Bausteine für das Internet of Things

In den letzten Tagen habe ich mich mit einer Technologie beschäftigt, die im Rahmen des „Internet of Things“ eine Rolle spielt. Man findet Informationen zu dieser Technologie unter den Begriffen „Bluetooth Low Energy“ oder auch „iBeacon„.

Grob gesagt erlauben Geräte, die mit dieser speziellen Funktechnologie ausgestattet sind, mobile Anwendungsszenarien mit Menschen oder Maschinen im Nahbereich, wie zum Beispiel „Bezahlen mit dem Smartphone„.

Um Ihnen den Einstieg in diese Technologie zu erleichtern, habe ich mir verfügbare Quellen näher angesehen.

Begriffsbestimmung

In Wikipedia findet man unter dem Oberbegriff „Bluetooth Low Energy“ eine gute Definition (Links, siehe am Artikelende).

Demnach ist Bluetooth LE eine Variante des Bluetooth-Funkstandards, der den Vorteil hat, daß die Sender sehr lange mit einer Batterieladung durchhalten. Auch ist die Funkreichweite eingeschränkt:

„Bluetooth Low Energy, Bluetooth LE, Bluetooth Smart (kurz BLE, angekündigt im Juni 2007 als Bluetooth ultra low power; gestartet von Nokia 2001, ehemals Wibree) ist eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Meter vernetzen lassen (siehe auch Rechnernetz). Im Vergleich zum „klassischen“ Bluetooth soll BLE deutlich geringeren Stromverbrauch und geringere Kosten mit einem ähnlichen Kommunikationsbereich haben.“

Apple war eine der ersten Firmen, die den neuen Funkstandard unterstützt hat. Die Geräte werden dort als „iBeacons“ bezeichnet.

Anwendungsszenarien

Mit Hilfe von Bluetooth LE-fähigen Geräten lassen sich Anwendungszenarien auf mobilen Endgeräten realisieren, die sich im Nahbereich abspielen. Solche Anwendungsfälle sind typisch für den Einzelhandel, oder z.B. für kulturelle Einrichtungen, d.h immer dann, wenn es darum geht, mit Menschen in Kontakt zu treten, die sich im direkten Umfeld aufhalten.

Oft wird das Beispiel eines Schuhladens genannt, in dem Kunden über ihr Handy ergänzende Informationen zu den Schuhen erhalten, die sie anprobieren, weil sie sich hierfür interessieren.

Oder man übermittelt potentiellen Kunden situationsbedingt einen Gutschein auf das Handy, der sie zum Kauf animieren soll, wenn sie besonderes Interesse an einem Schuh zeigen.

Der angefügte Artikel „iBeacon Hack Makes It More Efficient To Wait Tables“ beschreibt, wie man iBeacons verwenden kann, um in einem (US-) Restaurant die Zuweisung der Tische zu verbessern (dort muss man ja bekanntlich warten, bis einem ein Platz zugewiesen wird).

Die anliegende Nachricht „Apple Rolling Out New iBeacon Transmitters, NFC Readers to Apple Stores and Disney Stores“ deutet an, daß man Bluetooth LE auch dazu verwenden kann, um das kontaktlose Bezahlen per Handy zu unterstützen.

Weitere Beispiele findet man in Museen, die ihren Benutzern Informationen zu den Exponaten auf das Smartphone spielen, die der Benutzer sich gerade ansieht. Die Informationen selbst stammen vielleicht aus einer zentralen Datenbank innerhalb des Museums, und sie erschliessen dem Besucher so ganz neue Erlebnisse.

Technologie

Es gibt unterschiedliche Hersteller von Endgeräten für den Bluetooth LE Standard. Zwei hiervon sind die Firmen Estimote, und Gimbal, die das Prinzip auf der jeweiligen Homepage erläutern.

Wie sie dort sehen können, benötigt man kleine, relativ günstige Sender, die man an den Waren platziert, oder bei den Exponaten im Museum. Diese Sender sind permanent aktiv und können angesprochen werden von Geräten, die die ausgesendeten Signale empfangen.

Hierbei laufen die Sender wegen des geringen Stromverbrauchs monate-, wenn nicht jahrelang mit einem Batteriesatz. Normale Smartphones sind in der Lage, die Signale zu empfangen.

Auf der Gegenseite benötigt man Software, die mit den Geräten kommunizieren kann. Dies kann eine App für das Smartphone sein, oder ein größeres Programm für den Laptop.

Sobald nun ein iBeacon in der Nähe der App auftaucht, wird es erkannt, und die App kann nun dem Nutzer der App Nachrichten auf das Smartphone senden, wie z.B. die Information über ein Exponat im Museum.

Auch ist es möglich, Nachrichten an das iBeacon zu senden, um so eine echte Kommunikation auf Geräteebene zu beginnen. Oder man kann Entfernungen messen, und so eine Art Inhouse-GPS realisieren – um nur einige Beispiele zu nennen.

Erste Schritte

Ich persönlich habe für den Einstieg die Testsoftware installiert, die ich mir von der Estimote Homepage geladen habe (siehe „Getting Started„). Hiermit, und mit freien Apps aus dem AppStore kann man sehr gut probieren, was passiert, wenn man z.B. 10 iBeacons im Raum platziert, und die App die Distanz zu den einzelnen Geräten messen läßt (Distanzszenario).

Andere Anwendungen sind das „Näheszenario“ bei dem die Nähe zu einem speziellen Gerät relevant ist, oder das „Notifications-Szenario“ in dem man Nachrichten auf das Smartphone spielt.

Sobald man verstanden hat, was man mit den Geräten anfangen kann, stellt sich die Frage, wie man die Geräte ansprechen kann. Hierfür habe ich auf derselben Homepage einen Sourcecode für ein App (Apple iPhone) gefunden, den man compilieren, ausführen, und v.a. analysieren kann.

Zumindest für diejenigen unter Ihnen, die sich ein wenig mit dem Programmieren auskennen, sehen hier direkt, wie einfach es ist, auf die Geräte zuzugreifen.

Ich hoffe, ich konnte Sie dazu inspirieren, sich die Technologie näher anzusehen.

Weiterführende Informationen

Das Original dieses Artikels ist auf →Der Produktmanager erschienen (©Andreas Rudolph). Folgeartikel zum Thema gibt es über die (→Mailingliste), oder indem Sie →mir auf Twitter folgen.

In der Online Version des Artikels finden Sie hier die versprochenen weiterführenden Links: