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Im Zusammenhang mit E-Commerce oder Marketing fällt auch immer häufiger der Begriff Beacon. Gemeint sind damit in der Regel kleine Funksender für den Schlüsselbund oder Rucksack, die Signale via Bluetooth aussenden und sich für die unterschiedlichsten Einsatzzwecke eignen. So können Sie beispielsweise mithilfe eines Bluetooth-Beacons eine Position auf wenige Meter genau bestimmen oder Informationen direkt auf Ihr Endgerät übertragen. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie ein Bluetooth-Beacon funktioniert und welche Lösungen und Einsatzmöglichkeiten es für die neue Technologie gibt.

Was versteht man unter einem Bluetooth-Beacon?

Bei Bluetooth-Beacons handelt es sich um kleine Tracking-Devices, die auf der Bluetooth Low Energy (BLE) oder Bluetooth Smart Technology (BST) basieren. Diese ermöglicht es Smartphones, Tablets und anderen Endgeräten, in unmittelbarer Nähe eines Beacons bestimmte Aktionen auszuführen.

Welche bekannten Beacon-Implementierungen gibt es?

Die wohl bekanntesten Implementierungen sind das herstellerspezifische Protokoll iBeacon von Apple und Googles Eddystone. Alternativ bietet das US-Unternehmen Radius Networks unter dem Namen AltBeacon einen offenen Standard (kostenlos und ohne Lizenzgebühren) an.

Wo setzt man Bluetooth-Beacons ein?

Typische Use-Cases für Bluetooth-Beacons sind beispielsweise Mobile Shopping und Mobile Payment, Navigation (z. B. an Bahnhöfen oder in Krankenhäusern) oder das Abspielen kontextrelevanter Inhalte.

1. Definition und Funktionsweise: Was ist ein Bluetooth-Beacon und wie funktioniert er?

Funktionsweise eines USB- oder Bluetooth-Beacon

Bluetooth-Beacons ermöglichen eine energiesparende, automatisierte Kommunikation zwischen den Beacons (als Sender) und der Empfänger-Hardware in Form von Smartphones, Tablets oder Smart Watches.

Der englische Begriff Beacon (auf Deutsch „Funkbake“ oder „Leuchtfeuer“) bezeichnet ursprünglich eine feste oder mobile Funkstelle zur Navigation und Positionsbestimmung (z. B. in der Luft- und Seefahrt). Im IT-Umfeld versteht man darunter kleine, auf Bluetooth basierende Sender und Empfänger, kontinuierlich versandte Pakete in einem WLAN oder Zählpixel auf Internetseiten oder in Nachrichten.

Bluetooth-Beacons basieren auf der Bluetooth Low Energy (BLE) oder Bluetooth Smart Technology (BST) und ermöglichen eine energiesparende, automatisierte Kommunikation zwischen den Beacons (als Sender) und den Empfängern in Form von Smartphones, Tablets oder Smart Watches.

Gut zu wissen: Die BLE-Technologie wurde erstmals im Jahr 2006 von Nokia vorgestellt und erfordert für die Übertragung von Daten in eine Richtung (die des Empfängers) deutlich weniger Energie als konventionelle Bluetooth-Geräte.

Dazu sendet der Beacon in regelmäßigen Abständen Signale via Bluetooth aus, die von Geräten in der Nähe aufgefangen und sich für verschiedene Zwecke (z. B. zur Positionsbestimmung) nutzen lassen. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der Empfänger die Technologie auch unterstützt oder eine entsprechende App bzw. Software darauf installiert ist. Die Distanz zwischen Sender und Empfänger darf dabei je nach Hersteller zwischen zehn und dreißig Metern betragen.

Informationszustände eines Bluetooth-Beacon

Ein Beacon sendet jeweils drei Informationszustände:

  • Jeder Bluetooth-Beacon hat eine eigenen UUID (Universally Unique Identifier), die benötigt wird, damit mehrere Komponenten in einem verteilten System dedizierte Informationen versenden können. Die UUID ist besteht aus Buchstaben und Zahlen und hat eine Größe von 16 Byte. Die UUID verweist dabei auf die Zugehörigkeit zu einer Obergruppe (z. B. ein Gebäude).
  • Der Major-Wert definiert Use-Cases und die Signalregion(en). Er ordnet den Beacon einer Untergruppe (z. B. einer Etage in einem Gebäude) zu.
  • Der Minor-Wert bestimmt weitere Use-Cases oder Subregionen. Er identifiziert den Beacon selbst (z. B. den Raum, in dem sich dieser befindet).

1.1. Beacons im WLAN

Innerhalb eines WLANs sendet ein Router oder Accesspoint in regelmäßigen Abständen einen Beacon in Form eines kleinen Datenpaketes. Dabei handelt es sich um eine Art Statusmeldung, mithilfe derer Netzwerk-Informationen (z. B. die SSID, die mögliche Übertragungsrate oder die Art Verschlüsselung) übermittelt werden.

Tipp: Beacons beanspruchen einen Teil der zur Verfügung stehenden Bandbreite, daher sollten Sie das Intervall zugunsten der Geschwindigkeit möglichst klein halten.

Auf diese Weise ermöglichen Beacons den anfragenden Clients einen unkomplizierten Verbindungsaufbau mit dem Accesspoint. In den meisten Fällen ist nur noch die Eingabe des WLAN-Passwortes erforderlich. Ist dem Client das Netzwerk bereits durch einen vorherigen Verbindungsaufbau bekannt, meldet er sich automatisch an.

2. Welche unterschiedlichen Bluetooth-Beacon-Lösungen gibt es?

Das 2013 eingeführte herstellerspezifische Protokoll iBeacon von Apple ist eine der bekanntesten Implementierungen von Bluetooth-Beacons und wird von allen Apple-Geräten ab iOS 7 unterstützt. iBeacon basiert auf BLE und sendet üblicherweise keine Push-Nachrichten an das empfangende Gerät.

Darüber hinaus sammeln und speichern iBeacons keine Daten, sondern senden lediglich Informationen über den eigenen Status und ihre Identität aus. Die Module kommen auf eine Reichweite von bis zu 30 Metern und werden unter anderem in Gaming Pads und Smart Watches verbaut. Apple besitzt jedoch keine alleinigen Patentrechte an den technischen Merkmalen von iBeacon.

Eine weitere bekannte Beacon-Implementierung ist Googles Eddystone, das sowohl iOS- als auch Android-Geräte unterstützt. Alternativ bietet das US-Unternehmen Radius Networks unter dem Namen AltBeacon einen offenen Standard an, der kostenlos und ohne Lizenzgebühren implementiert werden kann.

3. Use-Cases: Wofür werden Bluetooth-Beacons eingesetzt?

Bleutooth-Beacon im Einzelhandel

Beacons im Einzelhandel analysieren die Laufwege der Kunden und lenken sie gezielt durch das Geschäft.

In den Apple-Stores kommen iBeacons schon seit einiger Zeit zum Einsatz und inzwischen haben immer mehr Unternehmen das Potenzial der neuen Technologie erkannt. Die Vorteile liegen auf der Hand: Beacons sind günstig in der Anschaffung, lassen sich unkompliziert und mit minimalem Aufwand in Betrieb nehmen und können eine Position auf wenige Meter genau ermitteln.

Einige typische Einsatzszenarien für Bluetooth-Beacons sind beispielsweise:

  • An teuren oder wertvollen Gegenständen angebracht dienen BLE-Beacons als Diebstahlschutz. Verlässt der Beacon einen vorab definierten Bereich (Geofencing) wird ein Alarm ausgelöst.
  • Im Einzelhandel lassen sich Informationen, Services, Angebote, Anwendungen und Features direkt von einem lokalen Netzwerk oder der Cloud auf das Endgerät des Kunden übertragen. Mit Beacons analysieren Sie außerdem die Laufwege der Kunden und lenken sie gezielt durch das Geschäft.
  • Güter und Gegenstände (z. B. in der Bestandsführung, Logistik und Lagerhaltung) können mit einem Beacon ausgestattet und damit Ihre Position und Eigenschaften (z. B. das Anschaffungsdatum oder der Wert) getrackt und über ein Webinterface angezeigt werden. Darüber hinaus lassen sich mithilfe von Beacons die Laufwege von LKWs, Gabelstapler und anderen Fahrzeugen optimieren.
  • Mitarbeiter oder Besucher großer Gebäudekomplexe, die mit einem Beacon (z. B. in Kartenform) ausgestattet sind, können im Notfall für eine Evakuierung lokalisiert werden.
  • Für Menschen mit Behinderung können Beacons eine echte Erleichterung im Alltag darstellen z. B. durch Bild- und Sprachanweisungen an stark frequentierten Plätzen.
  • Ärzte, Patienten und Klinikpersonal gelangen mithilfe von Beacons schneller ans Ziel. Besucherleitsysteme oder ein automatisches Aufnahme-System erleichtern Patienten den Krankenhausaufenthalt und bedeuten eine Zeitersparnis für die Mitarbeiter.

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Bluetooth-Beacons: Tracking-Devices für die Hosentasche
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