仁微电子蓝牙智能beacon系统

　　一、概述

　　Beacon(中文“灯塔”、“信标”)是一种“邻近系统(Proximity System)”。在该系统中，运行在智能手机、平板电脑、可穿戴或其他计算设备上的应用可以对“Beacon设备”发出的信号进行响应。

　　RW蓝牙智能Beacon设备自身是一种小巧而廉价的实体设备，你可以将其放置在某些场所，向处于一定距离之内的“响应设备”发送信息。

　　二、应用领域简介

　　博物馆内：当用户进入信号范围，特定的应用就会做出响应;

　　咖啡厅，餐厅：每张餐桌下都可以安装一个Beacon设备，用户无需排队，只要找到空桌坐下，点单付款即可;

　　酒店：如每个房间的房门后面都可以安装一个Beacon设备。当房客走近这间房间时，门就会自动打开。

　　零售业：在商铺、供应商等方面应用，推送广告和商品信息，请参考一些实际的解决方案;

　　Beacon定位：学校，商场等区域定位。

　　三、RW蓝牙智能beacon系统组成

　　图1 蓝牙智能beacon系统图

　　RW蓝牙智能beacon系统，由beacon标签，手机app和后台服务器组成。RW Beacon默认工作状态是不可连接的，数据信息通过广播包发送出来。由于广播包的数据信息长度有限，beacon仅仅发送出数据的ID，对应ID的详细信息在手机app端或者在后台服务器云端。Beacon 发送的数据需要特定的手机app来接收，手机app收到beacon ID后会从手机数据库或者云端服务器获取完整的信息，然后展示给用户。

　　四、RW蓝牙智能beacon广播格式及工作模式

　　4.1 RW beacon 广播包格式

　　RW beacon广播包共计37byte，296位，如图2所示。

　　图2 RW beacon广播包格式

　　4.1.1 RW Beacon的数据组成

　　RW Beacon的数据大致由四部分信息组成：

　　(1)UUID(universally unique identifier)

　　(2)Major

　　(3)Minor

　　(4)Measured Power

　　4.1.2 术语解释

　　UUID是用来识别设置Beacon企业的128位识别码。识别码直接采用“ISO/IEC11578:1996”的标准。UUID包括Version 1~5五种,RW Beacon 采用Version 4的模式。

　　Version 1由MAC地址、UUID生成的日期等组成。因为MAC地址唯一，所以可以确保UUID的独特性。

　　Version 2是以MAC地址和生成时间为基础，利用POSIX*的UID*和GID*等生成的数据。*POSIX：portable operating system interface(可移植操作系统接口)。为了在不同的OS上设置相同的API、方便开发可移植性强的App软件而制定的App接口标准。国际标准的名称为ISO/IEC 9945。*GID：group identifier，组标识。用来区分用户群组的识别码。

　　Version 3的基础是通过MD5函数输出的哈希值，表示URL和邮件地址等唯一命名空间。

　　Version 4是随机数。

　　Version 5与Version 3基本相同，使用的是SHA-1的散列函数。

　　Major与Minor由Beacon的发送者自由设置，均为16位识别码。数据范围0~65535。

　　Measured Power是Beacon的发送模块与接收器之间距离为1米时信号强度(RSSI：received signal strength indicator)的参照值。接收器根据作为参照的RSSI和接收信号的强度，推测发送模块与接收器之间的距离。

　　4.2 RW beacon 工作模式

　　RW beacon有三种工作模式：

　　1)beacon 工作模式;2)配置工作模式;3)DFU工作模式。

　　默认的工作模式是beacon模式，即不可连接模式，以一定的时间间隔发送广播数据。点击按钮一次进入配置模式。配置模式可以进行连接与固件进行交换参数。点击按钮两次进入DFU工作模式。DFU工作模式，可以升级beacon的固件。

　　五、RW beacon app android应用

　　在RW beacon 软件开发包中，提供了Android apk安装包及app 源代码(source Code)，可以用来测试及在此基础上开发特定的应用功能。

　　如果需要开发空中升级(OTA)功能，需要增加Android-DFU-library，在软件开发包中有相应的库函数及使用指南。

　　RW beacon app demo提供了扫描，测距，配置beacon及空中升级的功能。

　　5.1 beacon工作模式之RW beacon App 触发事件描述

　　目前RW beacon app有四种触发事件，用户可以根据自己的需求进行选择或者定制开发：

　　1)Out of range(超出范围)：当手机离开beacon的的信号范围20s后，将触发该事件;

　　2)In range(在beacon范围内)：在特定的区域，当手机检测到beacon信号时，将触发该事件。如果手机一直在该beacon信号覆盖区域，不会重复触发，重新扫描也不会触发，必须离开beacon信号区域4s后，再进入该beacon信号覆盖区域才会触发。

　　3)Near(靠近)，当手机接近beacon 1-2米的时候，触发该事件;

　　4)At beacon(非常靠近beacon)，当手机非常靠近beacon时，触发该事件。

　　5.2 beacon工作模式之RW beacon App 事件触发后功能描述

　　RW beacon App demo 有5种功能可选：

　　1)Show Photo:打开一张图片;

　　2)Open Website：通过浏览器打开一个网页，打开的网页用户可以自己设置;

　　3)Open application：打开一个你手机中安装的应用程序;

　　4)Play alarm：打开闹钟响声;

　　5)Slience Phone：让你的手机静音。

　　5.3 配置工作模式

　　配置工作模式，可以修改beacon的service UUID，major ，minor 和校准后的RSSI(距离beacon 1m的RSSI)。

　　图3 配置工作模式

　　点击按钮开关即可切换到配置工作模式，此时手机可以与beacon进行连接，配置beacon广播包中的参数。配置完成参数后，与beacon断开连接，则自动进入beacon模式。

　　5.4 DFU工作模式

　　点击按钮两次，beacon进入DFU工作模式。Beacon开始广播并可以连接。使用RW beacon App demo 选择DFU tab，与beacon设备建立连接，并选择需要升级的固件。升级完成后，自动进入beacon工作模式。

　　六、结束语

　　本文概述的介绍了RW 蓝牙智能beacon系统，有关产品升级，资料下载，及技术支持等详细信息，请联系上海仁微电子科技股份有限公司。

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