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Bluetooth広告に関係するもの?

4月 13, 2022

BLE アドバタイジングは、Bluetooth 低電力テクノロジの重要な部分です。. 天気を発信するビーコンか, 位置, またはフィットネストラッカーホストに永続的に接続されている (電話またはタブレット), すべては広告モデルとして始まります. 広告の正しい使い方を知ることで、消費電力を抑えることができます, 接続速度を上げる, Bluetooth 広告の信頼性を向上させます. BLE アドバタイジングもビーコンの鍵となります, 場所の作成と追跡のためにますます人気が高まっています. この記事では、ビーコン広告の原理と使用法についても説明します。.

低電力 Bluetooth を通信するには 2 つの方法があります. 1つ目は、広告を使用することです, BLE 周辺デバイスは、周囲のすべてのデバイスにパケットをブロードキャストします。. 受信者は、この情報を操作または接続して、より多くの情報を受け取ることができます。. Bluetoothビーコンこのように通信します, データパケットを送信するだけです. 2 番目の方法は、接続を使用してパケットを受信することです。, 周辺機器と中央機器の両方がパケットを送信する. Bluetooth 広告は、次の理由から注目するトピックです。:

広告なし, 2 つのデバイス間で接続を作成できません. Bluetooth Low Energy デバイスを開発する場合、最初に行う必要があるのは、アドバタイジングパケットのフォーマットとデータの定義を設定することです。.
多くのBLE製品は、ほとんどの時間スタンバイ状態のままです, 彼らは必要なときだけ広告と接続のために目を覚まします. つまり、広告は電力消費に大きな影響を与えるということです.
ユーザーは応答性の高い製品を必要としています, 広告の間隔は高速接続にとって重要です.
Eddystone の心臓部は広告です, iBeacon, およびその他のビーコン.

広告は一方向に設計されています. 接続なし, 中央デバイスは周辺機器にデータを送信できませんが、周辺機器はゾーン内の複数のホストにアドバタイズできます.

Bluetooth 低エネルギー物理層

AD パッケージの送信方法について説明する前に, 最初に学ばなければならない BLE 物理層に関する知識を次に示します。. 物理的なものは実際に空気中の信号を送信する責任があります. これには、実際の無線周波数ラジオが含まれます.

Bluetooth Low Energy と従来の Bluetooth にはいくつかの類似点があります。. どちらも 2.4GHz 帯と 1Mbps GFSK 変調を使用します。, しかし、変調指数は異なります. クラシック Bluetooth は 79 チャネル, LE は 40. チャネルの間隔も異なります. そのため、BLE と従来の Bluetooth は互換性がないため通信できません。.

Bluetooth の 2.4GHz 帯域が 2402MHz から 2480MHz に拡大. LE が使用するワイドチャネルは次のとおりです。 40 12MHz間隔のMHz.

チャンネル 37, 38, と 39 広告パケットのみを送信するために使用されます. 残りは接続中のデータ交換に使用されます. 最新の Bluetooth 仕様では、, AD拡張機能により、他のチャネルを使用した広告も可能になります, 最初に 3 つの主要なチャネルに焦点を当てます.

BLEアドバタイズ中, BLE ペリフェラルは、3 つのアドバタイズチャネルで同じパケットを順番に送信します。. デバイスまたはビーコンをスキャンする中央デバイスは、これらのチャネルでアドバタイジングパケットをリッスンします。, 近くのデバイスを見つけるのに役立ちます.

チャンネル 37, 38, と 39 意図的に 2.4 GHz 帯域に分散されています. 広告チャネルがブロックされている場合, 他のものは、かなりの量のメガヘルツ帯域幅で分離されているため、まだ利用できる可能性があります. これは、他のほとんどのデバイスが狭帯域である BLE に干渉するため、特に当てはまります。. 広告チャネルの間隔が広いため、Bluetooth Low Energy が Wi-Fi からの干渉をより適切に管理できます。, 電子レンジ, 古典的なブルートゥース, ベビーモニターなど, 広告の成功を保証する.

BLE Bluetooth アドバタイジング間隔

BLE ペリフェラルがパブリッシュモードの場合, メッセージは各パブリッシュチャネルで定期的に送信されます. パケットセット間の間隔は、固定間隔またはランダムな遅延のいずれかです。.

固定間隔は 20ms から 10.24 秒, ステップは0.625ms. ランダムディレイは0msから10msまで自動的に追加されます. このランダム性により、異なるデバイス間で AD が衝突する可能性を減らすことができます (ドロップ率が同じなら, 彼らは干渉しやすい). 広告を見つけることが重要であると述べました, だから争いを避けることが重要.

送信される各パケットには特定のコストがあるため、3 つのチャネルすべてではなく、1 つまたは 2 つのチャネルだけでアドバタイズすることで、消費電力を節約したい場合があります。, 平均電流を大幅に増加させることができます. 混乱のため、ほとんどの企業はこのアプローチを支持していません。. 選択したチャンネルがブロックされている場合, あなたのデバイスは動作しません. 例えば.

さらに, AD間隔は接続間隔とは別です. したがって、デバイスの接続が遅い場合でも, 接続が確立されると、データの迅速な送信が妨げられることはありません.

広告間隔が広いのに, ほとんどのデバイスは、次のガイドラインを使用します:

100ms未満 – 非常にアグレッシブな接続と短期間の場合
100ミリ秒～500ミリ秒 – ほとんどのデバイスの高速広告
1000ミリ秒～2000ミリ秒 – ゲートウェイに接続し、遅延が重要ではないデバイス向け

接続には複数の AD 間隔が必要になる場合があることに注意してください. 実際には, ほとんどのデバイスは、高速広告モデルと低速広告モデルの両方を使用する、より洗練された広告システムを作成します. ユーザーがすでにデバイスを操作しているため, デバイスが起動するか、より速い速度で広告の再生を開始するように指示されます. 迅速な対応で, 限られた時間でやるべき.

あらかじめ設定した時間経過後, 接続が発生しない場合, デバイスはより遅いアドバタイジングレートに切り替わります, これにより、アプリケーションは接続できますが、ユーザーが接続するのに時間がかかる場合があるため、消費電力が制限されます.

広告チャネル PDU

AD チャネル PDU 自体には、AD PDU のタイプに依存するペイロードがあります。. このペイロードには、可変数の AD データ構造を持つ 6 バイトの AD アドレスがあります。.

ADアドレスを考慮した後 (多くの場合、Bluetooth MAC アドレスと呼ばれます。, 勝手に変えられるのに), の実際のADデータ構造が残っています 37-6 = 31 バイト. これは長さと一致している必要があります, タイプ, とデータ自体.

ご覧のように, BLEには多くのデータが含まれています, これにより、製品に最も適したさまざまな動作を柔軟にサポートできます. 最低レベルで, 広告は 31 バイト長で、任意の数の異なるコンテンツを公開できます.

BLE広告パッケージ

Bluetooth 仕様では、2 つのデータユニットを持つ Ble のトップレベルパケットの定義が設定されています。. パッケージ自体にはいくつかのパーツがあります, リードアドレスとアクセスアドレスを含む, とCRC.
AD チャネルパケットデータユニットは、2 バイトのヘッダーとペイロードから構成されます。 6 に 37 バイト.

以下に、アドバタイズ用の PDU のいくつかのタイプを示します。:

ADV_IND

AD ディレクティブとも呼ばれます。 (ADV_IND), ペリフェラルは、中央デバイスへの接続を要求します (あれは, 特定の中央デバイスではなく).

例えば: スマートウォッチは、中央デバイスへの接続を要求します.

ADV_DIRECT_IND

接続要求は特定の中央デバイスに送信されます.

例えば: スマートウォッチが特定の中央デバイスへの接続を要求する.

ADV_NONCONN_IND

接続されていないデバイス, リスニングデバイスへのアドバタイジングメッセージ.

例えば, 博物館のビーコンは、特定の展示物への近さを判断するために使用されます.

ADV_SCAN_IND

追加情報は、スキャン応答を通じて提供されます.

例: 倉庫パレットビーコン, これにより、中央機器はパレットに関する追加情報を要求できます.

長期間の接続を確立せずに一般的なデータをブロードキャストするには, THE PDU タイプを ADV_NONCONN_IND または ADV_SCAN_IND に設定します. 一般的なビーコンは ADV_NONCONN_IND を使用します.

Bluetooth 広告の近接範囲

Bluetooth 広告は一般的にブロードキャスト機能です. ほとんどの Bluetooth モバイルデバイスの場合, 2 番目のタイプの Bluetooth 広告の平均範囲は 15 メートルから 40 メートル. 多くの無線伝送と同様に, アクセシビリティ, ほとんどの Bluetooth 広告の範囲は、個々の携帯性と受信デバイスの送信電力レベルに左右されます。. でも, モバイルデバイス技術の進歩に伴い, 距離は 250 スマートフォンやタブレットなどのモバイル端末で情報を正しく受信するためのメーター. 範囲が大きくなるにつれて選択性が低下します, そのため、送信電力と受信機の感度が向上すると、受信機の実際の位置とブロードキャストメッセージの内容との間の文脈上のつながりが減少します。. いくつかの主要な Bluetooth 広告ソリューションがあります. これは通常、トランスミッタハードウェアとしての Bluetooth ドングルです。, ほとんどの USB 接続の通常のサーバー機能と組み合わせる. 組み込まれたスケジューリングソフトウェアは、ドングルを介して有効な Bluetooth レシーバーに送信します. Bluetooth受信モードは電池が必要なため, その割り当ては、受信機の所有者がこの送信を受信する準備ができているかどうかによって異なります.

Bluetooth の Bluetooth 広告拡張機能 5.0

ブルートゥース中 5.0 バッテリーの航続距離が長く、データスループットが高いことで知られています, Bluetooth 5 の広告拡張機能は、さらに優れたエクスペリエンスを提供するのに役立ちます. BLE Advertising は AD データを送信するだけではありません 3 広告チャネル, ADパッケージを一緒にリンクして使用することができます 37 以前は AD データを伝送していなかった他のチャネル. これは、多くの干渉が維持されている場合でも、AD データを取得するのに役立ちます.

ブルートゥース 5 また、AD パケットに含めることもできます 255 バイトのデータ, よりもはるかに大きい 37 Bluetoothで可能なパケット 4.0 ブルートゥース経由 4.2. これにより、接続なしでデータを取得できます, 消費電力を節約する.

Bluetooth 広告アプリケーション

ロケーションベースのクーポンをブロードキャストする
コンテキスト広告
ローカライズされた情報
遊ぶ & 音楽
コンテンツ要件
具体的かつ的を絞った活動

BLEビーコンとibeacon

Beacon の説明なしに BLE Advertising の説明は完了しません。, 具体的には AppleのiBeacon 標準.

ビーコンは、広告のみを使用し、接続を許可しない BLE 周辺機器です。. 接続を許可しない理由は、ビーコンが接続を確立する場合, 広告はやめるべき, そのため、他のデバイスはビーコンを見つけることができませんでした. 送信されたパケットの形式に一貫性がありませんでした. 手順 Apple の iBeacon は非常に特殊なペイロード形式を使用します.

これらの ibeacon パケットは、基本的な BLE 形式を使用します. ひとつひとつ見ていきましょう.

AD メッセージには、Bluetooth MAC アドレスとペイロードが含まれています. ペイロードは 2 つの AD 構造で構成されています, 1 つ目は Flags データ型を使用して一般情報を提供する, 2 つ目は Apple 固有の iBeacon 情報です。.

IBeacon データ型

2 番目のタイプの広告が最も重要です。. 最初のバイトはバイト数を表します, 0x1A は合計を表します 26 バイト, の負荷 25 バイト, および1バイトのタイプ.

最初の 2 バイトは会社 ID を表します. 最後の 2 バイトはビーコン通知インジケータです. それらは常に 0x02 と 0x15 です. キーフィールドは、iBeacon 隣接 UUID です。, iBeacon を一意に識別する, その後にプライマリフィールドとセカンダリフィールドが続きます. 各 iBeacon には一意の UUID があるため、iPhone アプリケーションは 1 つ以上の ibeacon との相対位置を正確に認識できます。. ついに, キャリブレーションされた TX 電力には、次の補足もあります。 2, これは、測位精度を向上させ、ビーコンの電力レベルを知るために使用できます.

ビーコン広告とは?

ビーコン広告 (としても知られている “ビーコンマーケティング”) は、小さな, ビーコンと呼ばれるバッテリ駆動の送信機で、Bluetooth 経由で短距離信号をモバイルデバイスに送信します。. テクノロジーの使用, 店のオーナーや他の人は、データを収集したり、パーソナライズされたものを提供したりできます, 店舗内またはその近くの人々への位置情報に基づく広告.

MOKO ビーコン Bluetooth 広告の使用例

MOKOBlueは終わりました 16 Ibeacon ソリューションを証明する年数. Bluetooth ビーコン広告を効果的に使用する方法をいくつか紹介します。.

屋内広告: 地元のスーパーマーケットで商品を閲覧している買い物客は、お気に入りのブランドの取引に関するモバイル通知を受け取ります. 不動産業者はまた、売り出し中のサインにビーコンを使用して、潜在的な買い手に物件の詳細を提供します. ビーコンマーケティングを使用すると、過去のアクションと場所に基づいてモバイルプロモーションをターゲットにすることができます, これにより、受信者が行動を起こす可能性が高くなります.

パーソナライズされた広告: 広告主は、ビーコンを近接マーケティングと統合できます. このタイプの統合により、買い物客の行動に関するより多くのデータが提供されます. だから誰かが店に入ってきたら, すぐに受付できます, 過去の閲覧や購入行動に基づいておすすめを提供する, モバイル通知を介してターゲットを絞った取引を提供する, またはそれに応じて販売戦略を改善する. ビーコンはまた、主催者が最も混雑している屋台を特定し、自動登録と登録を通じて近くで何が起こっているかを人々に警告することで、イベントをよりスムーズに運営するのに役立ちます.