スタートアップをシンプルで技術的にします。 灯台エディストーン

ルーブル美術館に行ったことがありますか？ モナリザに行きましたか？ もしそうなら、おそらくあなたは彼女の前に大きな線だけを見ました、そして、写真自体は遠くからだけで、フルサイズではありません。 人々は、キャンバスをより詳細に研究し、その詳細をすべて記憶し、それに関するすべての詳細を見つけ出したいと考えています。 しかし、これらの情報をすべてスマートフォンに直接転送するとどうなりますか？ 写真自体がデバイスに自分自身について伝えるようにし、情報を伝えますか？


GoogleプロジェクトのDevces Labの一部としてのAlexey Naberezhnyによる記事 。

この記事では、問題を非常によく解決するiBeaconおよびEddystoneテクノロジーについて説明します。 これらのテクノロジーは、小型のBluetooth Low Energyデバイス（いわゆるビーコン）を使用します。 ビーコンとは何か、どのように配置され、どのように動作するかを説明します。

ソフトウェアエンジニアのためのビーコン

ビーコンとは何かを見てみましょう。 レビューのために、 habrahabr.ruは Accent Systemsが製造したiBKS105モデルを提供しました。 ビーコンは小さな丸い箱で、片面に両面テープが貼り付けられており、店のガラスなどのあらゆる面に簡単に固定できます。



これはどのように見えるかです：



ビーコンは、Nordic Semiconductors製のBLEモジュールNRF51822のおかげで、単一のCR2477バッテリーで40か月間動作可能です。 同時に、iBKS105はiBeaconおよびEddystoneプロトコルをサポートし、最大5つの広告パケット（iBeaconに1つ、Eddystoneに4つ）を送信します。

iBeaconは、2013年にAppleによって導入された独自技術であり、UUID（16バイト）、メジャーとマイナー（各2バイト）、およびTX Power（1バイト）を含む1パケットの送信を提供します：合計21バイト。 UUIDは通常、ビーコンで動作するアプリケーションを決定するために使用され、メジャー-ビーコンのグループを決定し、マイナー-グループ内のビーコンの数を決定します。 Appleは、UUIDGENユーティリティを使用してこの情報を生成することを推奨し、ストア内のビーコンの次の例を提供します。



Appleは、クローズドビーコンチューニング標準を提供しています。 ただし、それに関する情報を取得するには、iBeakonライセンスを取得する必要があります。

Googleは2015年7月にEddystoneテクノロジーを発明しました。iBeaconとは異なり、Eddystone標準はオープンであるため、あらゆるオペレーティングシステムに基づくデバイスでサポートされています。 Eddystoneは競合他社よりもはるかに多くのことができます：Eddystone-UID（20バイト）、Eddystone-URL（最大20バイト）、Eddystone-TLM（14または18バイト）、および2016年3月14日から最大4つのデータパケットを変換します、Eddystone-EID（10バイト）。 Eddysone-UIDは、iBeaconで使用されるパッケージに類似していますが、Eddystone-URLは、パッケージを受け取るデバイスで開くことができるURLを送信します。 Eddystone-TLMパッケージには、送信機のバッテリー電圧、周囲温度、電源投入からの時間などのテレメトリー情報が含まれています。Eddystone-EID（Ephemeral ID）は、WEBサービスにビーコンを登録できる暗号化された識別子です。 Eddystone-TLMの最新バージョンだけでなく、AES暗号化もサポートしています。 セキュリティ上の理由から、接続を確立するとき、デバイスは公開鍵を交換し、ビーコンは識別子を擬似ランダムに変更します（1秒から9時間の間隔で）。 Eddystoneビーコンを発明するために、GoogleはオープンなGATT構成サービス標準を発明しました。 Eddystoneプロトコルの詳細については、 Githubのリンクを参照してください。

ビーコン設定

既に述べたように、ビーコンはiBeaconとEddystoneの両方で動作します。 Accent Systemsは、ビーコンをカスタマイズできるiOSおよびAndroid用のiBKS Config Toolアプリをリリースしました。 デフォルトでは、ビーコンは電源を入れてから最初の30秒以内にのみセットアップモードに入ることができるため、ビーコンを購入する際に保護タブを急いで抜かないでください！ それ以外の場合、ビーコンはバッテリーを開いて取り外してから、挿入し直す必要があります。

Androidアプリケーションには、テレメトリ情報を表示できるという利点があります。 ビーコンに接続しようとすると、不揮発性メモリがインストールされている場合は、不揮発性メモリに記録されたパスワードの入力を求められます。



次に、ビーコンが動作するモード（iBeacon、Eddystone UID、Eddystone URL、またはこれらのモードの混合）を選択できます。 Eddystoneモードのいずれかが有効になっている場合、Eddystone-EIDパケットが送信されます。



その後、他のタイプの設定を試すことができます：

• 信号強度、パケット送信頻度（0.1〜10秒）を選択します。
  
• パスワードを設定し、URLとUIDを選択します。
  
• 開発者モードをアクティブにします。これにより、いつでもビーコンに接続し、iBeaconモードでテレメトリパケットを送信できます。
  
• キャリブレーションを実行して信号強度パラメーターを渡します。 この設定は、新しいビーコンに適しています。 それを実現するには、ビーコンから一定の距離で力を測定し、コンフィギュレーターの目的のフィールドに入力する必要があります。
  

デバイスにビーコンアプリケーションがインストールされていない場合、iOSは外観に反応しませんが、Androidは通知を表示する必要があります（Google Playサービスを使用）。 iPhoneを使用してビーコンを確認しました。 結局のところ、これはGoogle Chromeを使用して行うのが最も簡単です。

内部Android SDK

ビーコンが送信するものを見てみましょう。

BeaconNotifierテストプロジェクトを作成し、権限BLUETOOTHおよびBLUETOOTH_ADMINを追加します。 また、将来の受信者とサービスをマークします。受信者はBluetoothのステータスの変化をキャッチし、サービスはビーコンを探します。

<<b>uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH"</b> /> <<b>uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN"</b> /> <<b>uses-feature android:name="android.hardware.bluetooth_le" android:required="true"</b> /> <<b>application …</b>> <<b>activity android:name=".MainActivity"</b>> <<b>intent-filter</b>> <<b>action android:name="android.intent.action.MAIN"</b> /> <<b>category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"</b> /> </<b>intent-filter</b>> </<b>activity</b>> <<b>receiver android:name=".BTReceiver"</b>> <<b>intent-filter</b>> <<b>action android:name="android.bluetooth.adapter.action.STATE_CHANGED"</b> /> <<b>action android:name="ru.racoondeveloper.beaconnotifyer.WAKE_RECEIVER"</b>/> </<b>intent-filter</b>> </<b>receiver</b>> <<b>service android:name=".BService"</b> /> </<b>application</b>> 

受信者は2つのアクションをキャッチします。Bluetoothのオンとオフ、およびアプリケーションを開いたときに送信するインテントを初めてオンにして、サービスを再起動します。

 <b>public class</b> BTReceiver <b>extends</b> BroadcastReceiver { <b>private</b> Intent <b>BServiceIntent</b>; @Override <b>public void</b> onReceive(Context context, Intent intent) { <b>final</b> String action = intent.getAction(); <b>if</b> (action.equals(BluetoothAdapter.<i><b>ACTION_STATE_CHANGED</i></b>)) { <b>final int</b> state = intent.getIntExtra(BluetoothAdapter.<i><b>EXTRA_STATE</i></b>, BluetoothAdapter.<i><b>ERROR</i></b>); <b>if</b> (state == BluetoothAdapter.<i><b>STATE_TURNING_OFF</i></b>) { <i>// Bluetooth  —  </i> <b>if</b> (<b>BServiceIntent</b> != <b>null</b>) { context.stopService(<b>BServiceIntent</b>); <b>BServiceIntent</b> = <b>null</b>; } } <b>if</b> (state == BluetoothAdapter.<i><b>STATE_ON</i></b>) { <i>// Bluetooth  —  </i> <b>if</b> (<b>BServiceIntent</b> == <b>null</b>) { <b>BServiceIntent</b> = <b>new</b> Intent(context, BService.<b>class</b>); context.startService(<b>BServiceIntent</b>); } } } <b>if</b> (action.equals(<b>"ru.racoondeveloper.beaconnotifyer.WAKE_RECEIVER"</b>)) { <i>//     —  </i> <b>if</b> (<b>BServiceIntent</b> == <b>null</b>) { <b>BServiceIntent</b> = <b>new</b> Intent(context, BService.<b>class</b>); context.startService(<b>BServiceIntent</b>); } } } } 

サービスには、Bluetooth Low Energyデバイスを探しているストリームが含まれます。 デバイスが見つかったら、通知を発行して検索を続行します。

 <b>public class</b> BService <b>extends</b> Service { BeaconFinderThread <b>thread</b>; <b>boolean live </b>= <b>true</b>; @Override <b>public</b> IBinder onBind(Intent arg0) { <b>return null</b>; } @Override <b>public int</b> onStartCommand(Intent intent, <b>int</b> flags, <b>int</b> startId) { <i>//      </i> <b>thread </b>= <b>new</b> BeaconFinderThread(); <b>thread</b>.start(); <b>return <i>START_STICKY</i></b>; } @Override <b>public void</b> onDestroy() { <i>//  </i> <b>live </b>= <b>false</b>; <b>thread </b>= <b>null</b>; <b>super</b>.onDestroy(); } <b>private class</b> BeaconFinderThread <b>extends</b> Thread{ @Override <b>public void</b> run() { <i>//   BluetoothAdapter  BluetoothLeScanner</i> <b>final</b> BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.<i>getDefaultAdapter</i>(); <b>final</b> BluetoothLeScanner mBluetoothLeScanner = mBluetoothAdapter.getBluetoothLeScanner(); <i>//    ,   </i> ScanCallback mScanCallback = <b>new</b> ScanCallback() { @Override <b>public void</b> onScanResult(<b>int</b> callbackType, ScanResult result) { <i>//     </i> ScanRecord mScanRecord = result.getScanRecord(); mScanRecord. String resulty = result.getDevice().getAddress() + <b>" — "</b> + result.getRssi() + <b>" — "</b> + mScanRecord.getDeviceName(); <i>//  !</i> showNotification(resulty); <i>//  ,   ,   </i> <b>if</b> (mBluetoothAdapter.getState() == BluetoothAdapter.<i><b>STATE_ON </i></b>&& <b>live</b>) mBluetoothLeScanner.startScan(<b>this</b>); } }; <b>if</b> (mBluetoothAdapter.getState() == BluetoothAdapter.<i><b>STATE_ON </i></b>&& <b>live</b>) mBluetoothLeScanner.startScan(mScanCallback); <b>super</b>.run(); } } <b>private void</b> showNotification(String name) { <i>//  </i> Context context = getApplicationContext(); Intent notificationIntent = <b>new</b> Intent(context, MainActivity.<b>class</b>); PendingIntent contentIntent = PendingIntent.<i>getActivity</i>(context, 0, notificationIntent, PendingIntent.<i><b>FLAG_CANCEL_CURRENT</i></b>); Notification.Builder builder = <b>new</b> Notification.Builder(context); builder.setContentIntent(contentIntent) .setSmallIcon(R.mipmap.<i><b>ic_launcher</i></b>) .setContentTitle(<b>"Device found"</b>) .setContentText(name); Notification notification = builder.build(); NotificationManager notificationManager = (NotificationManager) context .getSystemService(Context.<i><b>NOTIFICATION_SERVICE</i></b>); notificationManager.notify(0, notification); } } 

ビーコンからデータを取得するために必要なことはこれだけです。 取得したものは次のとおりです。


アプリケーションのソースコードはGithubで入手できます。

残念ながら、ビーコンから情報を受信するには特別なアプリケーションをインストールする必要があります。 ただし、すべてのユーザーがインストールしているわけではありません。 携帯電話でBluetoothをオンにして、アプリケーションをインストールせずに必要な情報をすぐに取得する方がはるかに簡単です。 Googleがこれを支援します。

グーグル

確かに、我々は私たちの世界に侵入しました。 スマートフォン市場の82.8％を占める Android OSは、長い間iOSに取って代わりました 。 多くのiOSユーザーは、スマートフォンにGoogle Chromeブラウザーをインストールすることを好みます。 Googleが、ビーコンなどの有望な開発に密接に関連した名前の会社になったことは驚くことではありません。 これらのBLEデバイスが送信できる少量の情報、たとえばpubnubを補完するのに役立ついくつかのインターネットサービスがありますが、GoogleはGoogle Play Servicesでクラウドサービスのサポートを直接実装しています。これは、ほとんどすべてのAndroidデバイスにあります。 したがって、Googleはこの分野の独占企業であると言えます。 したがって、この記事ではGoogleサービスを検討します。

ビーコン設定

ご存知のように、Googleの武器庫には開発者向けの膨大な数のサービスがあります。

Googleビーコンサービスは、 https ： //developers.google.com/beacons/dashboardのリンクから入手できます 。 Googleはこの通知を歓迎します。





サービスを使用するには、ビーコンをEddystone転送モード（UIDまたはURL）にする必要があります。 このアクションでは、nRF Connectアプリケーションを使用してiBKS105を更新する必要がありました。

ビーコンをGoogleビーコンサービスに接続します

ビーコンツールアプリケーションをダウンロードします（iOSおよびAndroidで利用可能です）。 Googleアカウントの下にそこに入り、プロジェクトを選択します。 ビーコンは「未登録」タブに表示されます。 それを選択し、「ビーコンの登録」をクリックします。 完了、ビーコンがプロジェクトに追加されました。


これで、サイトにビーコンが表示されました。 これは良い兆候です。



選択して構成します。

ビーコンの説明、場所、フロア、安定性パラメーター、および特定のアプリケーションに必要な他のプロパティを設定できます。



安定性パラメータは、ビーコンが静止しているか移動しているかを決定します。 ビーコンがストア内にある場合、マップ上の場所とフロアを決定し、静止していることを示すことも論理的です。 また、ビーコンをバスのフロントガラスに貼り付ける場合、携帯用であることを示す必要があり、場所と床も示さないでください（ロンドンにいない場合のみ）。

次に、本当に必要な情報をビーコンに送信させる必要があります。 [ビーコンの詳細を表示]ドロップダウンリストを開き、[近くの通知]を選択します。



最初は4つのテキストフィールドのみが表示されますが、ビーコンの機能を過小評価しないでください！ それでは、Google Cloudに接続されたビーコンから何がわかるのでしょうか？ 彼ができること：

• URLアドレスを渡します。
  
• デバイスにアプリケーションをインストールすることを申し出ます。
  
• システムにインテントを送信し、アプリケーションがインストールされている場合はそれを開きます。
  

[タイトル]フィールドに通知名を設定し、[説明]フィールドにその説明を設定します。 言語フィールドは、ユーザーが母国語でコンテンツを表示できるように、通知の言語を定義するために使用されます。 言語はISO 639-1コードを設定します（ほとんどの場合、2つの小文字、たとえばru）。

次に、ドロップダウンリストが表示されます。

• ビーコンにネットワークアドレスを送信させる場合は、Web URLを選択します。 設定の場合、アドレス自体の1つのフィールドのみが提供されます。 通常のサイトのEddystone URLとは対照的に、Googleサービスを使用するビーコンもその説明を伝えます。 もう1つのプラスは、Eddystone-URLプロトコルの16文字とは異なり、任意の長さのリンクの転送です。
  
  
• ビーコンでアプリケーションをユーザーにアドバタイズする場合は、インストールフォールバックを使用したアプリの意図を選択します。 3つのフィールドがあります-2つはインテントを選択するために使用し、1つは目的のアプリケーションのパッケージ名を書き込みます。 アプリケーションがインストールされていない場合、Google Playに転送されます。 それ以外の場合、アプリケーションにインテントが送信されます。
  
  
• 別のオプションは、Web URLフォールバックを使用したアプリの意図です。 前のものと似ていますが、アプリケーションがユーザーのデバイスにインストールされていない場合、指定されたURLに送信されます。
  

これらの設定が完了したら、[作成]ボタンをクリックします。 これは私たちの労力を節約します。

これで結果を確認できます。 これを行うには、Googleの設定->周辺通知->スキャンでAndroidデバイスを選択します。 サイトのコンフィギュレータで設定したデータが表示されるはずです。

Eddystoneのセットアップは難しいですか

ビーコンはプログラマーにとってテクノロジーであることがすぐに明らかになります。 4時間テーブルに座って、すべてを最適化する必要がありました。 ビーコンを再フラッシュし、ローカライズを処理し、さまざまなプロパティを選択しました。 これは、パッケージ、エクスポート済み、アクション、インテント、バインダー、およびその他の多くのAndroid用語の理解に優れていることを前提としています。

すべてがユーザーのために機能するようにしたいので、何もインストールする必要はなかったので、スマートフォンをセットアップする手順は非常に簡単でした。

ITイベントを開催したい人（顧客）とビーコンをセットアップする準備ができた人（パフォーマンス）をつなぐサービス、Market Placeを作成するというアイデアがあります。 これは、ビーコンを使用してITイベントを整理するための提案の最も一般的な掲示板になります。

たとえば、ある日、パフォーマーに通知が届きます：


請負業者は、当社のサービスで、Eddystoneの車番号をビーコンに置き換えるように注文したことを思い出します。 これにより、道路サービスが車両を特定し、盗難車の数を減らすことができます。 私たちの記事に導かれて、それを実行すると、彼は報酬を受け取り、世界-テクノロジーを受け取ります。

すでに車を登録しており、残りはわずか700万です。

おわりに

この記事を読んだ後、新しい技術に興味があることを願っています。 ビーコンは、数年後にはスマートフォンとともに日常生活の一部になると確信しています。