Компания
43,50
рейтинг
26 сентября 2013 в 14:21

Разработка → Indoor навигация с iBeacon в iOS7

В iOS7 появилась поддержка iBeacon. Интернет пестрит заголовками:
— Почему iBeacon может быть самой важной функцией iOS7.
— iBeacon откроет новую эру локационных приложений.
— Как iBeacon может убить NFC.
— iBeacon и будущее мобильных платежей.

По словам журналистов это супер технологиях, которая изменит рынок мобильных платежей, indoor навигации, привычки покупателей и заодно убьет NFC.

Под катом я расскажу что такое iBeacon на самом деле, как его можно использовать и покажу пример приложения для навигации по нашему офису.



iBeacon это маячок транслирующий по Bluetooth Low Energy три параметра proximity UUID, major и minor. iOS7 упрощает работу с такими устройствами.

proximity UUID это уникальный 128 битный идентификатор, все маячки вашей компании или в пределах здания имеют одинаковый pUUID. major и minor это 16 битные беззнаковые целые для нумерации маячков в пределах одного pUUID. Это рекомендации Apple, вы можете задать абсолютно любые значения для этих параметров, но рекомендованная схема удобнее.

Доступен предзаказ на маячки от Estimote и Kontakt.


Один маячок стоит $30, работает два года от батарейки. Многие компании дорабатывают свои продукты для поддержки профиля iBeacon. Думаю, в течение трех месяцев появятся китайские аналоги по $10.

iOS устройства могут выступать в роли маячка, это позволяет поиграть с новым API уже сейчас.

В Core Location Framework добавили три класса: CLBeacon, CLBeaconRegion и CLCircularRegion. В CLLocationManager появились методы isRangingAvailable, rangedRegions, requestStateForRegion, startMonitoringForRegion, startRangingBeaconsInRegion и соответствующие события в CLLocationManagerDelegate. startMonitoringForRegion теперь поддерживает не только GPS-регионы но и Bluetooth. О том как это использовать подробно написано в документации.

Фактически новое API предоставляет две возможности:
  1. Получение списка маячков в зоне видимости с определенным Proximity UUID (поиск можно сузить указав значение major или major/minor) при помощи метода startRangingBeaconsInRegion. API определяет расстояние до маячка (Immediate, Near, Far) и погрешность расстояния в метрах.
  2. Мониторинг региона. Когда пользователь заходит в зону действия маячка или покидает ее, возникают события didEnterRegion/didEnterRegion (метод startMonitoringForRegion). Причем мониторинг работает даже когда ваше приложение находится в фоне, при наступлении события приложение будет разбужено.

Использовать данные для получения координат устройства в помещении нельзя. В пояснении к погрешности расстояния (accuracy) прямо написано «Do not use it to identify a precise location for the beacon». Эксперименты подтверждают, данные не пригодны для триангуляции.

Возможные применения iBeacons:
  1. Навигация внутри помещений: развешиваем маячки в каждом помещении (одинаковый proximity UUID, разные major для этажей/отделов, разные minor для комнат). На карте отображаем ближайший к смартфону маячок.
  2. Интерактивный тур по музею: на каждый экспонат клеим маяков, при приближении к экспонату показываем дополнительную информацию о нем.
  3. Точное позиционирование в городе. Маячки развешиваем на памятники и объекты архитектуры. Целый город превращается в музей.
  4. Навигация для слепых. При обнаружении маячка проигрывать голосовое сообщение где пользователь находится и куда можно двигаться дальше.
  5. Локационные игры и квесты. Например, простая демо-игра "найди обезьяну"
  6. Скидки и акции в магазинах. Проходим мимо джинс (на стеллаже установлен маячок) и получаем сообщение о купи-две-пары-третья-в-подарок.
  7. Настойка оборудования. Не уверен, что это вообще связано с iBeacon, но с iOS7 Apple TV можно настроить прикосновением iPhone.


iPhone 4s+, iPad 3+ могут работать как маячок. Я решил написал простую навигацию по нашему офису, используя тестовые iOS устройства. Если у вас нет Xamarin.iOS или желания собирать приложение, попробуйте Estimote App. Приложение демонстрирует новые функции (потребуется два iOS устройства с Bluetooth LE).

Итак. Карта нашего офиса:


Для навигации нужны маячки с iOS7, я набрал тестовых устройств и разложил их в центре кабинетов 310, 311 и 312. Всего потребовалось 3 маячка и один приемник.


За основу возьмем демо-приложение Xamarin AirLocate. Оно умеет включать трансляцию proximity UUID, major и minor (параметры настраиваются) и отображать список доступных вокруг маячков с заданными pUUID.

Код приложения с навигацией по нашему офису доступен на github. Сразу хочу извиниться за ужасный код, я маркетолог и это мое первое iOS приложение.

Задаем маячкам одинаковый proximity UUID, major ставим равным номеру кабинета. Код включения маячка (в фоне не работает, нужно выключить автоблокировку):

CLBeaconRegion region = new CLBeaconRegion (uuid, major.UInt16Value, minor.UInt16Value, Defaults.Identifier);
if (region != null)
      peripheralManager.StartAdvertising (region.GetPeripheralData (power));

AirLocate выдает список доступных маячков с расстоянием и точностью, пример из 312 кабинета (маячок из 310 не добивает).


Создадим MapViewController который будет рисовать прямоугольник над кабинетом, номер которого содержится в major ближайшего маячка.
locationManager = new CLLocationManager ();
locationManager.DidRangeBeacons += HandleDidRangeBeacons;
locationManager.StartRangingBeacons (new CLBeaconRegion(Defaults.SupportedProximityUuids[0], "office_beacon"));

void HandleDidRangeBeacons (object sender, CLRegionBeaconsRangedEventArgs e)
{
       drawRegion (e.Beacons [0]);
}

switch ((int)(beacon.Major)) {
    case 310: 
        path.AddRect(roomCoords[0]);
	break;
    case 311: 
        path.AddRect(roomCoords[1]);
        break;
    case 312: 
        path.AddRect(roomCoords[2]);
       break;
}
(еще раз простите за ужасный код).

Теперь можно походить по офису и потестировать.


Работает!

Точность определения кабинета прекрасная, а вот скорость обновления не очень, если дойти обычным шагом в другой кабинет карта обновится секунд через 10-30.

Приложение стоит улучшить. Добавить порог accuracy, чтобы в соседних кабинетах и коридоре без маяков, карта не рисовала кабинеты с маячками. И рисовать не прямоугольники, а круги с accuracy радиусом. Но для демонстрационных целей достаточно.

В целом ничего революционного iBeacon из себя не представляет, но Apple определенно дала сильный толчок развитию локационных приложений. Для iOS7 они пишутся десятком строчек кода.


Картинка в шапке с сайта estimote.com, изображения маяков с сайтов производителей.

Подписывайтесь на наш хабра-блог. Каждый четверг полезные статьи о мобильной разработке, маркетинге и бизнесе мобильной студии.
Автор: @junk
Touch Instinct
рейтинг 43,50
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Комментарии (24)

  • 0
    А есть какая-то статистика о точности измерения расстояния до датчика? Какова погрешность?
    • 0
      у меня статистики нет, но после экспериментов сложилось ощущение, что работает хорошо определение ближайшего маячка. Расстояние НЕ определяется, accuracy меняется как хочет, иногда достаточно просто стоять на месте и он будет расти.
      • 0
        Но ведь можно же запеленговать силу сигнала?
        • 0
          как? в API приходит rssi этого достаточно?
        • 0
          В теории RSSI достаточно, но в реальности сложно получить хорошую точность с минимальным количеством маячков. По стандарту Bluetooth предусмотрены высокие задержки для снижения энергопотребления, плюс выбор случайных каналов передачи. Мы потратили уйму времени на исследования, чтобы добиться приемлемых результатов.
  • 0
    Очень интересная идея, а как дела обстоят с другими платформами? Например, возможно ли реализовать функции маячка на обычный pc с linux'ом на борту и bluetooth адаптером? Есть ли возможность обнаруживать (или выступать в роли) маячки на телефонах с android'ом?
    • 0
      1. iBeacon только в iOS7 Хотя все производители маячков предлагают свои SDK и для других платформ (Estimote, Kontakt). Если нужно определять именно координаты в помещении то это к indoo.rs
      2. можно, нужен bluetooth low energy адаптер
      3. можно, но реализовывать протокол нужно самому или брать SDK производителей маячков
    • +2
      С другими платформами немного похуже. Microsoft еще не добавила общую поддержку Bluetooth 4.0 и Bluetooth LE в Windows 8, WP8 и Surface RT, ограниченная поддержка есть в Surface Pro. Про Lunix не знаю.
      Google добавила новые API в версию Andorid 4.3, но пока рынок начнет обновляться пройдет минимум 6-9 месяцев.

      Наша компания indoo.rs уже несколько лет занимается разработкой технологий и SDK для indoor навигации и позиционирования, если интересно — обращайтесь, расскажу.
    • 0
      Судя по всему, можно. Насколько я понял, BT 4.0 и соответствующие адаптеры в Линуксе уже поддерживаются =) К примеру, можно почитать немного про работу здесь:
      joost.damad.be/2013/08/experiments-with-bluetooth-low-energy.html
      stackoverflow.com/questions/15657007/bluetooth-low-energy-listening-for-notifications-indications-in-linux
  • +1
    Кстати, The Verge говорит, что Apple уже представила первое применение iBeacons для настройки Apple TV. Ссылка
  • 0
    А как далеко Bluetooth LE вещают?
    • 0
      По стандарту — 50м в прямой видимости.
  • +3
    почему все тут на хабре постоянно извиняются за свой код? отличная статья, отличный пример и отличный код, нечего стесняться.
  • 0
    То есть для работы должен быть постоянно включен Bluetooth?
    • 0
      [ой, не тот тред]
  • +3
    Эксперименты подтверждают, данные не пригодны для триангуляции.

    Простите, но не могу не позанудствовать, особенно учитывая, что эта ошибка почему-то очень распространена, но о ней никто не говорит.
    Триангуляция — это вычисление координат неизвестной точки, используя координаты двух известных и угол от каждой до неизвестной. То, что вы имели в виду (вычисление координат, используя три известные точки и расстояния до них), называет трилатерацией.
  • +1
    Они бы ещё API для изменения системных настроек предоставили — можно было бы включать-выключать WiFi, режим «не беспокоить» и т.п. в зависимости от наличия маяков поблизости.
  • +1
    Если это обычный блютус, то ни о каком убийстве nfc говорить нельзя. Инновационности тоже нет — локация по вайфай точкам доступа также давно известна, эта штука работает на той же идее. думаю, что скоро подобное будет и на андроиде, благо блютус везде есть.
  • 0
    Мне одному кажется, что 30 долларов (примерно 1 тысяча рублей) за один маячок – многовато?
  • 0
    Скажите, а гиперссылки в точках — это такой фильтр по возрасту/зрению/крепкости нервов?
    • 0
      это чтобы не уводить читателя от темы, но выбрасывать ссылки совсем было жать :)
  • 0
    Молодцы, что не пошли на поводу у хомячков и не внедрили NFC, а решили развить мысль дальше.
    Вспоминается цитата Джони Айва:
    Мы не цепляемся за малейшую возможность внедрить в устройствах 10 новых обрывков технологии, чтобы потом искать им применение
  • 0
    Автор, это потрясающе!
    Я в восторге! В одном разрабатываемом проекте как раз это и нужно!

    Еще бы маяками затариться подешевле 30 баксов.
  • 0
    Умельцы уже делают сами маяки?

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка