iOS7的關鍵技術“iBeacon”，分三級粗略測位

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“賣酒小店NE向您告知，今天的葡萄酒有優惠奧。請來逛逛吧。”

一走進購物中心，iPhone就收到了這家購物中心裡一家賣酒店鋪的特價信息。

來到這家店的葡萄酒貨架前，智能手機的屏幕上又蹦出了“推薦智利產葡萄酒”的字樣。把手伸向推薦的葡萄酒，iPhone上又收到了這瓶酒的詳細信息。

如今，走在時代前沿的店鋪已經推出了這樣的服務，蘋果設在美國的直營店“Apple Store”就是其中之一。當顧客靠近iPhone的展台時，終端的屏幕上將會顯示消息，引導顧客聽取新款iPhone的介紹。日本的澀谷PARCO也推出了在顧客進門時，向iPhone的App推送優惠券的服務。

這些服務的相同之處是都利用了“iBeacon”，能以高精度確定用戶位置，發送特定信息。iBeacon是蘋果2013年9月發布的移動產品OS“iOS7”配備的新功能。

活用BLE

圖1：向周圍通知ID iBeacon採用的模式是利用可發送BLE通告數據包的設備，發送獨特的ID，智能手機的App在接收到ID后進行相應的操作（a）。用途主要是在商店等場所用發放優惠券，嵌入家電后還可以發送錯誤信息（b）。

iBeacon的核心，是配備“低功耗藍牙（BLE）”通信功能的裝置。該裝置利用BLE向周圍發送ID，接收到ID的App會根據ID做出反應。例如，在店內設置用來發送iBeacon的ID的通信模塊（以下稱作“Beacon模塊”）后，iPhone和iPad就會收到ID信息，在ID的觸發下，與ID挂鉤的App就會接收到來自服務器的信息（圖1（a））。前面提到的Apple Store和澀谷PARCO也是利用這個原理推送信息和優惠券的。

除了按照位置提供服務之外，在家電發生故障或停止運轉時，也可以通過發送iBeacon信息，向App通知家電出現了故障（注1）。日本Aplix IP Holdings公司就試制了在市售的加濕器中嵌入了支持iBeacon的模塊、在水量耗盡后使用iBeacon發出通知的系統，並在“TFM&A 2014”（東京有明國際會展中心，2014年1月29∼30日）上進行了展示（圖1（b））。

用蘋果的自主標准實現

iBeacon利用的是BLE的廣播幀“通告幀”（Advertising）。通告幀由配備BLE的設備定期發出，隻要是支持BLE的終端，都可以接收到信號。通告幀的有效載荷部分，寫入了由蘋果定義的數據。

iBeacon的數據大致由四部分信息組成：（1）UUID（universally unique identifier）、（2）Major、（3）Minor，以及（4）Measured Power（圖2）。

圖2：iBeacon是UUID與Major、Minor的組合 iBeacon的幀由顯示企業和組織的UUID與Major、Minor組合而成（a，b）。1米處的信號強度也包含在iBeacon中發送，可用來計算位置信息。

（1）UUID是用來識別設置Beacon模塊的企業的128位識別碼。識別碼並非由蘋果定義，而是直接採用“ISO/IEC11578:1996”的標准。UUID包括Version 1~5五種。

Version 1由MAC地址、UUID生成的日期等組成。因為MAC地址唯一，所以可以確保UUID的獨特性。

Version 2是以MAC地址和生成時間為基礎，利用POSIX*的UID*和GID*等生成的數據。

*POSIX：portable operating system interface（可移植操作系統接口）。為了在不同的OS上設置相同的API、方便開發可移植性強的App軟件而制定的App接口標准。國際標准的名稱為ISO/IEC 9945。

*GID：group identifier，組標識。用來區分用戶群組的識別碼。

Version 3的基礎是通過MD5函數輸出的哈希值，表示URL和郵件地址等唯一命名空間。Version 4是隨機數。Version 5與Version 3基本相同，使用的是SHA-1的散列函數。

（2）Major與（3）Minor由iBeacon的發送者自由設置，均為16位識別碼。（4）Measured Power是iBeacon的發送模塊與接收器之間距離為1米時信號強度（RSSI：received signal strength indicator）的參照值。接收器根據作為參照的RSSI和接收信號的強度，推測發送模塊與接收器之間的距離。