Las balizas Bluetooth son transmisores de hardware, una clase de dispositivos Bluetooth de baja energía (LE) que transmiten su identificador a dispositivos electrónicos portátiles cercanos . La tecnología permite que los teléfonos inteligentes , tabletas y otros dispositivos realicen acciones cuando se encuentran cerca de una baliza.
Las balizas Bluetooth utilizan la detección de proximidad Bluetooth de baja energía para transmitir un identificador único universal [1] recogido por una aplicación o sistema operativo compatible. El identificador y varios bytes enviados con él se pueden usar para determinar la ubicación física del dispositivo, [2] rastrear clientes o activar una acción basada en la ubicación en el dispositivo, como un registro en las redes sociales o una notificación automática .
Una aplicación distribuye mensajes en un punto de interés específico , por ejemplo una tienda, una parada de autobús, una habitación o un lugar más específico como un mueble o una máquina expendedora. Esto es similar a la tecnología geopush utilizada anteriormente basada en GPS , pero con un impacto mucho menor en la duración de la batería y una precisión mucho mayor.
Otra aplicación es un sistema de posicionamiento en interiores , [3] [4] [5] que ayuda a los teléfonos inteligentes a determinar su ubicación o contexto aproximado. Con la ayuda de una baliza Bluetooth, el software de un teléfono inteligente puede encontrar aproximadamente su ubicación relativa a una baliza Bluetooth en una tienda. Las tiendas minoristas físicas utilizan las balizas para el comercio móvil , ofreciendo a los clientes ofertas especiales a través del marketing móvil , [6] y pueden permitir pagos móviles a través de sistemas de punto de venta .
Las balizas Bluetooth se diferencian de otras tecnologías basadas en la ubicación en que el dispositivo de transmisión (baliza) es solo un transmisor unidireccional para el teléfono inteligente o dispositivo receptor y requiere una aplicación específica instalada en el dispositivo para interactuar con las balizas. Por lo tanto, sólo la aplicación instalada, y no el transmisor de baliza Bluetooth, puede rastrear a los usuarios.
Los transmisores de baliza Bluetooth vienen en una variedad de factores de forma, incluidos pequeños dispositivos de tipo botón, memorias USB y dongles USB genéricos con capacidad Bluetooth 4.0 . [7]
El desarrollo de la tecnología de radio de "enlace corto", más tarde denominada Bluetooth, fue iniciado en 1989 por el Dr. Nils Rydbeck CTO de Ericsson Mobile en Lund y el Dr. Johan Ullman . El objetivo era desarrollar auriculares inalámbricos, según dos invenciones de Johan Ullman , SE 8902098–6, expedido el 12 de junio de 1989 y SE 9202239, expedido el 24 de julio de 1992. Desde su creación, el estándar Bluetooth ha pasado por muchas generaciones, cada una añadiendo características diferentes. Bluetooth 1.2 permitió una velocidad más rápida de hasta ≈700 kbit/s. Bluetooth 2.0 mejoró esto para velocidades de hasta 3 Mbit/s. Bluetooth 2.1 mejoró la seguridad y la velocidad de emparejamiento del dispositivo. Bluetooth 3.0 volvió a mejorar la velocidad de transferencia hasta 24 Mbit/s. En 2010 se lanzó Bluetooth 4.0 (baja energía) con el objetivo principal de reducir el consumo de energía. Antes de Bluetooth 4.0, la mayoría de las conexiones que usaban Bluetooth eran bidireccionales, ambos dispositivos se escuchan y hablan entre sí. Aunque esta comunicación bidireccional todavía es posible con Bluetooth 4.0, la comunicación unidireccional también es posible. Esta comunicación unidireccional permite que un dispositivo bluetooth transmita información pero no la escuche. Estas "balizas" unidireccionales no requieren una conexión emparejada como los dispositivos Bluetooth anteriores, por lo que tienen nuevas aplicaciones útiles.
Las balizas Bluetooth funcionan con el estándar Bluetooth 4.0 Low Energy, por lo que es posible utilizar dispositivos alimentados por batería. La duración de la batería de los dispositivos varía según el fabricante. El protocolo Bluetooth LE es significativamente más eficiente energéticamente que Bluetooth Classic. Varios fabricantes de conjuntos de chips, incluidos Texas Instruments [8] y Nordic Semiconductor, ahora suministran conjuntos de chips optimizados para el uso de iBeacon. El consumo de energía depende de los parámetros de configuración del iBeacon de intervalo de publicidad y potencia de transmisión. La duración de la batería puede oscilar entre 1 y 48 meses. La configuración recomendada por Apple de un intervalo de publicidad de 100 ms con una batería de tipo botón proporciona de 1 a 3 meses de vida útil, que aumenta a 2 a 3 años a medida que el intervalo de publicidad aumenta a 900 ms. [9]
El consumo de batería de los teléfonos es un factor que se debe tener en cuenta al implementar aplicaciones habilitadas para balizas. Un informe reciente ha demostrado que los teléfonos más antiguos tienden a consumir más energía de la batería en las proximidades de iBeacons, mientras que los teléfonos más nuevos pueden ser más eficientes en el mismo entorno. [10] Además del tiempo dedicado al escaneo del teléfono, la cantidad de escaneos y la cantidad de balizas en las cercanías también son factores importantes para el consumo de batería.
Una aplicación iBeacon energéticamente eficiente debe considerar estos aspectos para lograr un buen equilibrio entre la capacidad de respuesta de la aplicación y el consumo de batería.
Las balizas Bluetooth también pueden venir en forma de llaves USB. Estas pequeñas balizas USB pueden alimentarse mediante un puerto USB estándar, lo que las hace ideales para instalaciones permanentes a largo plazo.
Las balizas Bluetooth se pueden utilizar para enviar un paquete de información que contiene un identificador único universal (UUID). Este UUID se utiliza para desencadenar eventos específicos de esa baliza. En el caso del iBeacon de Apple, el UUID será reconocido por una aplicación en el dispositivo del usuario que activará un evento. El desarrollador de la aplicación puede personalizar completamente este evento, pero en el caso de la publicidad, el evento podría ser una notificación automática con un anuncio. Sin embargo, con un sistema basado en UID, el dispositivo del usuario debe conectarse a un servidor en línea que sea capaz de comprender el UUID de las balizas. Una vez que se envía el UUID al servidor, se envía la acción de mensaje apropiada al dispositivo de un usuario.
Otros métodos de publicidad también son posibles con balizas, URIBeacon y Eddystone de Google permiten un modo de transmisión URI que, a diferencia de los iBeacons, UID no requiere un servidor externo para su reconocimiento. Las balizas URI transmiten un URI que podría ser un enlace a una página web y el usuario verá ese URI directamente en su teléfono. [11]
Las balizas se pueden asociar con las obras de arte de un museo para fomentar una mayor interacción. Por ejemplo, se puede enviar una notificación al dispositivo móvil del usuario cuando el usuario se encuentra cerca de una obra de arte en particular. Al enviar la notificación al usuario, se le alerta sobre la obra de arte que se encuentra cerca y, si el usuario indica su interés adicional, se puede instalar una aplicación específica para interactuar con la obra de arte encontrada. [12] En general, se necesita una aplicación nativa para que un dispositivo móvil interactúe con la baliza si la baliza utiliza el protocolo iBeacon; mientras que si se emplea Eddystone, el usuario puede interactuar con la obra de arte a través de una URL web física transmitida por Eddystone.
El posicionamiento en interiores con balizas se divide en tres categorías. Implementaciones con muchas balizas por habitación, implementaciones con una baliza por habitación e implementaciones con pocas balizas por edificio. La navegación interior con Bluetooth aún está en sus inicios, pero se ha intentado encontrar una solución que funcione.
Con múltiples balizas por habitación, se puede utilizar la trilateración para estimar la posición de un usuario con un margen de error de aproximadamente 2 metros. [13] Las balizas Bluetooth son capaces de transmitir el valor del indicador de intensidad de la señal recibida (RSSI), además de otros datos. El fabricante de la baliza calibra este valor RSSI para que sea la intensidad de la señal de la baliza a una distancia conocida, normalmente un metro. Utilizando la intensidad de la señal de salida conocida de la baliza y la intensidad de la señal observada por el dispositivo receptor se puede hacer una aproximación sobre la distancia entre la baliza y el dispositivo. Sin embargo, esta aproximación no es muy fiable, por lo que para un seguimiento de la posición más preciso se prefieren otros métodos. Desde su lanzamiento en 2010, muchos estudios se han conectado mediante balizas Bluetooth para el seguimiento. Se han probado algunos métodos para encontrar la mejor manera de combinar los valores RSSI para el seguimiento. Las redes neuronales se han propuesto como una buena forma de reducir el error de estimación. [13] También se ha probado un enfoque Stigmergic , este método utiliza un mapa de intensidad para estimar la ubicación de un usuario. [14] La especificación 5.1 de Bluetooth LE agregó métodos más precisos para la determinación de la posición utilizando múltiples balizas.
Con solo una baliza por habitación, un usuario puede usar la posición conocida de su habitación junto con un mapa virtual de todas las habitaciones de un edificio para navegar por un edificio. Un edificio con muchas habitaciones separadas puede necesitar una configuración de baliza diferente para la navegación. Con una baliza en cada habitación, un usuario puede usar una aplicación para saber en qué habitación se encuentra y se puede usar un algoritmo simple de ruta más corta para brindarle la mejor ruta a la habitación que está buscando. Esta configuración requiere un mapa digital del edificio, pero se ha intentado facilitar la creación de este mapa. [15]
Las balizas se pueden utilizar junto con técnicas de navegación a estima para peatones para agregar puntos de control a un gran espacio abierto. [16] PDR utiliza una última ubicación conocida junto con la información de dirección y velocidad proporcionada por el usuario para estimar la ubicación de una persona. Esta técnica se puede utilizar para estimar la ubicación de una persona mientras camina por un edificio. Al utilizar balizas Bluetooth como puntos de control, la ubicación del usuario se puede recalcular para reducir el error. De esta manera, se pueden utilizar algunas balizas Bluetooth para cubrir un área grande como un centro comercial.
Utilizando las capacidades de seguimiento del dispositivo de las balizas Bluetooth, es posible la monitorización de pacientes en el hogar. Usando balizas bluetooth se pueden rastrear los movimientos y actividades de una persona en su hogar. [17] Las balizas Bluetooth son una buena alternativa a las cámaras internas debido a su mayor nivel de privacidad. Además, las balizas bluetooth se pueden utilizar en hospitales u otros lugares de trabajo para garantizar que los trabajadores cumplan ciertos estándares. Por ejemplo, se puede colocar una baliza en un dispensador de desinfectante para manos en un hospital; las balizas pueden ayudar a garantizar que los empleados utilicen la estación con regularidad.
Un uso de las balizas es como " buscador de llaves " al que se conecta una baliza; por ejemplo, se puede utilizar un llavero y una aplicación de teléfono inteligente para rastrear la última vez que el dispositivo estuvo dentro del alcance.
Otro uso similar es el de rastrear mascotas, objetos (por ejemplo, equipaje) o personas. La precisión y el alcance de BLE no coinciden con los del GPS, pero las balizas son significativamente menos costosas. Existen varias soluciones comerciales y gratuitas que se basan en la detección de proximidad, no en el posicionamiento preciso. Por ejemplo, Nivea lanzó la campaña "kid-tracker" en Brasil en 2014. [18]
A mediados de 2013, Apple presentó iBeacons y los expertos escribieron sobre cómo está diseñado para ayudar a la industria minorista simplificando los pagos y habilitando ofertas en el sitio. El 6 de diciembre de 2013, Apple activó iBeacons en sus 254 tiendas minoristas de EE. UU. [19] McDonald's ha utilizado los dispositivos para ofrecer ofertas especiales a los consumidores en sus tiendas de comida rápida. [6] A partir de mayo de 2014, se pueden comprar diferentes iBeacons de hardware por tan solo $ 5 por dispositivo hasta más de $ 30 por dispositivo. [20] Cada uno de estos diferentes iBeacons tiene diferentes configuraciones predeterminadas para su potencia de transmisión predeterminada y frecuencia de publicidad de iBeacon. Algunos iBeacons de hardware se anuncian a tan solo 1 Hz, mientras que otros pueden ser tan rápidos como 10 Hz. [21]
AltBeacon es una alternativa de código abierto a iBeacon creada por Radius Networks. [22]
Los URIBeacons se diferencian de los iBeacons y AltBeacons porque, en lugar de transmitir un identificador, envían una URL que puede entenderse inmediatamente. [22]
Eddystone es el estándar de Google para balizas Bluetooth. Admite tres tipos de paquetes, Eddystone-UID, Eddystone-URL y Eddystone-TLM. [11] Eddystone-UID funciona de manera muy similar al iBeacon de Apple, sin embargo, admite datos de telemetría adicionales con Eddystone-TLM. La información de telemetría se envía junto con los datos UID. La información de baliza disponible incluye el voltaje de la batería, la temperatura de la baliza, la cantidad de paquetes enviados desde el último inicio y el tiempo de actividad de la baliza. [11] Utilizando el protocolo Eddystone, Google había creado el ahora descontinuado [23] Google Near que permitía a los usuarios de Android recibir notificaciones de balizas sin una aplicación.
Aunque el entorno de comunicación de campo cercano (NFC) es muy diferente y tiene muchas aplicaciones que no se superponen, todavía se compara con los iBeacons.