蓝牙技术用于手工巡检可行性分析

[pengkobe]

需求说明

目前，公司开发的手工录入功能，可以使用 APP 到场进行抄表， 但是经调查发现，其无法确认维修工是否到场巡检，且有发现部分巡检并没有到达现场去完成，存在一定的弊端。初步计划安装蓝牙基站，在手机终端连接到蓝牙基站时方可巡检，本文主要确定初步实施方案与进行初步的技术可行性分析。

目的

确保维修工到场巡检

筛选过的方案

• 贴二维码签到/扫一扫录入
• 拍照上传，为照片加水印
• 构建 Wifi 网络，监测到特定 Wifi 即可巡检

  此方案一定程度上还可以解决地下室无网络的问题，但是部署成本明显过高，若要进行室内定位则难度更大。

实施方案

按房间部署

缺点: 无法保证蓝牙信号能够覆盖到整个房间（可以通过安装多个进行全覆盖）
优点: 能够最大化节约成本;

1. 在房间内安装蓝牙基站
2. 打开 App，开启蓝牙功能即可连接到蓝牙基站

   第一版建议通过判断是否连接到特定编号的蓝牙设备进行识别

3. 手工录入

按设备部署

优点: 拓展性强，可以点对点传输设备信息（前提是能采集或预先设置好）
缺点:成本较高，对以后进行数据传输与管理有较高拓展性

1. 在每个设备旁安装蓝牙基站
2. 打开 App，开启蓝牙功能连接蓝牙基站
3. 手工录入

室内定位

各个蓝牙基站按照信号的强弱可以组成信号网，从而进行定位

蓝牙技术限制

1. 电池，一般使用时长为 1 年左右，如果仅待机的话会长点
2. 蓝牙信号范围由几米到几十米不等
3. 蓝牙需要预先进行设置

iBeacon 技术

2013 年苹果开始主推的一种低耗能蓝牙技术，每个 iBeacon 设备通过 UUID 进行标识，但 App 监测到某个 iBeacon 设备信号时，可以推送消息，结合多个 iBeacon 设备亦可以进行立体定位。

需求

1. 可以设置 iBeacon 基本信息
2. 可以通过信号强度检测距离
3. 距离符合设定值，提示检测到的设备

支持

1. Monitoring :小功率区域监测，检测进入与离开。
2. Ranging :意味着大功率活动，可根据信号强度估算距离。

IOS 专有支持

• Region Monitoring
• Advertising device as an iBeacon

与 BLE 区别

• IOS开发时，iBeacon 基于 IOS CoreLocation，需要一直开启定位服务，而 BLE 基于 CoreBluetooth
• 发送数据格式有区别，基本上两者只能存其一
• iBeacon 用于广播，无须建立连接

难点

如何让 ble 具有 ibeacon 的类似的功能

其它插件

• cordova-plugin-bluetoothle，与蓝牙设备进行交互
• cordova-plugin-bluetooth-serial，用来做蓝牙串口通信
• cordova-plugin-ble-central,可以从来对蓝牙设备进行简单的读写
• 在ios 的开发中iBeacon和BLE的区别

Ionic1.x

在 Ionic 框架移动应用中支持 iBeacons

关键点

成本

蓝牙购买成本与部署维护成本。

1. 购买，目前主流购物平台上的 iBeacon 设备都针对特定的应用场景进行了改造，用于防丢、物品找回的应用比较多，由于是生活化的应用，成本比工业化大批量应用成本会高。因此建议从大厂商处批量购买，如东芝
2. 部署，直接使用手机就可以进行蓝牙基站初始化设置，但是为了与 EFOS 进行配对，需要在 EFOS 内录入蓝牙基站相关信息。部署示例(微信摇一摇)

机型支持情况

目前主流设备都支持 Android4.0 与 IOS 8.0 以上机型

定位与导航

这个属于拓展功能，需要专人专项开发，网上部分服务商的方案报价甚至达到了几十万，当然，也有部分开源实现案例，如:这个

维护

当某个设备损坏或电池用尽时，需要进行替换或者更换电池，此时，可能需要设置新的设备的 UUID 与之前的设备保持一致( 这一点要求有对应的参考以及命名规则 )。

现有应用场景

• 微信摇一摇周边，

  识别 iBeacon 设备 ID 后，可以推送商家特定广告和服务

• 共享单车/汽车开锁

  建立蓝牙连接后，支持快速开锁，而无需输入编号

• 商业建筑智能推送广告

  识别 iBeacon 设备 ID 后，智能推送广告

• 超市购物导航

  在识别 iBeacon 设备的同时，通过多个 iBeacon 设备可以构建定位环境

• 工厂巡检

  支持大屏实时展示巡检人员位置，通过蓝牙终端（手机）--> 蓝牙基站 --> 上位机 实现数据上传。

应用场景拓展

• 蓝牙内置到仪表中可以传输采集到的设施数据，从而无须开发显示屏
• 一键部署时，通过仪表内置的蓝牙模块设置仪表参数，此法支持在无 WIFI 下部署，实属良策
• 通过室内定位构建巡检路线
• 考勤连蓝牙打卡

厂家推荐

蓝牙

• http://shop.nutspace.com/products/nut3s
• Pixie Point

Beacon 设备

http://kf.qq.com/faq/120911VrYVrA150410Y7NjiY.html

参考资料

• 基于蓝牙技术的工厂巡检定位和数据通信研究
• 自己动手 IBeacon 室内定位 完整体验（超详细过程）
• 要做平台的Estimote推新SDK，帮开发者分分钟搞定室内定位
• estimote，该厂家业内知名
• 室内定位集成服务提供商-诺亚网络
• 关于 beacon 应用的详细应用介绍，14年的文章

[liuxinqiong]

技术背景

讨论完业务需求和业务上的可行性之后，我们来看看从技术角度的可行性，公司App目前采用Ionic框架开发，目前社区有哪些插件可以供我们使用，他们能完成哪些功能，各有那些优缺点呢？

cordova-plugin-ibeacon

场景

看到大神描述的如下场景，我是有点惊讶的，且不管实现的难度，咋一看能满足我们的需求。

• 在博物馆通过特定 iBeacons 触发你的手机显示出一段文字或播放一段音频。将一个 iBeacons 放在意大利的大卫雕像旁，当人们靠近时，人们就可以得到这个作品的信息。
• 用来追踪你商店里的人流量。也许你拥有一个像沃尔玛一样大小的商店，在每个部门都安装有iBeacons，你可以通过它来查看哪个部门的人流量最多。
• 通过 iBeacons 技术，可以计算你在游乐园的排队等待时间。

实践

• ng-cordova对于此插件提供了封装，传送门beacon
• Github beacon

特点

• iBeacons 发送的广播信息包括 UUID、主版本号和次版本号
• 丰富的事件，比如监听事件$cordovaBeacon:didRangeBeaconsInRegion，可以监听到范围内的设备
• 监测距离

cordova-plugin-bluetooth-serial

• 待续

cordova-plugin-bluetoothle

• 待续

[pengkobe]

iBeacon 应用于考勤总结

优点

• 可以精确到某个范围内( 米级 )，从而实现定点打卡/签到
• iBeacon 电池续航在低功耗模式下可达数月

不足

• 很多用户没有直接打开蓝牙的习惯，用户操作步骤过多
• 某些设备对 iBeacon 设备识别迟钝，等待时间过长

优化

• 自动打卡
  • 需要事先打开蓝牙
  • 可能增加无效的扫描工作
• 优先地理定位打卡
  • 需要维护位置列表
  • 考虑 WIFI 与 4G(位置不精确) 定位差异