iOS-Geräten zu kommunizieren. Die ersten Beacons wurden 2014 von Radius Network mitAltBeacon (ein Open-Source-Protokoll) und 2015 von Google mit seinen Eddystone-Beacons veröffentlicht.
Heute gibt es mehr als 50 Hersteller von Bluetooth Low Energy Beacons und viele Anbieter von technischen Plattformen, die die Beacons mit Tausenden von mobilen Anwendungen verbinden.
Wie funktioniert ein Bluetooth-Beacon?
Woraus besteht ein Beacon?
Um die Funktionsweise eines Beacons zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, woraus dieses verbundene Objekt besteht. Im Inneren eines Beacons finden Sie: eine Batterie, einen Mikrocontroller, eine Antenne, ein Funkmodul, Sensoren und schließlich eine UUID (Universal Unique Identifier), mit der das Gerät identifiziert werden kann.
Welche Infrastruktur sollte eingerichtet werden?
Welche Infrastruktur ist in der Praxis für den Einsatz von Beacons erforderlich?
Wenn Sie eine Fernidentifizierungslösung mit Bluetooth LE-Technologie einrichten möchten, benötigen Sie drahtlose Tags, einen Bluetooth-Empfänger (Smartphone, Tablet, PC oder Dongle) und eine Software/Anwendung, die es Ihnen ermöglicht, die Daten auf Ihren Server zu übertragen. Im Gegensatz zu aktiven RFID-Tags profitiert die BLE-Technologie von einer großen Anzahl bereits installierter kompatibler Geräte.
Heutzutage sind viele Smartphones, Laptops und Fahrzeugcomputer mit Bluetooth kompatibel. Durch das Herunterladen einer mobilen Anwendung aus einem Store oder einer Software können Sie auf die Informationen zugreifen, die der Sender sendet. Im Gegensatz zu RFID sollten Sie den Sender und den Empfänger vom selben Hersteller haben und oft auch die dazugehörige Software. Da das Bluetooth-Protokoll nicht proprietär ist, bietet es mehr Freiheit und Flexibilität bei der Wahl der Infrastruktur.
Die wichtigsten Rahmenformate: iBeacon und Eddystone
BLE-Beacons kommunizieren nicht alle auf die gleiche Weise: Der Inhalt der gesendeten Daten hängt vom verwendeten Frame-Format ab. Es gibt zwei Protokolle, die den Markt beherrschen.
iBeacon, das 2013 von Apple eingeführt wurde, ist das am weitesten verbreitete Format. Jedes Beacon sendet eine UUID, ein Major-Feld und ein Minor-Feld, so dass eine iOS- oder Android-Anwendung es erkennen und eine entsprechende Aktion auslösen kann.
Eddystone wurde 2015 von Google entwickelt und zeichnet sich durch seine Flexibilität aus: es kann eine eindeutige Kennung, eine URL oder Telemetriedaten (Temperatur, Batteriestand) verbreiten. Da es sich um ein offenes Format handelt, ist es an kein proprietäres Ökosystem gebunden.
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Welche Daten sendet der Beacon?
Im Gegensatz zu dem, was man erwarten könnte, sendet ein Beacon weder eine Benachrichtigung noch ein Bild. Die Art der von den Beacons übertragenen Daten variiert von einem Rahmenformat zum anderen. Viele Beacon-Hersteller bieten ihre eigenen Frame-Formate an, aber nehmen wir als Beispiel die Formate iBeacon und Eddystone, die beiden bekanntesten auf dem Markt.
Bei Apples iBeacon kann der Sender drei Informationen senden: eine Referenznummer (UUID mit einer Länge von 16 Bytes) und zwei Identifikationsnummern (Major, Minor), die den Sender von allen anderen Sendern in der Umgebung unterscheiden können. Die Verwendung dieses Formats wird häufig ereignisgesteuert behandelt. Die Anwendung, mit der der Beacon verbunden ist, löst die Ereignisse aus.
Wenn die Anwendung in das Feld des Beacons gelangt, werden zwei Ereignisse ausgelöst:
- Wecken Sie die Anwendung auf.
- Der Anwendung erlauben, zu entscheiden, was sie tun soll, z.B. eine Push-Benachrichtigung senden oder einen Alarm auslösen.
Der Eddystone kann verschiedene Arten von Paketen senden: den Eddystone-UID, der wie beim iBeacon eine aus zwei statischen IDs (NID & BID) bestehende Kennung sendet, und den Eddystone-URL, der eine komprimierte URL speichert. Andere Elemente wie Wartungsinformationen können über ihre API (Google Proximity Beacon API’s diagnostics endpoint) gesendet werden.
Wozu dient ein Beacon?
Nachdem Sie die Frage “Was ist ein Beacon?” beantwortet haben, ist es interessant, sich zu fragen, wozu ein Bluetooth-Beacon verwendet werden kann.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, wurden Beacons ursprünglich im Einzelhandel eingesetzt, um Kunden mit Sonderangeboten in die Geschäfte zu locken. In den letzten Jahren hat sich diese Art von verbundenen Objekten jedoch auch im Industriesektor entwickelt. Im Rahmen der Digitalisierung der Industrie, die zur sogenannten “Industrie 4.0” führt, sind die Automatisierung bestimmter Aufgaben, die vorausschauende Datenanalyse oder das Management von Produktionsabläufen wichtige Herausforderungen für Industrieunternehmen, dieihre Leistung optimieren wollen. Wir werden hier drei Beispiele für die Verwendung von Bluetooth Beacons sehen, aber es gibt noch viele weitere. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, besuchen Sie bitte die Website des Bluetooth SIG.
Tracking von Baugeräten
In der Baubranche sind Werkzeuge oft über mehrere Baustellen verteilt und werden von vielen Beteiligten benutzt, was sie anfällig für Verlust und Diebstahl macht. Durch die Anbringung eines Beacons an jedem Werkzeug können die Teams es in Echtzeit auf einer Geschäftsplattform lokalisieren , seinen Nutzungsgrad ermitteln und Wartungsarbeiten zum richtigen Zeitpunkt auslösen.
Tracking von Großgeräten
Eimer und Schaufeln von Kränen sind wertvolle Ausrüstungsgegenstände, die häufig zwischen Baustellen bewegt oder zwischen Maschinen ausgetauscht werden. Durch die Ausstattung mit einem BLE-Beacon können Unternehmen ihre Inventarisierung automatisieren, fehlende Teile vor Beginn einer Baustelle schnell identifizieren und die Rotation ihres Fuhrparks zwischen den Standorten optimieren.
Automatische Identifizierung
Die Identifizierung von Geräten kann durch den Einsatz von Bluetooth-Beacons automatisiert werden. Nehmen wir als Beispiel den Transportsektor. Wenn ein Beacon an einem LKW-Anhänger angebracht wird, kann der Fahrerden Anhänger beim An- und Abkuppelnidentifizieren . Auf diese Weise wird es möglich, die Anhänger zu inventarisieren und ihren Nutzungsgrad zu ermitteln.
Tracking von Luftfahrtausrüstung
Um den steigenden Anforderungen an Sicherheit, Produktivität und Image gerecht zu werden, versuchen die Betreiber nationaler und internationaler Flughäfen, ihre Flotte von nicht motorisierten Ausrüstungen (NMEs) wie Trittleitern, Schleppstangen oder Gepäckwagen besser zu verwalten. Durch die Ausstattung jedes Geräts mit einem Beacon in Kombination mit einem BLE-kompatiblen GPS-Gerät, das in den Schleppfahrzeugen eingebaut ist, kann die gesamte Flotte lokalisiert und inventarisiert werden.
Was kann ein Beacon für Sie tun?
Beacons sind die Antwort auf zahlreiche Herausforderungen, unabhängig von der Branche, in der Sie tätig sind. Die Möglichkeiten der Interaktion sind unendlich, ohne dass dieses drahtlose Kommunikationsmittel zu aufdringlich wird. In jedem Fall muss der Endnutzer zumindest Bluetooth auf seinem mobilen Gerät aktiviert haben und die Anwendung eines Drittanbieters, die mit den Beacons verbunden wird, herunterladen. In der Industrie haben sich diese Art von Objekten zur drahtlosen Identifikation bewährt und ermöglichen es, die internen Prozesse von Unternehmen völlig neu zu gestalten.
Zusätzlich zu den Bluetooth Low Energy Beacons bieten einige Hersteller auch drahtlose Sensoren an, um die Probleme von Smart Building und Smart-Cities zu lösen. Wir werden in einem späteren Artikel auf dieses Thema zurückkommen.
ABET Mathieu
Software-Ingenieur
Mathieu, Softwareentwicklungsingenieur bei Ela Innovation, studierte an der Universität Montpellier 2, wo er seinen Masterabschluss in Automatisierten Systemen erhielt. Schon bald trat er als Softwareentwickler in die Unternehmenswelt ein. Durch verschiedene Berufserfahrungen tauchte er in verschiedene Bereiche wie Halbleiter, Medizin und Bankwesen ein. Als neugieriger und technikbegeisterter Mensch ist es ganz natürlich, dass er sich für vernetzte Objekte interessiert und zu ELA Innovation kommt, um an der Bluetooth-Produktreihe zu arbeiten.
