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20140806 i beacon講演_愛知工業大学
- 2. はじめに • フレッシュマン対象に組んでみました • 研究活動につながるストーリーにしてみました • Q &A、節々ではさみます。 • その場で聞く。 • 書き留めておいてください
- 7. これだけのもの? しょうもない。 単純だ。 反応、遅い。 iPhoneもってないんだけど? それだけのものです そのとおり そのとおり そのとおり しらんわ ! iOS、誰でも使える、同じく使える
- 8. 目次 • iBeaconとは • ビーコンの体験 • iBeaconの概要と特徴 • アプリケーション開発について • 位置情報と技術と社会 • ツールと情報の革命のなかでの エンジニア
- 9. 自己紹介 • 専門分野 • 電気工学 • 集積回路設計、ソフトウェア開発 • 経歴 • 00-02年 デジタルカメラCODEC • 02-09年 人工視覚プロジェクト。博士(工学)。 • 10年 独立、個人事業主 • 12年 法人化 • ウエアラブルを飛び越して、インプランタブル
- 10. 発信側 iBeaconとは? • Apple社の商標 • 位置と近接の検出技術 • ビーコン • Bluetooth Low Energy ! iPhone
- 11. 発信側 iBeaconの利用 • ビーコンが必要 • 近接検出 (距離,方向は取れない) • iOS7(2013年)に統合 • アプリケーション • Passbook iPhone
- 12. iOSと位置検出技術 • 受信側 • CoreLocationフレームワーク • 位置検出 • GPS、電話基地局、WiFiを利用 • 送信側 • iPhoneが、ビーコンを出せる • 使いかた • アプリ • Passbook • 動作環境 • iPhone4とiPad 2を除くiOS7機種 http://ja.wikipedia.org/wiki/ファイル:KDDI_CDMA_St._Antenna.jpg http://ja.wikipedia.org/wiki/ファイル:Navstar-2.jpg
- 13. AppleとiBeacon • 新しい位置と近接検出技術 • iOS7で採用 • Bluetooth Low Energyを使う • バックグラウンドでの常時検出 • ビーコンが送信する情報 • 128ビットのUUID、16ビットの値が2つ • Made for iPhoneプログラムで提供 • iBeaconに限定したMFiがある • ロゴと商標利用と製造販売向けの2種類 • ロゴ、商標のライセンス提供 • 建物でのロゴ表示にもMFiが必要 • ビーコン製造販売への技術仕様提供 iBeaconビーコン ! iPhone
- 14. ビーコンの特徴 • ビーコンが伝える情報 • 128ビットの識別子 (UUID)、16ビットの値が2つ • アプリとビーコンはUUIDでひも付け、値は設置者の自由 • 任意のビーコンには反応しない • iBeaconの仕様は、ビーコンの検出だけ • 読み書きはできない。独自機能追加などする。 • ビーコンまでの距離推定の精度あまりない。方向はわからない。 • 3段階程度 ( < 10cm , 3m, それ以上) • 小さく安価で電池駆動 • モジュール 300円。電池で1∼10年。 • WiFi/ビーコン同士の混信がない • 設置、追加、混在
- 15. iOS7とiBeacon • iOS7の機能 • ビーコンの検出 • ビーコンになる • フォアグラウンド・モード • 領域監視(電波受信の有無検出) • レンジング(1秒毎の大まかな距離推定) • バックグラウンド・モード • 領域監視のみ (検出時は短時間のレンジング可) • 常時監視するモード • ロック画面表示タイミングで検出
- 17. Q & A
- 18. ビーコン活用の実例
- 19. iBeaconの活用場面 • 屋内での位置検出と案内 • iPod touchなどの活用 • 展示物とのひも付け • 移動経路の検出とロギング • 決済など • その場に必要なアプリや情報の提示
- 21. 人の動き
- 22. NTTの実証実験型オフィスに潜入。スマホで全社 員を行動監視・分析。位置情報とアプリ連携も • 自社内プロジェクト • http:// japanese.engadget.com/ 2014/07/30/ntt/ • ビーコンを3m間隔で設置 • スタッフがどこにいるかを監視 • 交流、コミュニケーション • エネルギー管理
- 23. iBeaconでパルコ内の回遊行動を見える化するソリューション • 館内回遊動線分析システム • http://k-tai.impress.co.jp/ docs/news/ 20140725_659519.html • (株)エンプライズ • 端末を渡して実施 • データ分析の監修 • 慶應義塾大学大学院システムデ ザイン・マネジメント研究科
- 24. 仲居さんにセンサー装着 がんこフードの「科学接客」 • http://www.nikkei.com/ article/ DGXNASFK2500K_V20C14 A6000000/ • 副社長 • サービス工学分野の博士号 • 解析は、研究顧問を務める 産業技術総合研究所、サー ビス工学研究センター
- 25. データの見えざる手: ウエアラブルセンサ が明かす人間・組織・社会の法則 • 矢野和男 (著) • http://www.amazon.co.jp/gp/ product/4794220685/ • https://www.facebook.com/ yano.labo • 東工大 知能システム科学専攻 • http://www.dis.titech.ac.jp/ special/yano.html
- 26. 人の動きのロギング • 技術要素 • ビーコンの設置と設定 (位置ごとの識別子の設定) • アプリケーション (バックグラウンド検出) • 体験 • iPhoneを持っているだけ • アプリケーションが処理 • iPhoneは普及したその人に紐付いたデバイス
- 27. その場にいる自分
- 28. 未来のレストランはiBeaconで会計して 見つめるだけでオーダーできるらしい • http://weekly.ascii.jp/elem/ 000/000/210/210651/ • 注文、決済 (履歴) • 品川 中国火鍋専門店【小肥羊 （しゃおふぇいやん）】 • http://weekly.ascii.jp/ elem/ 000/000/209/209556/
- 29. ビール売り子接近でスマホに 通知 野球観戦、快適に • http://www.nikkei.com/ article/ DGXMZO74965820Q4A73 0C1000000/ • 野球観戦で、ビール売り子接 近でスマホに通知について • http://blogs.yahoo.co.jp/ aburamejun/ 48221091.html
- 30. その場にいる自分と世界 • 技術要素 • ビーコンの設置と設定 (意味ごとの識別子の設定) • アプリケーション (ロック画面、バックグラウンド検出) • 体験 • 通知、表示 • 自分が何かを求めている、受け付ける状態にある • iPhoneは非常にプライベートなデバイス
- 31. ビーコンの活用 • 売り込み先は経営トップ • 組織や現場、会社の将来自体を変える • 不動産の所有者がビーコンを設置できる • データは誰のものか? • プライバシー、協業(のち破綻した場合?) • 保存するのか? • アプリケーションのダウンロード、はじめの体験
- 32. Q & A
- 33. 工学の「工」 • http://ja.wikipedia.org/wiki/西澤潤一 • 工学の「工」の字にはこんな意味。 • 上の横棒は自然が与えてくれたもの、 下の横棒は人と社会を表していて、 それを縦棒でつなぐのが工学だ、と。 • http://shinbun.fan-miyagi.jp/article/article_20090716-4.php 工
- 35. デザインパターン
- 39. 専門店街にあるお店でビーコンを使いたい! • 企画 : 新しいショッピング体験 • 来てもらう、見てもらう、知ってもらう、楽しんでもらう (買ってもらう) • 紙の会員カードを発行している、季刊カタログやダイレクトメール(郵便)の送付 • 屋内ナビゲーション • 専門店街アプリの屋内地図にお店の位置表示、ナビゲーション機能 (自社アプリ へのリンク) • アプリケーションはお店とユーザの絆 • キャンペーンのお知らせ、そのお店で使えるクーポンを発行 • 個人にカスタムした、ユーザの文脈にそった、こんにちわ • 商品の説明表示、ブックマーク (後で買う)
- 40. 博物館や空港ではどうなる? • 博物館 • 目の前にある展示物との対話的な体験 • 来てもらう (年間来館数) • 個人に特化した、こんにちわ、チケットフリーですぐ入館 • 詳細説明提供、ブックマークやソーシャルメディアへの投稿 • カフェなど併設施設、特別ツアー (クーポン、次回来館特典発行) • 空港 • ファーストクラスのサービス提供を • 個人への特化 • フライトの状況、ゲートまでのルート案内 • ラウンジや空港内店舗へのお誘い • 預けた荷物の受け取り位置までのルート案内、その後のタクシーなどの提案
- 41. iBeaconという単語を聞いたのだけど? • iBeaconは、その場にいる特定の顧客の行動を変化させる手段 • マーケティングが、オンラインからオフラインに広がる • マイクロ・ロケーション (Micro-location) • ビーコンの電波が届く範囲、場所の意味付けが自由にできる • iPhoneとアプリを通じた個人へのカスタマイズ • 近接時のマーケティング (Proximity Marketing) • その場所その時間にふさわしい提案 (クーポンなど) • 支払いやチェックイン (ロック画面へのショートカット表示) • 屋内測位とインドア・ナビゲーション • 同時にサーバアクセスからリアルタイムなユーザの行動把握
- 42. iBeaconを使いたいのだが? • iBeaconを利用するサービスの構成要素 • 企画 • ビーコンの設置位置の計画と備え付け (電源配線、設置方法) • アプリケーション(iOS/Android)、サーバ、コンテンツ (Passbook) • 運用 • 設備管理、コンテンツ更新、宣伝広告(アプリのインストール) • 最初に企画ありき。レイヤを超えた全体俯瞰と担当者の共通認識が大切 • ビーコンで解決できることを、アプリケーションで解決させると大変
- 43. Q & A
- 44. ビーコンの無線通信技術 • Bluetooth Low Energy (BLE) • Bluetooth4.0で統合された超低消費電力無線通信 • 2.4GHz帯を使う • Bluetooth 3.0とは物理層から異なる • コイン型電池1つで年単位の無線通信 • 安価。ウェアブル、スマートフォン向き • iBeaconが使えるiOS機種は? • iPhone4s (2011年秋)以降に発売されたiOSデバイス • BLEの機種対応はアプリケーションで調べられる
- 45. 混信や干渉はないのか? • 2.4GHz帯を利用 • アドバタイジング・チャネルは、WiFiや電子レンジと重なりにくい周波数に • WiFiからの干渉 • WiFiルータが近くにあると使えない場合もある • ビーコン同士の干渉 • パケットの衝突、送信時間:非送信時間比は1:280程度 (ビーコンは10個程度を目安)
- 46. ビーコンのパケット Time 368 マイクロ秒 100 ミリ秒 程度 アドバタイジング・パケット
- 47. • UUID • major/minor number • RSSI (1m地点での受信信号強度)
- 49. 電池はどれくらい持つの? • 計算上は単3電池2本 1秒1回で10年間 • 3ヶ月で電池がなくなることがあった (事例紹介を参照) • iBeaconビーコンの技術仕様 • MFiの技術仕様のパケットの送信周期が短い (頻繁に送信) • ビーコンの実装 • スキャン要求および接続要求の送受信処理 • これは接続しない設定にすれば削減できる • MyBeacon Pro MB004は、設定の通信を別のモジュールで • 常設であればUSBタイプのものを使う MyBeacon Pro MB004 368 マイクロ秒 時間 100 ミリ秒? (MFiにより不明) アドバタイジング・パケット スキャン要求および接続要求の送受信
- 50. ビーコンの運用や設定はどうするのか? • ビーコンを調達しUUID等の値設定 • 価格自体は1000円程度から • 電波の到達範囲の設定 • ユースケースにあわせた設置位置と送信電力値の決定 • 天井への設置は見通しがよい • 電波到達範囲は設定で1m 30m程度、タッチタイプも • ビーコンの動作確認 • 自動体外式除細動器のパッケージサービスがヒントになる? • 動作していない場合はサービスに不都合がない手順、現場対応の備え http://www.aplix.co.jp/?page_id=9313
- 51. プライバシーは大丈夫? • ユーザの所在追跡、その場にいる人の名前等が第3者に漏れる • ビーコンは一方的に送信するのみ • 128ビットの識別子 (UUID)と16ビットの値が2つ (major, minor) • 送信電力 (受信信号強度からの距離推定に用いる) • アプリケーションおよびその提供元への信頼が大事 • ビーコンの情報は漏れないか、偽のビーコンが作られないか • iOSでは任意のUUIDの読み取りはできない • Androidやスニファ(受信機)でUUID等はすぐわかる、ビーコンの複製も容易 • 困る事態はケースバイケース、結果の列挙とその対処を考える • iBeaconだけではない、ビーコンに認証機能追加、人間が確認する運用など USB BLEスニファ
- 52. Androidのサポート • AndroidでのiBeaconの検出 • 独自の実装例 • Bluetooth4対応機種 • API Level: 18. Android 4.3
- 53. Q & A
- 54. ビーコンと研究
- 55. 位置検出技術 • 量、質でおっかけたくなる。高精度な位置、測位。 • ありあわせのハードウェアでの古い方法 • 電波の強度のみ。方向検出はできない。 • モバイル機器は拡張性はない。採用したら互換性。 • 何十年前の古さで、論文や特許があるはず。 • 前提: ビーコンの電波強度しか得られない。 • 距離と位置推定。3点計測、事前測定した電波強度分布から • 実用性。ある程度動くこと。考えなくても設置できること。 • 測定したい距離精度程度で、ビーコンを格子に配置。
- 56. 屋内地図での利用 • 入り口(ポイント)の初期位置検出 • 屋内地図データ (iOS8) • 申し込みアンケート受付中 • WiFiおよびiBeaconの情報 • NFCで初期位置設定の研究例 • 今後は、自律航法も? • 加速度+M7プロセッサ • いまはアプリケーションで作るほかない。 • OSが提供すべき、基本機能 (iOS9 ?) Art Gallery Example Beacon regions
- 57. 社会と人間 • ロジスティクス • 経済において、原材料調達から生産・販売に至るまでの物流を企業が 合理化するための手段。 • ファウンデーション (アイザック・アシモフ) • 数学者ハリ・セルダン、集団の行動を予測する心理歴史学 • ネットワーク側から、人間が見える • iPhoneを通して、ビーコンの検出を通して。 1800年終わり 熱と仕事 1905年 質量とエネルギー 2014年 情報と?
- 58. 情報と時間とエネルギー • ネットワークの世界にリアル世界が流れこむ • 時間と空間の概念がないところに、それらが生じる • 宇宙が1つできるのと同じです • 日本は資源がない国です • 天然資源から、情報資源 • OS、コンパイラ、CPU (センサとメモリが辛うじて) • ヒト・モノ・カネ・情報 • 既に組み合わせではない
- 59. Q & A
- 60. フリーランスとは
- 61. iPhone/iPod touch アプリ市場 ■ 抜群の普及数 ■ iPhone 3,000万台 ■ iPod touch 2,000万台 ■ 公開，すぐ世界 ■ 個人でも会社でも ■ App Store は世界市場 ■ 一攫千金 ■ AppStore $2億/月
- 63. 独立するときTips • 退職金 • 日本版401k、移管手続き • 保険 • 健康保険税、地方自治体依存、課税所得の7 12% • 任意保険(上限2万円)、払込忘れで退会 • 信用があるうちに • クレジットカード • 家を買う (団体保険) • 税務 • 自分で一度やってみる • 青色申告、定率償却
- 64. メンタルの制御
- 65. アプリで食べる？ • 収益？! • 企画、開発、演出、宣伝! • 販売、集金 (AppStore)! • 絵と音楽、作れねーorz! • 受託？ → 体力勝負、人脈ない、田舎暮らし! • 組み込みの経験を活用？→ハードな開発
- 66. iXx - Real World Oriented Interface Lab
- 67. 最近のiPhone開発 • Bluetooth4 (Low Energy)! • 電池で1年以上通信! • ウェアブル、医療! • CoreBluetooth! • MFi不要、アプリ承認OK! • ハードとつながる! • たぶん、ハード最後の”新機能”! • 執筆、セミナー、(受託)
- 68. 今後の10年 • ミドルウェア! • Appleに振り回されない! • ”だれでも”できない! • 3つの立場の使い分け! • フリーランス → リスクの高い研究開発! • プロジェクト → 成果の販売 (換金)! • 著作、セミナー → その分野の第一人者
- 69. やってみて思うのは • 石の上にも3年 • 存在を知ってもらうまでに3年はかかる • 3年、無収入でも死なない準備 • 単式帳簿と複式帳簿 • 人生は、余寿命をお金や社会的立場、実績に変換する作業 • アルバイト的な、時間単価を増やすような • コミュニティ、組織を所持するような http://ja.wikipedia.org/wiki/ファイル:SampleBankbook.png 資産 資本 負債 (借入)
- 70. Q & A
- 71. コミュニティとハッカソン
- 73. 岐阜県と大垣市 • ソフトピアジャパン • http://www.softopia.info • 情報科学技術大学院大学 • http://www.iamas.ac.jp
- 75. 名古屋のコミュニティ • 名古屋GeekBar • https://www.facebook.com/nagoyageekbar • http://www.misoca.jp の中の方が毎週月曜開催 • 名古屋CV・PRML勉強会 • https://twitter.com/nagoyacv • 中部大学が中核になり活発 • 個人的には • 勉強会に価値はない • 自分で発表し、異なる立場同士での情報交換
- 76. Q & A
- 77. iOS8ではiBeaconはどうなる? (1/4) • iOS8の秘密保持契約 • iOS Developer Program License Agreement, 10.1 Information Deemed Apple Confidential • WWDCで公開された情報はNDAに縛られない。ただしスクリーンショット、レビュー やベータ版ソフトウェアの配布は明示的に禁止。 • 情報源 • WWDC2014 Session Videos • https://developer.apple.com/videos/wwdc/2014/ • What s New in Core Location, Session 706 • Taking Core Location Indoors, Session 708 • iBeacon for Developers • https://developer.apple.com/ibeacon/
- 78. iOS8ではiBeaconはどうなる? (2/4) • アプリケーション開発 • iBeaconについてのSDKの変更点はない • 位置情報のユーザ認可の変更。WhenInUse認可とAlways認可に分割 • レンジングのみであればWhenInUse認可、領域監視を使うならAlways認可 • iOS7の既存アプリケーションは、Always認可とみなされる。 • 屋内地図に向けた動き • 屋内図の提出申請のアンケート受付 https://mapsconnect.apple.com • アプリケーションのインストールと起動の促進 • AppStoreの 近くで人気 (near-me) (これはiOS7ですでにある) • その場にふさわしいアプリケーションのロゴがロック画面左下に表示 • AppStoreもしくはインストールしているアプリケーション
- 79. iOS8ではiBeaconはどうなる? (3/4) • CoreLocationフレームワークの変更点 • CLFloorクラス (建物の階)が追加 • WiFiをONにしてデバイスをアンロック(ホーム画面を表示)すると建物の階を検出する • Visit monitoring (ユーザが滞在した場所を常時検出する機能) • 屋内地図表示およびナビゲーションのヘルパクラス • 地理座標の変換、ピクセルと地理的な距離の変換、フロアマップ画像の回転や縮小のサポート • 入り口やコンテンツにiBeaconを設置する例を紹介 • (推測: 加速度センサによる自律位置推定導入時、ビーコンが初期位置検出と位置ずれ補正に使われ る?) • 建物やビーコンを通じたサービス提供者への提案 • ユーザとのつながりは、自社(あるいは提携)のアプリケーションを通して • 屋内案内機能があるアプリケーションは、その場でインストールするチャンス • 地図登録は始まったばかり。WiFiやビーコンの敷設計画があるならば早めの連携か?
- 80. iOS8ではiBeaconはどうなる? (4/4) • iOS8からの新しい流れ • Apple Notification Center Service • iOSの通知をBLEを通して周辺装置に同期する仕組み • iWatch、ウエアラブル (iPhoneの画面を見ない時代) • HomeKit • 身の回りのあらゆるものをiOSに登録するフレームワーク • BLEおよびWiFiで、Home Automation Protocol (MFi) • 現在のユースケースはSiriを通した音声コマンド • iCloudへの操作権限移譲とも見える • アプリケーションを探す、画面を見る行動自体が、面倒と思われる時代 • その場所(コンテキスト)にあわせた自動的な処理(ロック画面表示および操作)
- 81. Q & A
- 82. iOSとビーコン (アプリ開発)
- 83. アプリでなにができるの? • アプリケーションにソフトウェア開発ライブラリ(SDK)が提供する機能は3つ • レンジング (推定距離の取得) • 1秒毎に検出したビーコンを通知、フォアグラウンドのみ • ビーコン領域の状態取得 • ビーコン領域の内外にいるか、フォアグラウンド(アプリが画面に表示されている) • ビーコン領域の監視 • ビーコン領域の境界をまたいだ時に通知 • フォアグラウンドおよびバックグラウンド • 領域監視等通知時の実行時間(10秒)では、バックグラウンドでもレンジング、状態取得で きる • ロック画面が表示された時に、ビーコンを検出するバックグラウンドモード
- 84. 領域監視とレンジング • 監視対象 • CLBeaconRegionクラス。UUID, (省略可 major), (省略可minor) • UUIDの指定が必須。知らないUUIDのビーコンは検出できない • 1アプリあたり20が上限値 • 領域監視の通知は、領域境界を またいだ時 に発生する • ビーコンを検出すると、in通知 • 2秒程度 • ビーコンの領域からでると、exit通知 • 35∼50秒、受信圏外。(開発文書には目安20秒以上、200m以上のエリア移 動)
- 85. ビーコンまでの方向と距離を知りたいのだが? • 電波が来た方向は取れない • レンジングの距離推定 • レンジングで取得できる距離区分 • immediate: 非常に近い( 10センチメートル) • near: 近い(1 3メートル) • far: 遠い(ビーコンが受信できるそれ以上の距離) • CLBeaconのプロパティaccuracy • メートル単位の推定距離値、だが距離区分内での判定程度に • 部屋の中での位置を知りたいのだが? • 1つのビーコンでは、どの部屋にいるか程度 • 複数のビーコンの組み合わせ
- 86. ストア申請でリジェクトされたのだが? • バッテリ消費が少し増えると説明に書く必要があったらしい • イベントなどの利用開始日があるものは早めの申請を • バックグラウンドでのビーコン領域監視(出入りの監視) • iPhone4s: iOS7.0 50%/日、iOS7.1 3 5%/日 程度 • iPhone5: iOS7.0および7.1 3 5%/日 程度 • ロック画面表示時のビーコン領域検出だけであれば、バッテリは消費 しない • 電話基地局を使う粗い地理的な位置監視と組み合わせなど
- 87. 領域指定が20では不足するのだが? • 監視対象はビーコン群 • CLBeaconRegionに指定しない項目 はワイルドカード • 指定条件の工夫 • ゲート: 検出はUUIDのみ、10秒間の レンジングでビーコンの個別判定 • エリア: 指定条件AとBを交互に配置 して再利用。 • スポット: 別会社ならば個別UUID。 同じ会社ならば、エリアとして扱う • 建物に入った時点で、詳細条件を設定す る(実行時に設定を組み替える) UUID指定 major : 無指定 minor: 無指定 UUID指定 major : 1 minor: 無指定 UUID指定 major : 1 minor: 1
- 88. 動かないのだが? • 構成要素 • ビーコン、iOSアプリケーション、ネットワーク • iOSおよびアプリケーションの設定 • Bluetoothがオフ, BLEの非対応機種 (iPhone4) • 位置情報利用のユーザ認証が無効 • iOS7.0と7.1の振る舞いの違い • iOS7.0 アプリがタスクスイッチャにあれば、Terminated状態から復帰する • iOS7.1 タスクスイッチャからスワイプアウトしていてもTerminated状態から復帰 • iOSの内部エラー • iOS7.1はエラーが発生しやすいっぽい? 本体再起動しか復帰しない • Bluetoothの電源状態のモニタおよび領域監視開始時のエラーコードを、アプリ設計に反映する • 動かない原因を現場で探ることを期待/想定してはいけない。運用でカバーできる計画にする。 これら3つは SDKで状態取得できる
- 89. iOS7とiBeacon
- 90. iOS7とiBeacon • アプリケーション開発にはMFiは不要 • CoreLocationフレームワーク • 一般開発者権限で開発/アプリストア承認、デバッグは実機のみ • ビーコン領域 • 地理的領域とは違う、電波の届く範囲 • ビーコンが検出できる機種 • iOS7が動いているiOSデバイス ( iPhone4と第2世代iPadを除く) • SDKが提供する機能 • ビーコンの検出 • ビーコンになる • バックグラウンド・モード
- 91. 領域監視とレンジング • ビーコン領域の状態取得 • ビーコン領域の内外にいるか (フォアグラウンド、アプリが画面に表示されているとき) • ビーコン領域監視 • フォアグラウンドおよびバックグラウンド • ビーコン領域をまたいだことを検出 • レンジング • 1秒毎に検出したビーコンの情報を通知 (フォアグラウンドのみ、バックグラウンドで は動かない) • ただしバックグラウンドで領域監視等通知時の実行時間(10秒間)では、使える。
- 92. 領域監視のコード例locationManager = [[CLLocationManager alloc] init]; locationManager.delegate = self; ! [locationManager startMonitoringForRegion:region]; [locationManager stopMonitoringForRegion:region]; ! CLBeaconRegionクラス BOOL notifyOnEntry : 領域 in, デフォルト YES BOOL notifyOnExit : 領域 exit, デフォルト YES BOOL notifyEntryStateOnDisplay : 画面表示時, デフォルト NO CLLocationManagerDelegateプロトコル -(void)locationManager:didEnterRegion: -(void)locationManager:didExitRegion: -(void)locationManager:didDetermineState:forRegion:
- 93. 領域指定とその領域 UUID指定 major : 無指定 minor: 無指定 UUID指定 major : 1 minor: 無指定 UUID指定 major : 1 minor: 1
- 94. 領域監視とレンジング • 監視対象 • CLBeaconRegionクラス。UUID, (省略可 major), (省略可minor) • UUIDでフィルタリング、知らないUUIDは取れない • 1アプリあたり20が上限値 (iOS 7.0.2) • 領域監視の通知は、領域境界を またいだ時 に発生する • ビーコンを検出すると、in通知 • ビーコンの領域からでると、exit通知 • 受信圏外で35∼50秒位。(20秒以上、200m以上のエリア移動)
- 95. レンジング • ビーコン領域の検出時 (バックグラウンドモード) • 周囲にあるビーコンの情報取得はワイルドカード • レンジング • UUID/major/minor/RSSI/proximity • 1秒毎に検出したビーコンの情報を通知 • 領域検出→レンジング実行→周囲ビーコン検出
- 96. Q & A
- 99. Appcessoryの粗利益 • この数値は、根拠のない例で す • 販売価格 10,000円 • 仮に、粗利益20%として • 年2000円のウェブサービ ス • 買い替え動機、頻度 • 破損、水没 20% 30% 50% 販売管理等 工場出荷価格 粗利益
- 100. Q & A
- 101. ハードウェア プロトタイピング
- 102. http://getpebble.com http://www.lumoback.com http://www.wahoofitness.com http://www.kickstarter.com
- 104. プロトタイピング • iPhoneのセンサーで間に合うか ？! • 必要な機能! • センサー、アクチュエータ! • 電波法! • プロトタイピングのツール
- 105. プロトタイピング • iPhoneを利用する • 加速度、ジャイロ… • プロトタイピングに使えるもの • SensorTag, Konashi, RFduino • 一般に見せるときに注意すること • 電波法の技術基準適合証明 • Bluetoothの認証は、試作中は不要
- 106. http://goo.gl/d3HUL
- 107. TI Sensor tag IR temperature Sensor! Humidity Sensor! Pressure Sensor! Accelerometer! Gyroscope! Magnetometer! http://www.ti.com/tool/ cc2541dk-sensor
- 112. モジュール ! • RF回路部分を小さな基板にまとめたもの! • ハード側に手を入れるときに! • 開発：スクリプト/C言語! • 認証! • 電波法 (各国ごとに1万ドルくらい)! • Bluetooth 製品登録 (1万ドルくらい) http://www.bluegiga.com/ BLE112_Bluetooth_Smart_module • RF回路部分を小さな基板にまとめたもの • 各種の認証を取得済 • 電波法 (各国ごとに1万ドルくらい) • Bluetooth 製品登録 (1万ドルくらい) • 500円玉に乗るサイズ • 内部のマイコンでユーザ・アプリが動く • 開発用キット • ∼500ドル
- 113. オリジナル機器の開発 • 発注者はだれか？! • 企画が権限をもつのがよい(iBeaconのように)! • 担当分野をどこで切るか! • ハードウェア＋ドライバ! • 挙動 = ハード × 通信 × iOS(BTserver)! • トラブルに備える (納品後にiOSの振舞い変化)! • デモ(動作確認、検証)アプリが大事 • 発注者がだれか？ • 企画に権限がよい (iBeaconのように) • 担当分野をどこで切るか • ハードウェア＋ドライバ • 挙動 = ハード 通信 iOS(BTserver) • トラブルに備える (納品後にiOSの振舞いが変化) • デモアプリ(動作確認、検証)が大事
- 115. http://goo.gl/oYjrc
- 116. • UUIDで識別! • 16-bit / 128-bit! • 読み(read)/書き(write)/通知(notify)
- 117. Q & A
- 118. Bluetooth Low • 超低消費電力無線通信 • コイン型電池1つで年単位の無線通信 • 電池交換不要、使い捨て、低コスト • ウェアブル、スマートフォン向き • Bluetooth 3.0とは物理層から異なる技術
- 119. Bluetoothの歴史 2007年 2009年 Ver2.1 Enhanced Data Rate Ver3.0 High Speed 2004年 Bluetooth Low End Extension Wibree 2006年 2010年 Ver4.0 3.0とLow Energy の統合
- 120. 接続の後方互換性 デュアルモード・デバイス (iPhoneやPC) Low Energy Ver 3.0 までの技術 Bluetooth 4.0 シングルモード・デバイス (周辺機器) Bluetooth Smart は3.0までの機器とはつながらない
- 121. iOSとBLE 2011年 iPhone4s iOS5 • 世界初のBT4 • MFiなしに 一般開発者に解放 • ハードとつながる アプリが作れる 2012年 iPhone5 iOS6 • 周辺機器相当 (ペリフェラル) になれる 2013年 iPhone5s iOS7 • 端末の買い替え周期 • 周辺機器サポート • 独自のサービス展開
- 122. よくある質問 • 略称は？ • Bluetooth Low Energy、BLE、 Bluetooth Smart • 超低消費電力で音声を送りたい • Bluetooth3.0を使ってください • すれ違い、ファイル交換に使いたい • iOSアプリ間の通信速度は3 10kビッ ト/秒程度 https://itunes.apple.com/sr/app/bluespeed/id579118786?mt=8
- 123. ! サービスとキャラクタリスティクス
- 124. プロトコルスタック • キャラクタリスティクス! • 制御/動作指定! • センサー値/外界の状態! • (装置の)動作状態/内部状態 Applications Core Bluetooth GATT ATT L2CAP PHY Link Layer ApplicationsApplications BTserver • GATT: Generic Attribute Profile • ATT: Attribute Protocol • L2CAP: Logical Link Control and Adaptation Protocol
- 125. プロトコルスタック • キャラクタリスティクス! • 制御/動作指定! • センサー値/外界の状態! • (装置の)動作状態/内部状態 Applications Core Bluetooth GATT ATT L2CAP PHY Link Layer ApplicationsApplications BTserver • GATT: Generic Attribute Profile • ATT: Attribute Protocol • L2CAP: Logical Link Control and Adaptation Protocol サービス = クラス! キャラクタリスティクス = プロパティ • キャラクタリスティクス • 制御/動作指定 • センサー値/外界の状態 • (装置の)動作状態/内部状態
- 126. サービスとプロファイル(振る舞い) • http://developer.bluetooth.org/gatt/profiles/ Pages/ProfileViewer.aspx? u=org.bluetooth.profile.find_me.xml http://developer.bluetooth.org/gatt/profiles/Pages/ProfileViewer.aspx?u=org.bluetooth.profile.find_me.xml! Immediate! Alert Service! Tx Power Service! Link Loss! Alert Service! 振動やブザー! を出力 送信電力! の値 切断時の! 振る舞い指定 Find ME! Profile Proximity! Profile! デバイス発見 切断時の警告 ユースケース ハード仕様
- 127. HomeKit • ハードウェアとアプリの分離 • アプリは位置登録とシーン設定 • Siri音声コマンドによる実行 • 新しいハードウェア販売 • アプリケーションはおまけ?
- 128. HomeKit (ハード)
- 129. HomeKit Accessory Protocol Connecting accessories to HomeKit Transports • Bluetooth Low Energy • IP Security • Bi-directional authentication • Per-session encryption Common functionality definitions • Services • Characteristics プロトコル。 BLEとIP。 セッションごとに暗号化。 サービスとキャラクタリスティクス
- 130. HomeKit Accessory Profiles Services • Garage door openers • Lights • Door locks • Thermostats • IP camera controls • Switches • … • Custom Characteristics • Power state • Lock state • Target state • Brightness • Model number • Current temperature • … • Custom サービス: 具体的な機器 キャラクタリスティクス: 機能 2つを分離することで、自由な組み合わせ。 多種多様な機器に対応可能。
- 131. HomeKit Accessory Protocol Layers Bluetooth LE IP L2CAP TCP Attribute Protocol (ATT) HTTP Generic Attribute Profile (GATT) JSON HomeKit Accessory Protocol HomeKit Encryption Boundary 完全にApple仕様
- 132. HomeKit対応ハード • 通信以外で、コード入力によるペアリング • その機器を動かしていると確認できる機能 • MFi取得からスタート
- 133. HomeKit (アプリ)
- 135. Home Manager Entry point Common database Manages homes Primary home Add or remove homes Notifies of changes ホームマネージャ。 複数のホームを管理。 ホーム、ルーム、アクセサリ
- 136. Room Contains accessories Notifies of changes Uniquely named with a home Recognized by Siri ルーム。ホームはルームの集合。
- 137. Zone Zones HMZone Arbitrary grouping of rooms • Example: upstairs Rooms can be in any number of zones Uniquely named with a home Recognized by Siri Rooms Rooms Rooms Rooms Rooms Rooms Rooms 部屋の集合体がゾーン。 1Fとか、2Fとか。Siriが認識。 へい、Siri。1Fの電気をオフ"
- 138. Accessory Corresponds to physical device(s) Assigned to a room Accesses device state Notifies of changes Uniquely named with a home Recognized by Siri 機器。照明とか、エアコンとか、ドアロックとか 識別可能な名前付け。 Siriが認識。
- 139. Home Kit Accessory Profiles Services • Garage door openers • Lights • Door locks • Thermostats • IP camera controls • Switches • … • Custom Characteristics • Power state • Lock state • Target state • Brightness • Model number • Current temperature • … • Custom アクセサリは、サービス、複数のキャラクタリスティクス サービス=機種の種類 キャラクタリスティクス=機能 多種多様な機器を表現する工夫。
- 140. Services Represents a function of an accessory Contains characteristics of the service May have a name • A“light bulb”service has a name • A“firmware update”service does not • Don’t expose unnamed services • Names must be unique within a home Recognized by Siri • Named and Apple-defined 機器の種類。 照明とか
- 141. Service Group Service Groups HMServiceGroup Arbitrary grouping of services • Example: nightlights Services can be in any number of groups Convenient way to control services across accessories Uniquely named with a home Recognized by Siri Service Service Service Service Service Service Service 機器の集合。 常夜灯の集合とか
- 142. Action Set Lock doors Light off Close garage Close gates Switch off Temp down Light off Action Actions HMCharacteristicWriteAction Added to action sets Writes a value to a characteristic Close garage 操作。単純な書き込み。
- 143. Action Set Lock doors Light off Close garage Close gates Switch off Temp down Light off Action Sets HMActionSet Collection of actions that are executed together • Example: “night” Actions executed in undefined order Uniquely named with a home Recognized by Siri 夜にして。
- 144. Every Date Time Delay Action Repeat On/Off Triggers HMTimerTrigger Executes an action set Fires on a specified date Can repeat Uniquely named with a home System executes in background Trigger Night Week days 9PM 1 hour Lock doors Repeat once On アクションの集合の実行。 時間指定、繰り返し。
- 145. Testing Your App How do you test? HomeKit Accessory Simulator!
- 146. Initial Setup Review Recommended flow Create a home • User provides name Add rooms to the home • User provides names Add accessories • Use an accessory browser • Add accessory to home • User provides name → update name for accessory • User chooses room → assign accessory to room アプリケーション=初期設定と動作確認。 パソコンのデバイスドライバみたい。
- 148. 雑感
- 149. 2年後、5年後の予測 • 2000年のインターネット • あたる予測と、予測でしかない予測と • 2年後 • 相手の戦力をもって判断。自分が何を出来るか。 • 工場。製造。要素部品はだれでも同じ。 • 会社を作り販売開始まで、2年。 • 5年後 • 5年前から今が予測できたか?
- 150. IoT? • コマツの重機のデータ収集、回転寿司のAWS活用 • なぜiOSでIoTとかの話題? • iOSはインフラ • B2B、B2C? • POSの無料サービス • 空席情報→自社から客の誘導。チェーン店? • リアル世界とネットの同期
- 151. ウエアラブル? • 身に付ける習慣。 • 1つだけ。翌朝も身につけるか? 充電? • メガネと時計 (衣服と靴)、皮膚接触 • 電子からみた人間、その逆も、透明人間。感覚器 • 機能、通知と表示(1/2次元)、生体情報 • メガネ、目と耳。腕時計、見遣る。 • 物理的にべつもの。機能+アルファか、新種か。
- 152. ANCS / iWatch • iPhoneの画面をいちいち見るのは、めんどうだ • ポケベル時代と人間は同じ、10秒で消えるSNS • 通知系、特定条件、フィルタリング、確実にとる • ケース、イヤホンアクセサリ
- 153. iBeacon • 従来やりたかったことを、iBeaconで • 理解できる形にiBeaconをおしはめる • 外部からユーザのiPhoneにトリガー、常時検出 • 意味付けは自由、もの。位置、展示物、移動体 • iWatch的な物自体も • 検出、感覚器の延長。送信、発声の延長。 • 機械同士の会話 • その場でやりたいことは、やること • アプリを選択、パスを選択…
- 154. ハードウェアが未来を… • Fitbit、事業の1要素としてハードウェアが • iPhoneの場合 • 立場の変更：音楽プレイヤーから電話に • 売り場：キャリア代理店 • 買い替えサイクル：2年周期 (iOS1年/ハード2年) • 普及期は急激な伸び、飽和で買い替えサイクル • インフラ、アカウント、購買/個人情報蓄積
- 155. 参考情報
- 156. Appleからの情報 • https://developer.apple.com/videos/ wwdc/2012/! • Session 703: Core Bluetooth 101! • Session 705 Advanced Core Bluetooth! • Apple Bluetooth Mailing list! • https://lists.apple.com/mailman/listinfo/ bluetooth-dev
- 157. 書籍 • AppleのBluetoothアクセサリ設計指針! • Bluetooth Low Energy Handbook! • http://www.amazon.co.jp/Bluetooth-Low-Energy- Developers-ebook/dp/B009XDA1G8/! • Building iPhone and iPad Electronic Projects! • http://shop.oreilly.com/product/0636920029281.do! • Bluetooth4 Core Specificaiton (辞書的に)
- 158. 半導体、モジュール • Texus Instruments社! • http://www.tij.co.jp/product/jp/cc2540! • http://processors.wiki.ti.com/index.php/ Category:BluetoothLE?DCMP=blestack&HQS=ble-wiki! • フォーラム! • Nordic Semiconductor社! • https://www.nordicsemi.com! • BlueGiga! • http://www.bluegiga.com
- 159. サービス、動向 • Facebook BTLEグループ! • https://www.facebook.com/groups/ 563064710384459/! • Kickstarter ?! • http://www.kickstarter.com/discover/ recently-launched