آلية عمل تقنية iBeacon

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٥٨ ، ٢٣ يناير ٢٠٢٠
آلية عمل تقنية iBeacon

البلوتوث

البلوتوث هو عبارة عن تقنية لاسلكية تستخدم لتبادل البيانات بين الأجهزة الثابتة والمتنقلة عبر مسافات قصيرة، بحيث تستخدم أطوال موجية قصيرة تدعى بموجات الراديو UHF قصيرة الطول الموجي في نطاقات ترددات الراديو من 2.400-2.485 جيجا هيرتز، وفي سبيل فَهم آلية عمل تقنية iBeacon، لا بدَّ من التعرف على تقنية البلوتوث، حيث تم تصميم البلوتوث في الأصل كبديل لاسلكي لكيبلات بيانات RS-232، ويدار البلوتوث من قبل مجموعة SIG، وقد تم تصميمه بشكل أساسي لاستهلاك أقل للطاقة مع نطاق قصير، واعتماده على شرائح منخفضة التكلفة، ورسميًا هناك ثلاثة رُتب للبلوتوث؛ الفئة 3 يصل مداها لمتر، الفئة 2 وهي الأكثر استخدامًا يصل مداها لعشرة أمتار، الفئة 1 الصناعية ويصل مداها لمئة متر[١].

تقنية iBeacon

للتعرف على آلية عمل تقنية iBeacon لا بد من تعريف iBeacon أولًا، iBeacon هو جهاز صغير يعمل بتقنية البلوتوث منخفض الطاقة، وتم تأسيس هذا الجهار من قبل شركة أبل في عام 2013، وهو مدعوم من ios، ويمكن شراء iBeacon كجهاز مستقل أو لاستخدامها عن طريق توصيلها بمعدات الحاسوب[٢]، ويرسل هذا الجهاز إشارات بتقنية معينة، حيث يعمل كالمنارة التي ترسل الإشارات للقوارب والسفن في البحر، وهذا الجهاز يعمل على تبسيط وتسهيل الحياة بشكل كبير، فمثلًا يعاني الكثيرون أثناء سفرهم من ضياع الأمتعة وتأخرها، لكن بوجود جهاز iBeacons داخل الحقائب يمكن تتبعها واستلام إشعار بوصولها قبل رؤيتها حتى، وهذا ليس إلا واحد من استخدامات هذا الجهاز[٣]، وقد أصبح رائجًا كثيرًا في هذه الأيام، حيث يستخدم في العديد من التطبيقات بدءًا من معرفة مكان اصطفاف السيارة، ووصولًا إلى استعماله في المنازل الذكية، ويمكن استخدامه في تطبيقات لا يمكن حتى تخيلها[٤].

آلية عمل تقنية iBeacon

هناك العديد من المقالات والأبحاث التي تناقش آلية عمل تقنية iBeacon، وليكون شرح هذه الآلية مفهومًا وواضحًا لا بد من عرضها بشيء من التسلسل والإسهاب، وفي سبيل تحقيق ذلك لا بد أولًا من شرح التكنولوجيا الأساسية المستخدمة في تقنية iBeacon وهي البلوتوث منخفض الطاقة[٤].

معنى البلوتوث منخفض الطاقة BLE

يعد البلوتوث منخفض الطاقة Bluetooth Low Energy فرع من فروع البلوتوث 4.0، والذي تم إطلاقه في عام 2010، والذي كان بالأصل تابعٌ لشركة نوكيا تحت اسم wibree، لكن تم دمجه لاحقًا مع البلوتوث، وهو مختلف عن البلوتوث الكلاسيكي والأجهزة المعتمدة عليه عير متوافقة مع إصدارات الجيل السابق، فلذلك يوجد ثلاثة أنواع من الأجهزة[٤].

  • الأجهزة التي تدعم البلوتوث الكلاسيكي Classic: ومن الأمثلة على هذه الأجهزة الطرفية وأنظمة السيارات والهواتف القديمة
  • الأجهزة التي تدعم البلوتوث الذكي الجاهز Smart Ready: الذي يتعامل مع البلوتوث الكلاسيكي والبلوتوث منخفض الطاقة، ومن الأمثلة على هذه الأجهزة الهواتف الحديثة والحواسيب الشخصية والأجهزة اللوحية.
  • الأجهزة التي تدعم البلوتوث الذكي Smart: الذي يتعامل مع البلوتوث منخفض الطاقة مثل أجهزة iBeacon.

وفي البلوتوث منخفض الطاقة BLE فإن التركيز يكون على استهلاك طاقة أقل، فعلى سبيل المثال يمكن لبعض أجهزة iBeacon أن ترسل إشارات لمدة سنتين تقريبًا بالاعتماد على بطارية مكونة من خلية واحدة، وعادةً لا تكون هذه البطارية قابلة للاستبدال، فيقوم المستخدمين باستبدال جهاز iBeacon عندما يتوقف عن العمل، ولهذا فإن BLE لا يتميز بمعدلات نقل بيانات عالي، لأن المقصود منه أساسًا ليس نقل البيانات فقد اختُرِعَ لغايات الاكتشاف والاتصال البسيط، ويمكن أن يصل مدى إشاراته إلى 100 متر[٤].

كيفية عمل البلوتوث منخفض الطاقة BLE

تتكون طريقة تواصل BLE من جزئين الأول هو الإعلان والثاني الاتصال؛ عملية الإعلان عبارة عن آلية اكتشاف أحادية الاتجاه، حيث يمكن للأجهزة المُراد اكتشافها إرسال إشارات وحزم بيانات على فترات من 10-20 ثانية، وكلما كان الفاصل الزمني أقصر كلما كان عمر البطارية أقصر كلما كان اكتشاف الجهاز أسرع، ويمكن أن يصل طول الحزمة إلى 47 بايت تنقسم إلى أربع فئات من المعلومات ويشكل عنوان الوصول للجهاز 4 بايت منها، ويمكن للأجهزة التي تعمل بتقنية BLE أن تعمل بوضعية الإعلان مع الاتصال أو بدونه، فعند الانتهاء من الإعلان -في الأجهزة التي تدعم الاتصال- ويتم اكتشاف الجهاز يمكن أن يتم الاتصال مع الجهاز، وتختلف نوعية الاتصال وخصائصه ومميزاته من جهاز لآخر[٤].

كيفية استخدام iBeacon لتقنية BLE

تستخدم أجهزة iBeacon طريقة الإعلان فقط، حيث تنقل حزم بيانات على فترات منظمة، ويمكن التقاطها بعد ذلك بواسطة أجهزة مثل الهواتف الذكية، وبهذا تعد أجهزة iBeacon مجرد استخدام محدد بطريقة الإعلان من BLE، مع بعض الدعم الإضافي من ios[٤].

استخدامات تقنية iBeacon

وخلال التعرف على آلية عمل تقنية iBeacon لا بد من المجالات التي يمكن أن يتم استخدام مثل هذه الأجهزة فيها، حيث تتعدد استعمالاتها من الاستخدام الشخصي إلى رجال الأعمال بمختلف اختصاصاتهم للعمل على تحسين خدماتهم[٥].

  • المراكز التجارية: حيث تؤدي هذه التقنية لزيادة التفاعل بين العميل والمركز، وتمكن المركز من تتبع حركة العميل داخل مركز التسوق، فتعمل على إرسال إشعارات عن خصومات أو عروض خاصة وفقًا للمنتجات التي يبحث عنها العميل داخل المركز، ومن الممكن أن تعمل بعض المراكز على إرسال عروضها أو نشاطاتها كإعلانات عبر هذا التقنية للمتواجدين بالقرب من المركز التجاري فتجذبهم للدخول.
  • في المنزل: يتم استخدام هذه التقنية في بعض المنازل الحديثة الذكية، حيث يتم إضاءة المصابيح أو المكيف أو شاشة المنزل بمجرد دخول الشخص الى المنزل، أو قد يكون الأمر مبرمجًا بتوقيت زمني معين.
  • السياحة: حيث تستخدم هذه الأجهزة في السياحة والتنقل بين المطارات والمدن، ويتم إرسال أفضل مواقع الفنادق والمطاعم والأماكن السياحية عبر هذه التقنية.
  • التعليم: ارسال اشعارات لجهاز الطالب حول آخر المستجدات والأحداث والنشاطات التي تقيمها هيئة ما في جامعته.
  • الصحة: تُرفَق أجهزة iBeacon في معدات المستشفى المتنقلة، وهذا يساعد على تتبع مواقع هذه المعدات خاصة في حالة الطوارئ، وأيضًا يمكن لهذه الأجهزة مساعدة المرضى لإيجاد طريقهم عبر ممرات المستشفيات الكثيرة، عن طريق تحديد موقع المستخدم وتوجيهه عبر خريطة المستشفى.

دعم iOS لتقينة iBeacon

يعد التكامل بين نظام التشغيل iOS من شركة أبل وiBeacon مهمًا جدًا لفهم آلية عمل تقنية iBeacon، حيث يساعد نظام التشغيل هذا على الحصول على الاشعارات عبر تطبيق على هواتف الآيفون مثلًا بمجرد الدخول إلى منطقة يتواجد فيها جهاز iBeacon، سواء أكان هذا التطبيق مفتوحًا أو مغلقًا في الخلفية، فعلى سبيل المثال يمكن أن يرسل هذا التطبيق إشعارات تحفز المستخدم على فتحه والاطلاع على الاعلانات المرسلة من متجرٍ ما، وبتعبير أدق عندما لا يكون الهاتف نشطًا فإن iOS ينتقل إلى وضع المراقبة فقط، حيث يكتشف إذا تم الدخول أو الخروج من منطقة جهاز iBeacon، وعندما يتم فتح الهاتف ينتهي وضع المراقبة، ويمكن للمستخدم حينها اكتشاف قوة الإشارة والمعلومات فيها وتقدير المسافة بدقة أكبر[٢].

المراجع[+]

  1. "Bluetooth", www.wikiwand.com, Retrieved 12-01-2020. Edited.
  2. ^ أ ب "iBeacons", owntracks.org, Retrieved 12-01-2020. Edited.
  3. "Location-Based Services with iBeacon Technology", ieeexplore.ieee.org, Retrieved 12-01-2020. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج ح "How do iBeacons work?", www.warski.org, Retrieved 12-1-2020. Edited.
  5. "What are benefits of Beacon Technology for businesses?", www.quora.com, Retrieved 12-01-2020. Edited.