Las balizas Bluetooth son transmisores de hardware, una clase de dispositivos Bluetooth de bajo consumo (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 de Bluetooth Low Energy para transmitir un identificador único universal [1] que detecta una aplicación o un sistema operativo compatible. El identificador y varios bytes enviados con él se pueden utilizar para determinar la ubicación física del dispositivo, [2] rastrear a los clientes o activar una acción basada en la ubicación en el dispositivo, como un registro en las redes sociales o una notificación push .
Una de las aplicaciones consiste en distribuir mensajes en un punto de interés específico , por ejemplo, una tienda, una parada de autobús, una habitación o una ubicación más específica, 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 hacia el teléfono inteligente o dispositivo receptor y requiere una aplicación específica instalada en el dispositivo para interactuar con las balizas. Por lo tanto, solo la aplicación instalada, y no el transmisor de balizas Bluetooth, puede rastrear a los usuarios.
Los transmisores de balizas Bluetooth vienen en una variedad de factores de forma, incluidos pequeños dispositivos de celda de moneda, memorias USB y adaptadores USB genéricos compatibles con 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, director de tecnología 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, publicada el 12 de junio de 1989 y SE 9202239, publicada el 24 de julio de 1992. Desde su creación, el estándar Bluetooth ha pasado por muchas generaciones, cada una de las cuales ha añadido diferentes características. Bluetooth 1.2 permitió una velocidad más rápida de hasta ≈700 kbit/s. Bluetooth 2.0 mejoró esto para alcanzar velocidades de hasta 3 Mbit/s. Bluetooth 2.1 mejoró la velocidad y la seguridad del emparejamiento de dispositivos. Bluetooth 3.0 volvió a mejorar la velocidad de transferencia hasta 24 Mbit/s. En 2010 se lanzó Bluetooth 4.0 (Low Energy) con el objetivo principal de reducir el consumo de energía. Antes de Bluetooth 4.0, la mayoría de las conexiones que utilizaban Bluetooth eran bidireccionales, es decir, ambos dispositivos se escuchaban y hablaban entre sí. Aunque esta comunicación bidireccional todavía es posible con Bluetooth 4.0, también es posible la comunicación unidireccional. Esta comunicación unidireccional permite que un dispositivo Bluetooth transmita información, pero no la escuche. Estas "balizas" unidireccionales no requieren una conexión sincronizada 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 el Bluetooth Classic. Varios fabricantes de chipsets, incluidos Texas Instruments [8] y Nordic Semiconductor, ahora ofrecen chipsets optimizados para el uso de iBeacon. El consumo de energía depende de los parámetros de configuración de iBeacon de intervalo de publicidad y potencia de transmisión. La duración de la batería puede variar entre 1 y 48 meses. La configuración recomendada por Apple de intervalo de publicidad de 100 ms con una batería de tipo botón proporciona una duración de 1 a 3 meses, que aumenta a 2 o 3 años si el intervalo de publicidad se incrementa a 900 ms. [9]
El consumo de batería de los teléfonos es un factor que debe tenerse 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 empleado en el escaneo del teléfono, la cantidad de escaneos y la cantidad de balizas en las proximidades 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 adaptadores USB. Estas pequeñas balizas USB pueden recibir alimentación 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 activar eventos específicos de esa baliza. En el caso de iBeacon de Apple, una aplicación en el dispositivo del usuario reconocerá el UUID y activará un evento. El desarrollador de la aplicación puede personalizar completamente este evento, pero en el caso de la publicidad, el evento puede ser una notificación push 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 la baliza. Una vez que se envía el UUID al servidor, se envía la acción de mensaje correspondiente al dispositivo del usuario.
También son posibles otros métodos de publicidad con balizas: URIBeacon y Eddystone de Google permiten un modo de transmisión de URI que, a diferencia de los iBeacons, no requiere un servidor externo para su reconocimiento. Las balizas URI transmiten una URI que podría ser un enlace a una página web y el usuario verá esa URI directamente en su teléfono. [11]
Las balizas pueden asociarse 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 este se encuentra cerca de una obra de arte en particular. Al enviarle la notificación, se le avisa de que la obra de arte está cerca y, si el usuario indica que está más interesado, 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 esta utiliza el protocolo iBeacon; mientras que si se utiliza 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 unas pocas balizas por edificio. La navegación en interiores con Bluetooth todavía está en sus inicios, pero se han hecho intentos para encontrar una solución que funcione.
Con múltiples balizas por habitación, se puede utilizar la trilateración para estimar la posición de un usuario con una precisión de aproximadamente 2 metros. [13] Las balizas Bluetooth pueden transmitir su valor de Indicador de Intensidad de Señal Recibida (RSSI) además de otros datos. Este valor RSSI es calibrado por el fabricante de la baliza 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, se han relacionado muchos estudios utilizando balizas Bluetooth para el seguimiento. Se han probado algunos métodos para encontrar la mejor forma de combinar los valores RSSI para el seguimiento. Se han propuesto redes neuronales como una buena forma de reducir el error en la estimación. [13] También se ha probado un enfoque estigmérgico , este método utiliza un mapa de intensidad para estimar la ubicación de un usuario. [14] La especificación Bluetooth LE 5.1 agregó métodos más precisos para la determinación de la posición utilizando múltiples balizas.
Con una sola baliza por habitación, un usuario puede utilizar su posición de habitación conocida junto con un mapa virtual de todas las habitaciones de un edificio para navegar por él. 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 utilizar una aplicación para saber en qué habitación se encuentra, y se puede utilizar un algoritmo de ruta más corta simple para darle la mejor ruta a la habitación que está buscando. Esta configuración requiere un mapa digital del edificio, pero se han hecho intentos para facilitar la creación de este mapa. [15]
Las balizas se pueden utilizar junto con técnicas de estimación de la posición de los peatones para añadir puntos de control a un gran espacio abierto. [16] La 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, se puede recalcular la ubicación del usuario para reducir los errores. De esta manera, se pueden utilizar unas pocas balizas Bluetooth para cubrir un área grande como un centro comercial.
Gracias a las funciones de seguimiento de dispositivos de las balizas Bluetooth, es posible realizar un seguimiento de los pacientes en el hogar. Mediante balizas Bluetooth, se pueden rastrear los movimientos y las 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 con 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.
Uno de los usos de las balizas es como " buscador de llaves ", donde la baliza se adhiere, por ejemplo, a un llavero y se puede usar una aplicación de teléfono inteligente para rastrear la última vez que el dispositivo estuvo dentro del alcance.
Otro uso similar es el seguimiento de mascotas, objetos (por ejemplo, equipaje) o personas. La precisión y el alcance del BLE no son comparables 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 los iBeacons y los expertos escribieron sobre cómo están diseñados para ayudar a la industria minorista simplificando los pagos y permitiendo ofertas en el sitio. El 6 de diciembre de 2013, Apple activó los 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 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 son diferentes 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 las balizas Bluetooth. Admite tres tipos de paquetes: Eddystone-UID, Eddystone-URL y Eddystone-TLM. [11] Eddystone-UID funciona de forma muy similar a iBeacon de Apple, sin embargo, admite datos de telemetría adicionales con Eddystone-TLM. La información de telemetría se envía junto con los datos de 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] Usando el protocolo Eddystone, Google había creado el ahora discontinuado [23] Google Nearby que permitía a los usuarios de Android recibir notificaciones de baliza 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.