無論是筆記本電腦，平板電腦，智能手機還是其他設備，我們中的許多人都可以將設備留在咖啡店，機場，出租車或其他地方，從而體驗到設備的潛在或實際損失。但是，隨著基于藍牙的智能標簽和其他類型的地理圍欄設備（如Apple iBeacon）的推出，有許多選項可以防止丟失可能包含您不希望黑客獲取的不可替代數據或數據的設備 - 聯系人，個人數據，照片，商業計劃等。這些標簽結合了在智能手機或平板電腦上運行的藍牙硬件和軟件應用程序，并且當您離開帶標記的設備時可以發出警告。通過手機或平板電腦上運行的軟件應用程序，范圍可以從幾英尺調整到大約30英尺，其他功能可以激活或禁用。

Apple iBeacon是一個相對較新的應用程序，可以擴展位置服務Apple iOS操作系統。位置服務允許基于位置的應用程序和網站（包括地圖，相機，Safari和其他Apple和第三方應用程序）使用來自可用蜂窩，Wi-Fi，全球定位系統（GPS）網絡和iBeacons的信息來確定您的近似位置。

例如，使用Wi-Fi或GPS或蜂窩連接，應用程序可以使用您的位置數據并執行位置搜索查詢以查找附近的咖啡館，加油站或劇院;或者您的設備可以根據設備的當前位置自動設置其時區。應用程序軟件要求您在設備上啟用定位服務，并在使用您的位置數據之前將您的權限授予每個應用或網站。在iOS 7中，如果關閉位置服務并使用“查找我的iPhone丟失模式”，只要設備處于“丟失模式”，就會在設備上重新啟用位置服務。一旦禁用丟失模式，位置服務將返回其先前的狀態。

基本上，標簽是組合藍牙4.0收發器（通常使用4.0標準的藍牙低功耗部分）的低成本設備，可能是低 - 終端微控制器（可能嵌入藍牙收發器芯片）或獨立MCU，幣形電池，信號器和LED指示燈。最新的藍牙規范使用基于屬性協議（ATT）的基于服務的架構。所有低功耗通信都通過通用屬性配置文件（GATT）進行，GATT用于實現藍牙智能接口。應用程序或其他配置文件使用GATT配置文件，因此客戶端和服務器可以以結構化方式進行交互。

作為藍牙4.0標準的一部分，藍牙智能為信標體驗帶來三個基本功能：可以驗證的智能無線連接并管理互動;一種極其節能的連接，不會耗盡用戶的手機電池;手機制造商和移動操作系統無處不在的支持。

實施iBeacon

Apple iBeacons和其他基于位置的傳感器可以作為標簽實現，并“附加”到產品或人員，然后鏈接到智能手機或平板電腦。在視距應用中，標簽的范圍在100到150英尺之間。提供藍牙智能芯片和子系統的公司包括CSR，Nordic Semiconductor，恩智浦半導體，意法半導體，德州儀器等。

Nordic Semiconductor提供的典型信標參考設計包括高度集成的BLE收發器芯片，nRF51822，2.4 GHz天線，以及連接傳感器或其他功能的觸點板 - 所有這些都在直徑僅為20 mm的電路板上（圖1） 。 nRF51822芯片內部是一個32位ARM Cortex-M0 CPU，具有256 KB閃存和16 KB RAM，因此無需單獨的微控制器。該參考設計包括10個通用I/O引腳，兩個用于切換工作模式的按鈕，一個RGB LED指示燈，可通過SPI端口完全編程，并支持無線固件更新。 nRF51822藍牙智能信標套件包括一個信標和完全訪問軟件和設計文件。

圖1：這個簡單的參考設計，Nordic Semiconductor的nRF51822允許設計人員制作Apple iBeacon-兼容應用程序使用該公司高度集成的收發器芯片，其中包含一個低功耗微控制器。

與北歐芯片類似，劍橋科學研究院（CSR）的CSR1011通過集成16位RISC保持元件數量非常低基于微控制器，64 KB系統RAM，64 KB內部ROM和完整的藍牙低功耗收發器（圖2）。在其休眠模式下，芯片消耗的電流小于600 nA，因此如果芯片每天激活幾次，則硬幣電池可以為芯片供電一年或更長時間。片上MCU為設計人員提供了諸如10位A/D轉換器，32條數字I/O線，3個模擬I/O引腳，UART，I2C/SPI端口，4個脈沖寬度調制定時器等資源模塊，甚至是開關模式電源控制器。

圖2：由CSR開發的CSR1011高度集成的藍牙低功耗收發器芯片，僅實現低功耗部分藍牙4.0標準，是一個完整的系統級芯片解決方案，適用于需要最少元件數量的設計。

當iBeacon設備鏈接到iOS設備時，信標可以在您接近或離開某個位置時提醒應用程序iBeacon顯示。除了監控位置，應用程序還可以估算您與iBeacon的接近程度（例如，零售店中的顯示或結賬柜臺）。根據您的設備和可用服務，位置服務使用蜂窩，Wi-Fi，藍牙和GPS的組合來確定您的位置。如果您不在GPS衛星的清晰視野范圍內，您的設備可以使用眾包Wi-Fi和手機信號塔位置或iBeacons確定您的位置。

可以在屏幕上顯示您的位置的應用，包括地圖，使用藍色標記指示您當前的（近似）位置。如果無法準確確定您的位置，標記周圍也會出現藍色圓圈。圓的大小顯示您的位置可以確定的精確程度 - 圓越小，精度越高典型的藍牙4.0標簽可能大約四分之一，也許大約是厚度的三倍。這種標簽的一個例子是Phone-Halo提供的StickR TrackR設備（圖3）。直徑大約一英寸的標簽足夠小，可以連接到鑰匙環或使用雙面膠帶，粘在筆記本電腦或平板電腦上，甚至可以連接到狗項圈上。除了圓盤形標簽外，該公司還有一個薄錢包大小的矩形設備，寬4厘米，長6.5厘米，厚0.4厘米。它使用兩個CR2016紐扣電池，可以使用兩年左右。

在iOS或Android手機或平板電腦上運行的軟件應用程序允許用戶通過水龍頭查看手機/平板電腦和標記物品之間的距離手指在應用程序上，標簽將響鈴，從而指示其位置，并且軟件允許StickR完全自定義用于聲音警報設置，范圍和其他功能。鑰匙串上的標簽或附在另一臺設備上的標簽也可以反向運行 - 它有一個按鈕，當按下該按鈕時，會導致您的iOS或Android設備響鈴，從而可以找到放錯位置的手機或平板電腦。

圖3：Phone-halo開發的小型藍牙4.0標簽可以從單個CR2016紐扣電池運行一年多。在iOS或Android設備上運行的軟件應用程序可以同時監控五到十個標記項目。總之，藍牙低功耗設備的出現開辟了一個新的應用領域，包括iBeacons，標簽和許多其他解決方案利用其低待機功耗和智能手機技術，提供防損和新的基于位置的服務。隨著BTLE設備的高度集成，成本將繼續下降，并將繼續開辟更多的市場機會。