Navigation in geschlossenen Räumen durch iBeacons

Navigation in geschlossenen Räumen durch iBeacons

Was sind (i)Beacons?

Beacon (Apple nennt sie iBeacon) ist ein Standard basierend auf Bluetooth Low Energy (BLE) für die Navigation in geschlossenen Räumen. Apple griff für die Benennung der iBeacons auf den englischen Begriff für Leuchtfeuer zurück.

Wie Leuchtfeuer erlauben die Sender den Smartphones und anderen Empfängern die Bestimmung ihrer Position. In geschlossenen Räumen ermöglichen Beacons eine deutlich präzisere Standortbestimmung als die Standard-Techniken GPS, WLAN und Mobilfunknetz.

BLE ist seit Dezember 2009 eine Erweiterung des Industriestandards Bluetooth 4.0 und vernetzt Geräte in einer Umgebung von zirka 10 Meter.

iBeacons von verschiedenen Herstellern

Beacons von verschiedenen Herstellern
Quelle: http://ibeacons.net.au/wp-content/uploads/2014/05/ibeacon-ble-hardware-comparison.jpg

Wie funktionieren Beacons?

Die Basis der Beacons stellt das Sender-Empfänger-Prinzip dar. Dazu werden Sender (die Beacons) im Raum platziert, die als Signalgeber fungieren. Diese Beacons senden in einem bestimmten Zeitintervall Signale, welche die Empfänger (zum Beispiel Smartphones) verstehen und verarbeiten können. So lässt sich ganz einfach der Standort des Empfängers bestimmen, was in weiterer Folge auch Indoor-Navigation ermöglicht.

Je nach Signalstärke wird der gemessene Abstand zwischen Sender und Empfänger in eine der folgenden Kategorien eingeteilt:

  • Immediate – Abstand ein paar Zentimeter
  • Near – Abstand ein paar Meter
  • Far – Abstand bis zu 70 Meter

Ein Beacon kann einen Broadcast an den Empfänger versenden, wenn der Empfänger entweder die Region betritt („entered“), verlässt („exited“) oder in der Region verweilt („lingered“) – je nachdem wie der Beacon konfiguriert wurde. Diese Beacons lassen sich über eine Management Plattform des Herstellers konfigurieren. Dabei wird das Gerät mittels der eindeutigen Identifikationsnummer (UUID), Major und Minor des Beacons registriert. So können dem Beacon auch Events zugeordnet werden.

Management Plattform zur Registrierung der Hardware-Komponenten und Erstellung von Events

Screenshot: Management Plattform zur Registrierung der Hardware-Komponenten und Erstellung von Events

Die Beacons senden lediglich ihre „Identität“ (UUID, Major, Minor). Die dazugehörige App – wenn es sich bei dem Empfänger um ein Smartphone handelt – muss dieses Signal interpretieren und wissen, was damit zu tun ist. Das Smartphone erhält dieses Signal jedoch nur, wenn Bluetooth aktiviert ist. Wie die App mit den Informationen umgeht, ist von der Implementierung abhängig. Die gewollte Aktion (zum Beispiel das Anzeigen einer Push-Notifikation) ist entweder in der App selbst implementiert oder zusätzliche Informationen werden von einem Server nachgefragt. Es müssen jedoch nicht immer Informationen am Smartphone angezeigt werden, sondern es können auch Bewegungsmuster aufgezeichnet und später analysiert werden. Ein Beispiel dazu ist das Aufzeichnen von Laufwegen in Geschäften, was bei der Optimierung von Store-Layouts helfen kann.

Was ist Bluetooth Low Energy?

Die Identitätsübertragung der Beacons erfolgt über den bereits erwähnten Standard Bluetooth Low Energy – kurz BLE. Mit dieser Funktechnik können mehrere Geräte miteinander vernetzt werden. Der Vorteil von BLE gegenüber anderen Funktechniken ist, dass BLE mit geringem Stromverbrauch und geringen Kosten aufwarten kann. Deshalb kommt BLE vor allem bei mobilen Geräten wie Smartphones oder Smartwatches zum Einsatz. iOS unterstützt diesen Standard ab iOS7, Android ab Version 4.3 und Windows Phone ab Windows Phone 8. Bei Android Geräten gibt es zur Zeit allerdings ein Problem: Nicht alle Android Geräte, die mindestens Android Version 4.3 installiert haben, können mit dem Beacon kommunizieren. Es kann sein, dass die Hardware eines Android Devices BLE fähig ist, aber die Funktion mangels ROM-Update ungenutzt bleibt.

Welche Anwendungsbereiche gibt es?

Beacons können einfach in das alltägliche Leben integriert werden.

So sind bereits erste Shoppingcenter in Amerika mit Beacons ausgestattet. Betritt dort ein Kunde das mit Beacons ausgestattete Geschäft, wird er über Sonderangebote, Rabatte und Gutscheine informiert oder er wird dort an seinen noch nicht eingelösten Geburtstagsgutschein erinnert. Falls der Kunde die Kundenkarte des Geschäfts in der dazugehörigen App gespeichert hat, kann diese an der Kasse auch schon geöffnet werden.

In einem Supermarkt können weiters zusätzliche Produktinformationen, zum Beispiel Inhaltsstoffe eines Lebensmittels, angezeigt werden.

Ein weiterer futuristischer Anwendungsfall wäre, dass in Zukunft die Bezahlung des Einkaufes völlig automatisch beim Verlassen des Geschäfts durchgeführt wird. So könnten Beacons als gute Alternative zu NFC im Mobile Payment Segment eingesetzt werden.

Ein weiteres Anwendungsgebiet lässt sich im Bereich des Bildungswesens finden. So können Beacons zum Beispiel bestimmte Apps der SchülerInnen – beispielsweise WhatsApp oder Facebook  – blockieren oder sofort den Internetzugang am Smartphone unterbinden. Weiters könnte mittels Beacons die Anwesenheit der SchülerInnen im Klassenzimmer kontrolliert werden.

Im Haushalt können Beacons ebenfalls unterstützend eingesetzt werden. Nähert man sich zum Beispiel dem Herd, so wird die Kochbuch-App geöffnet. Nähert man sich dem Kühlschrank, wird die Einkaufsliste geöffnet.

Die Möglichkeiten für den Einsatz von Beacons sind also sehr breit gefächert.

Fazit

Es gibt bereits viele Anwendungsgebiete für Beacons, die uns das tägliche Leben einfacher machen sollen und Standard Abläufe durch Automatisation unterstützen.

Gerade für die Bereiche Marketing, Werbung, Indoor-Navigation und Mobile Payment ist der Einsatz von Beacons interessant. Obwohl diese Technologie noch in den Kinderschuhen steckt und diese sich in den kommenden Jahren noch weiterentwickeln wird, konnten einige Anwendungsfälle bereits jetzt realisiert werden. Inwiefern sich der Trend mit den Beacons entwickeln und als nützlich erweisen wird, bleibt jedoch abzuwarten.

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