BLE Beacons

Τα τελευταία χρόνια οι «Bluetooth φάροι χαμηλής ενέργειας» - ή BLE Beacons έχουν παρουσιαστεί ως μια πιθανή λύση στο πρόβλημα της εύρεσης θέσης σε εσωτερικούς χώρους, λόγω του χαμηλού κόστους κατασκευής, της χαμηλής πολυπλοκότητας υλοποίησης, την ευκολία εγκατάστασης και την χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (Spachos et al., 2018). Τα Beacons μπορούν να λειτουργήσουν με μπαταρίες σε σχήμα νομίσματος ή ακόμα και χωρίς μπαταρίες (Spachos & Mackey, 2018) – (Jeon et al., 2019).

Ήδη πολλές υλοποιήσεις χρησιμοποιούν Beacons για τον υπολογισμό εγγύτητας θέσης (Proximity Based Services – PBS) και υπηρεσίες εύρεσης θέσης (Location Based Services – LBS) σε περιβάλλοντα χωρίς GPS (Yang et al., 2016). Και οι δύο υπηρεσίες χρησιμοποιούν παρόμοιες υποδομές, (Beacons), ωστόσο, έχουν διαφορετική λογική. Η υπηρεσία LBS παρέχει πληροφορίες ανάλογα με την τοποθεσία του χρήστη ενώ η υπηρεσία PBS παρέχει πληροφορίες σχετικά με την εγγύτητα του κόμβου δέκτη από τον κόμβο του πομπού. 

Τελικά ένα Beacon είναι ένας μικρός σε μέγεθος και εμβέλεια πομπός που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο Bluetooth. Είναι μια συσκευή που λειτουργεί σαν φάρος μεταδίδοντας επαναληπτικά (κάθε περίπου 1/10 του δευτερολέπτου) ραδιοφωνικό (το ίδιο πάντα) σήμα, το οποίο μπορούν να λαμβάνουν άλλες συσκευές που διαθέτουν υλοποίηση πρωτοκόλλου Bluetooth.

Τα Beacons είναι πολύ μικρές, απλές συσκευές και διαθέτουν CPU, πομπό ραδιοφωνικών σημάτων και μπαταρίες. Τα Beacons συνήθως χρησιμοποιούν μικρές μπαταρίες λιθίου (μικρότερες και πιο ισχυρές από τις μπαταρίες AA) ή λειτουργούν μέσω συνδεδεμένης τροφοδοσίας όπως καλώδια USB. Παράγονται σε διαφορετικά σχήματα και χρώματα εξωτερικά, και μπορεί να περιλαμβάνουν επιταχυνσιόμετρα, αισθητήρες θερμοκρασίας ή άλλα πρόσθετα χαρακτηριστικά, ωστόσο όλα έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό, μεταδίδουν ένα σήμα. Το σήμα αυτό είναι πάντα το ίδιο (μέχρι βέβαια να το αλλάξει ο διαχειριστής της συσκευής) και δεν φέρει τίποτα άλλο από έναν μοναδικό κωδικό. Έτσι όταν μια άλλη συσκευή (πχ smartphone) πλησιάσει κάποια από τα εγκατεστημένα Beacons θα μπορέσει να αναγνωρίσει το εισερχόμενο αναγνωριστικό σήμα. Το εισερχόμενο σήμα ωστόσο από μόνο του μικρή σημασία έχει. Εξαρτάται από την εκάστοτε υλοποιημένη εφαρμογή με ποιο τρόπο θα ερμηνεύσει και θα χρησιμοποιήσει το σήμα αυτό. [1]

Όλες οι συσκευές BLE Beacon βασίζονται σε κάποιο είδος chipset BLE. Η επιλογή ενός τέτοιου chipset μπορεί να επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό παράγοντες όπως: κόστος, κατανάλωση ενέργειας, διαμόρφωση, απόδοση, μνήμη on-chip και μέγεθος. Όπως απεικονίζεται στην παραπάνω Εικόνα, ορισμένοι κατασκευαστές beacon  όπως η BlueCat και η Texas Instruments έχουν σχεδιάσει τα δικά τους chipset (BlueGiga, CC2650). Ωστόσο, πιο συχνά, οι προμηθευτές beacon επιλέγουν να εφαρμόσουν κάποια έκδοση του chipset nRF BLE που σχεδιάστηκε από την Nordic Semiconductor. Αυτά τα chipset  είναι SoC  (System on Chip), και χρησιμοποιούν τον επεξεργαστή ARM Cortex M0 32-bit. Ο επεξεργαστής αυτός αποτελεί μια δημοφιλή επιλογή λόγω του μικρού μεγέθους και της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας.

Κατασκευαστές συσκευών Beacon

Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότεροι ασχολούνται με την υλοποίηση λύσεων και εφαρμογών που σχετίζονται με τις υπηρεσίες PBS και LBS, έτσι και ο αριθμός των κατασκευαστριών εταιριών και αυτός αυξάνεται καθώς το γενικότερο πεδίο αποκτά εμπορικό ενδιαφέρον.

Ενδεικτικά και όχι εξαντλητικά τέτοιες κατασκευάστριες εταιρίες είναι οι:

 Ø  Kontant.io

Ø  Estimote

Ø  BlueUp

Ø  Sensoro

Ø  Minew

Ø  Radius Networks

Ø  EM Microelectronic

---

[1] https://kontakt.io/what-is-a-beacon/

Βιβλιογραφία