Betrieb eines eigenen iBeacons

Seit einiger Zeit hört man sehr Selten von der Möglichkeit, über sogenannte iBeacons von Apple eine Positionsbestimmung durchführen zu können. Ich habe mir die Frage gestellt, wie sich diese Technologie für mich privat nutzen lässt. Ausgelöst wurde mein Interesse dadurch, dass die Vodafone App scheinbar sehr genau wusste, wann ich neben einem Vodafone Shop stehe.

Praktischerweise handelt es sich nicht um geheime Apple Technologie, sondern um einen sehr einfachen Trick mit Bluetooth 4.0, der natürlich auch mit Android funktioniert. Voraussetzung ist ein Smartphone mit Bluetooth 4.0. Dank meines persönlichen iBeacons weiß mein Smartphone nun noch genauer, wann es zu Hause ist und wann nicht.

Was ist ein iBeacon

Beacon bedeutet auf Deutsch „Leuchtfeuer„. Es handelt sozusagen um ein elektronisches Leuchtfeuer für Smartphones. Da die Reichweite stark begrenzt ist, können Beacons verwendet werden, um eine einfache und akkuschonende Positionsbestimmung durchzuführen. Die Position wird dabei einfach aus der Empfangsstärke des Beacons ermittelt. Man bekommt also keine GPS Koordinate, sondern eine Entfernung zum Beacon.

Diese Information kann dann von entsprechenden Apps ausgewertet werden. Mir ist es beispielsweise schon mit der Vodafone und der WestLotto App passiert, dass ich ein ganz tolles persönliches Angebot bekomme, wenn ich jetzt direkt in den Shop gehen würde. Die Meldung kam passenderweise erst wenige Meter vor dem Shop. Ausgelöst wurde die Meldung von der jeweiligen App und einem iBeacon im Shop.

Technisch gesehen handelt es sich um Bluetooth 4.0. Dabei wird das Bluetooth Low Energy Profil verwendet, um in kurzen Abständen eine ID (die GUID) auszustrahlen. Es ist also nicht so, dass aktiv eine Bluetooth Verbindung wie bei einem Headset aufgebaut wird. Es reicht, wenn das Smartphone den Broadcast mit der ID „sieht“. Die Reaktion darauf ist App abhängig.

Welche Hardware gibt es

Es gibt iBeacons bereits in vielen verschiedenen Bauformen. Es gibt sehr flache Aufkleber oder größere outdoor Geräte mit langer Akkulebensdauer. Einige werden mit Batterien betrieben, andere werden mit einem Netzteil versorgt.

Vor einiger Zeit habe ich mir die G-Tags von Gigaset Bestellt, war aber sehr enttäuscht. Die App auf dem Smartphone soll die Koordinate speichern, an der der G-Tag zuletzt gesehen wurde. Leider hat das oft tagelang nicht funktioniert. Neulich ist mir dann aufgefallen, dass Siemens für die G-Tags die iBeacon Technologie verwendet. Also habe ich mir eine Meldung ausgeben lassen, wenn ich den Beacon-Bereich betrete oder verlasse. Das führte dazu dass mein Handy nur noch am vibrieren war.

Auch viele User Berichten von Problemen mit batteriebetriebenen iBeacons. Daher habe ich mir einen bestellt, der per USB versorgt wird. Somit passt er in jeden USB-Ladeadapter. Zusätzlich kann er auch noch konfiguriert werden (ID, Sendeleistung, Intervall,…).

Hier eine kurze Übersicht über verfügbare Modelle bei Amazon:

• Ich habe den iBeacon C3. Er Kostet ca. 15€, wird über USB Versorgt und lässt sich per App konfigurieren.
• iBeacon nRF51822 im (Plastik-) Diamantendesign, Batteriebetrieben
• Ultradünner Beacon, schlecht bewertet, nur als Beispiel, Batteriebtrieben
• Gigaset G-Tag, nicht konfigurierbar, batteriebetrieben
• iBeacon Card DA14580, batteriebetrieben, Wetterfest – Zugelassen für Outdoorbetrieb

Was kann ich mit einem iBeacon machen

Der iBeacon kann z.B. verwendet werden um bestimme Positionen wie „Arbeit“ oder „Zuhause“ zu erkennen. Darauf hin können vordefinierte Aktionen im Smartphone ausgelöst werden. Z.B. kann das WLAN automatisch ein und ausgeschaltet werden, wenn der Benutzer sein Zuhause verlässt oder betritt.

Mit diversen Apps lassen sich diese Funktionen auch basierend auf GPS Daten oder Mobilfunkmasten realisieren, beide Alternativen haben jedoch Nachteile. Die Ortung über GPS verbraucht viel Energie und funktioniert nicht in Gebäuden. Die Ortung mit Mobilfunkmasten ist nicht gerade genau. In ländlichen Regionen kann ein Mobilfunkmast über mehrere Kilometer hinweg sichtbar sein. Bei iBeacons sind es nur wenige Meter. Damit lassen sich sogar einzelne Räume innerhalb eines Hauses erkennen. Als letzten Weg gäbe es noch das WLAN, da es schließlich auch regelmäßig sein SSID ausstrahlt. Das scheitert leider daran, dass die Handys die WLAN Hardware abschalten, um Energie zu sparen, nicht jedoch den Bluetooth Empfänger.

Einrichtung eines Minew iBeacon

Für diesen Artikel verwende ich einen „iBeacon C3 Mini-USB-Bloetooth Programmierbarer Beacon“ für ca. 15€. Der iBeacon wird einfach in irgendeinen USB Port gesteckt. Es muss kein PC sein, da nur die Spannung benötigt wird.

Zur Konfiguration wird folgende App auf dem Smartphone installiert:

[appbox googleplay com.yunliwuli.beaconcfg] [appbox appstore 1052655664]

Nach dem Start der App werden alle iBeacons in der Nähe angezeigt. Falls es mehrere sind, ist es wahrscheinlich der mit der kürzesten Entfernung. Nach einem Klick auf den eigenen iBeacon öffnet sich die Konfigurationsansicht:

 

Die folgenden Einstellungen lassen sich anpassen:

• UUID: Die eigentliche ID des iBeacons. In der Praxis haben z.B. alle Vodafone Beacons die gleiche UUID. Auf diese Weise muss in der App keine Liste mit gültigen Beacons gepflegt werden. Der Shop kann dann z.B. über Major und Minor Identifiziert werden.
• Major/Minor: Die Idee ist, alle Shops bekommen die gleiche UUID. Über Major könnte man die Abteilung (Elektronik, Kleidung, Feinkoste, ..) Identifizieren. Über Minor würde man dann beispielsweise das Regal identifizieren (Regal „Tastaturen“ in der Abteilung „Elektronik“).
• Transmission Power: Hier lässt sich die Sendestärke in 7 Stufen einstellen. Ab besten ein wenig rumprobieren. Die Entfernungsangaben sind natürlich Schätzwerte.
• Broadcastien Interval: Gibt an wie häufig der iBeacon seine Kennung sendet. 1 bedeutet in dem Fall 100 Millisekunden.
• Serial ID: Seriennummer. Kann verstellt werden.
• iBeacon Name: Name und Seriennummer bilden zusammen den Namen, mit dem sich der iBeacon zu erkennen gibt. Wichtiger ist aber die UUID.
• Connection Mode: Damit kann man verhindern, dass man die Einstellungen verändern kann. Steht der Wert auf 1, hat man sich ausgesperrt, der Beacon funktioniert aber weiterhin.
• Change Passwort: Hier kann ein Kennwort festgelegt werden.
• Reboot iBeacon: Nach dem Ändern von Einstellungen muss der iBeacon neugestartet werden. Dazu wird das alte Passwort benötigt. Bei Auslieferung lautet es   minew123

Nach dem Ändern eines Werten wird oben Rechts auf Save geklickt. Das dauerte bei mir immer ca. 1 Sekunde, obwohl die Änderung noch nicht an den iBeacon übertragen wurde. Wenn alles umgestellt ist, öffnet ein Klick auf Reboot iBeacon folgenden Dialog:

Dieser Schritt ist wixhtig, da die Änderungen sonst nicht übernommen werden. Keine Ahnung, wozu der Haken ist, aber ich habe ihn gesetzt. Beim ersten mal muss hier unbedingt das vom Werk eingestellte Passwort minew123 eingegeben werden. Ansonsten schlägt der Vorgang ohne Fehlermeldung fehl :( Beim zweiten mal wird natürlich das eigene Passwort verwendet.

Steuerung von Handyfunktionen

Um auf den Beacon zu reagieren, bietet der Markt bereits diverse Apps an. Auf die Einzelnen Klicks in den Diversen Apps möchte ich an dieser Stelle nicht näher eingehen, da dieser Artikel grundsätzlich den Beacon an sich vorstellen soll.

Für Android kann ich z.B. Beacon Locator empfehlen:
[appbox googleplay com.samebits.beacon.locator] Für iPhone konnte ich leider keine App testen, daher möchte ich auch keine Empfehlung abgeben. Einfach im Market nach „iBeacon“ oder „Beacon“ suchen.

Fazit

Die iBeacon Technologie bietet eine Ideale Möglichkeit um Standortabhängige Aktionen im Handy auszulösen. Aufgrund der geringen Kosten und des Geringen Energiebedarfs, können problemlos mehrere Beacons eingesetzt werden. Da die Beacons zwischen drei Entfernungsbereichen unterscheiden, können auch Aktionen ausgelöst werden, wenn sich das Smartphone unmittelbar neben dem Beacon befindet (z.B. am Bett).

Obwohl die App ein wenig schrottig ist, macht der Beacon einen guten Eindruck. Die App funktioniert und wird auch nur einmal zur Ersteinrichtung benötigt. Eventuell muss zu Beginn noch die Sendeleistung angepasst werden – je nach Anwendungsfall.

Für zuhause würde ich eine nicht Batteriebetriebene Lösung wählen, da diese weniger Probleme mit der Reichweite haben, da kein Akku geschont werden muss. Wer sein Handy automatisch nach betreten des Hochstandes im Wald auf lautlos stellen möchte, sollte natürlich zu batteriebetriebenen Geräten greifen. Diese halten in der Regel länger als ein Jahr.