회고..
What is Beacon ?!
비콘은 주기적으로 신호를 방출하며, 주변에 있는 스마트 디바이스(예: 스마트폰)는 이 신호를 감지하고 해당 비콘의 위치를 파악합니다. 이를 통해 스마트 디바이스는 특정 위치에서 어떤 일을 수행할 수 있게 됩니다.
장점
정확성 : 비콘은 정확한 위치 정보를 제공하며, 건물 내부와 같이 GPS 신호가 도달하지 않는 환경에서도 작동합니다.
저전력 : 비콘은 저전력 소비로 오랜 배터리 수명을 가지고 있습니다.
간편성 : 비콘을 설정하고 관리하기 쉽습니다.
종류
| 비콘 종류 | 바이트 수 | 주요 필드 | 설명 |
|---|---|---|---|
| iBeacon | 30 바이트 | UUID (16바이트), Major ID (2바이트), Minor ID (2바이트), TX Power (1바이트) | Apple에서 2013년에 발표한 비콘 표준으로, 실내 위치 추적, 근거리 마케팅, 매장 내 고객 맞춤형 알림 등에 널리 사용됩니다. 주로 상업용 솔루션에 많이 채택되며, Android와 iOS 모두에서 지원됩니다. |
| Eddystone | UID: 18바이트 URL: 가변 TLM: 14바이트 | UID (Namespace ID, Instance ID), URL (URL Scheme, Encoded URL), TLM (버전, 배터리 전압, 온도, 광고 수, 가동 시간) | Google이 2015년에 발표한 오픈소스 비콘 프로토콜로, 다양한 프레임을 통해 URL 전송, UID 기반 위치 식별, 텔레메트리 데이터 전송을 지원합니다. Android 환경에서 강력한 호환성을 가지며, IoT, URL 공유 및 모니터링에 많이 사용됩니다. |
| AltBeacon | 28 바이트 | Beacon ID (20바이트), Reference RSSI (1바이트), MFG Reserved (2바이트) | Radius Networks가 2014년에 개발한 오픈소스 비콘 표준입니다. iBeacon과 유사하지만, 비공식적인 제한 없이 누구나 자유롭게 사용할 수 있으며, Android 환경에 특히 적합합니다. 주로 상업적 환경이나 커스터마이징이 필요한 프로젝트에 사용됩니다. |
| Samsung BLE Beacon | 가변 (주로 20바이트 이상) | UUID, Major ID, Minor ID, TX Power | Samsung에서 BLE 기반으로 제공하는 비콘 프로토콜로, 주로 Samsung 기기와의 호환성에 최적화되어 있습니다. 특정 용도나 앱과 연계하여 사용되며, 표준화된 형태는 아니지만 특정 Samsung 기기에서의 비콘 기능을 지원합니다. |
| Kontakt.io | 25 바이트 | UUID, Major ID, Minor ID, TX Power | iBeacon 및 Eddystone 형식을 모두 지원하며, Kontakt.io에서 개발한 비콘입니다. 다양한 API 및 관리 도구를 제공하여 스마트 오피스, 물류 관리, 실내 내비게이션 등의 다양한 분야에서 사용됩니다. 플랫폼과의 통합이 쉬워 많은 기업들이 선택하고 있습니다. |
예시 :
🚨 물론 기본베이스의 종류이고 회사(제조사)마다 다를 수 있습니다~
Android 에서 사용하기 (2가지 방법)
base
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_SCAN" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_CONNECT" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />권한을 AndroidManifest.xml에 추가
1. import android.bluetooth.* 사용하기
import android.bluetooth.*
import android.bluetooth.le.*
import android.content.Context
import android.os.ParcelUuid
import android.util.Log
class BluetoothManager(private val context: Context) {
private var bluetoothAdapter: BluetoothAdapter? = null
private var bluetoothLeScanner: BluetoothLeScanner? = null
private var bluetoothGatt: BluetoothGatt? = null
private val TAG = "BLE"
private val bleScanCallback = object : ScanCallback() {
// BLE 스캔 (성공)
override fun onScanResult(callbackType: Int, result: ScanResult?) {
super.onScanResult(callbackType, result)
result?.device?.let { device ->
connectToDevice(device) // 기기 연결
bluetoothLeScanner?.stopScan(this)
}
}
// BLE 스캔 (실패)
override fun onScanFailed(errorCode: Int) {
Log.e(TAG, "onScanFailed : \${errorCode}")
}
}
//기기 연결 콜백 object
private val gattCallback = object : BluetoothGattCallback() {
override fun onConnectionStateChange(gatt: BluetoothGatt, status: Int, newState: Int) {
if (newState == BluetoothProfile.STATE_CONNECTED) {
discoverServices(gatt)
} else if (newState == BluetoothProfile.STATE_DISCONNECTED) {
Log.d(TAG, "GattCallBack : STATE_DISCONNECTED")
}
}
//BLE 서비스 발견
override fun onServicesDiscovered(gatt: BluetoothGatt, status: Int) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
readServices(gatt)
} else {
Log.e(TAG, "onServicesDiscovered failed $status")
}
}
//기기 데이터 읽기
override fun onCharacteristicRead(gatt: BluetoothGatt, characteristic: BluetoothGattCharacteristic, status: Int) {
if (status == BluetoothGatt.GATT_SUCCESS) {
val value = characteristic.value
Log.d(TAG, " UUID: ${characteristic.uuid}, datas: ${value?.joinToString()}")
} else {
Log.e(TAG, "onCharacteristicRead failed $status")
}
}
}
//스캔 시작
fun startScan() {
Log.d(TAG, "startScan")
val bluetoothManager = context.getSystemService(Context.BLUETOOTH_SERVICE) as BluetoothManager
bluetoothAdapter = bluetoothManager.adapter
bluetoothLeScanner = bluetoothAdapter?.bluetoothLeScanner
val scanFilters = listOf(
ScanFilter.Builder().setServiceUuid(ParcelUuid.fromString("특정 uuid")).build()
val scanSettings = ScanSettings.Builder()
.setScanMode(ScanSettings.SCAN_MODE_LOW_LATENCY)
.build()
bluetoothLeScanner?.startScan(scanFilters, scanSettings, bleScanCallback)
}
//기기 연결
private fun connectToDevice(device: BluetoothDevice) {
bluetoothGatt = device.connectGatt(context, false, gattCallback) //콜백 지정
}
// 서비스 검색
private fun discoverServices(gatt: BluetoothGatt) {
gatt.discoverServices()
}
// 서비스와 특성 읽기
private fun readServices(gatt: BluetoothGatt) {
gatt.services?.forEach { service ->
Log.d(TAG, "service : \${service.uuid}")
service.characteristics.forEach { characteristic ->
if (isReadableCharacteristic(characteristic)) {
gatt.readCharacteristic(characteristic)
}
}
}
}
// 특성이 읽을 수 있는지 확인
private fun isReadableCharacteristic(characteristic: BluetoothGattCharacteristic): Boolean {
return characteristic.properties and BluetoothGattCharacteristic.PROPERTY_READ != 0
}
// 스캔 그만하기
fun stopScan() {
Log.d(TAG, "stopScan")
bluetoothLeScanner?.stopScan(bleScanCallback)
}
// 종료
fun disconnect() {
bluetoothGatt?.close()
bluetoothGatt = null
}
}
2. org.altbeacon:android-beacon-library 사용하기
AltBeacon 표준을 위한 오픈소스 Android Beacon Librar, 하지만 다른 iBeacon 등 다른 비콘도 감지가 가능하다 BeaconParser 를 추가한다면
beaconManager.beaconParsers.add(
BeaconParser()
.setBeaconLayout("해당 비콘 레이아웃")
)
| 비콘 종류 | Beacon Layout | 설명 |
|---|---|---|
| AltBeacon | m:0-3=beac,i:4-19,i:20-23,i:24-27,p:28-28 | AltBeacon 기본 레이아웃. Android Beacon Library에서 기본적으로 지원. |
| iBeacon | m:2-3=0215,i:4-19,i:20-21,i:22-23,p:24-24 | Apple에서 정의한 iBeacon 표준. UUID, Major ID, Minor ID, TX Power를 포함. |
| Eddystone-UID | s:0-1=feaa,m:2-2=00,i:3-10,i:11-18,p:19-19 | Google의 Eddystone UID 프레임. Namespace ID와 Instance ID를 포함. |
| Eddystone-URL | s:0-1=feaa,m:2-2=10,p:3-3 | Google의 Eddystone URL 프레임. 비콘을 통해 URL을 브로드캐스트. |
| Eddystone-TLM | s:0-1=feaa,m:2-2=20,p:3-3 | Google의 Eddystone TLM(텔레메트리) 프레임. 배터리 전압, 온도 등 상태 정보를 포함. |
| Eddystone-EID | s:0-1=feaa,m:2-2=30,p:3-3 | Google의 Eddystone EID 프레임. Ephemeral Identifier(일회용 식별자)를 전송. |
| Kontakt.io | m:2-3=0215,i:4-19,i:20-21,i:22-23,p:24-24 | iBeacon과 동일한 레이아웃을 사용하며, Kontakt.io 비콘에서 주로 사용. |
| Samsung BLE | (비표준, 사용자 정의 필요) | 삼성 기기에서 BLE 비콘 용도로 사용되며, 비표준이므로 데이터 레이아웃에 맞는 커스터마이징 필요. |
(기준: 2024-11-14)
manifiest.xml - 서비스 추가
<application>
<!-- Foreground service permission (Android 9 이상) -->
<service android:name="org.altbeacon.beacon.service.BeaconService" android:foregroundServiceType="location" />
</application>build.gradle - 라이브러리 추가
dependencies {
implementation 'org.altbeacon:android-beacon-library:2.19.5'
}BeaconUtil
import android.content.Context
import android.util.Log
import org.altbeacon.beacon.*
class BeaconUtil(private val context: Context) : BeaconConsumer {
private val beaconManager: BeaconManager = BeaconManager.getInstanceForApplication(context)
init {
// iBeacon 포맷 추가 (비콘 종류 결정)
beaconManager.beaconParsers.add(BeaconParser().setBeaconLayout(BeaconParser.IBEACON_LAYOUT))
}
//바인딩
fun bind() {
beaconManager.bind(this)
}
//언바인딩
fun unbind() {
beaconManager.unbind(this)
}
// 비콘 서비스 연결 후 호출되는 콜백 함수
override fun onBeaconServiceConnect() {
beaconManager.addRangeNotifier { beacons, region ->
if (beacons.isNotEmpty()) {
for (beacon in beacons) {
Log.d("BLE", "UUID: \${beacon.id1}, Major: \${beacon.id2}, Minor: \${beacon.id3}")
Log.d("BLE", "Distance: \${beacon.distance} meters")
}
}
}
try {
// 특정 영역에서 비콘 탐색 시작 (null로 설정 시 모든 비콘 탐색 UUID, Major, Minor)
beaconManager.startRangingBeaconsInRegion(Region("BeaconUtil", null, null, null))
} catch (e: RemoteException) {
e.printStackTrace()
}
}
}
org.altbeacon:android-beacon-library 를 사용하면 거리도 구할 수 있다. 👍
비콘 정보 복호화 하기
제조사 by 제조사 이지만 uuid 를 제외하고는 암호화해서 보내는 경우가 종종 있다. 데이터를 확인하려면 복호화가 필요합니다 ⊙.☉
javax.crypto.Cipher 를 사용한 복호화
2-2-1(5)바이트를 복호화 하기
import android.util.Log
import javax.crypto.Cipher
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec
object DecryptionUtil {
private const val TAG = "decrypte"
fun decrypt(input1: Int, input2: Int, input3: Int): IntArray {
Log.d(TAG, "input1 = $input1, input2 = $input2, input3 = $input3")
// 1. 주어진 int 값을 2바이트 배열로 변환
val inputBytes = ByteArray(5)
inputBytes[0] = ((input1 shr 8) and 0xFF).toByte()
inputBytes[1] = (input1 and 0xFF).toByte()
inputBytes[2] = (input2 and 0xFF).toByte()
inputBytes[3] = ((input3 shr 8) and 0xFF).toByte()
inputBytes[4] = (input3 and 0xFF).toByte()
Log.d(TAG, "복호화 이전 = %02X,%02X,%02X,%02X,%02X".format(inputBytes[0].toInt() and 0xFF, inputBytes[1].toInt() and 0xFF, inputBytes[2].toInt() and 0xFF, inputBytes[3].toInt() and 0xFF, inputBytes[4].toInt() and 0xFF))
val key = "암호키"
val rc4Key = SecretKeySpec(key.toByteArray(), "암호화 알고리즘 이름")
// 3. 암호화 객체 생성 및 초기화
val rc4Cipher = Cipher.getInstance("")
rc4Cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, rc4Key)
// 4. 복호화 실행
val decryptedBytes = rc4Cipher.update(inputBytes)
Log.d(TAG, "복호화 완료 = %02X,%02X,%02X,%02X,%02X".format(decryptedBytes[0].toInt() and 0xFF, decryptedBytes[1].toInt() and 0xFF, decryptedBytes[2].toInt() and 0xFF, decryptedBytes[3].toInt() and 0xFF, decryptedBytes[4].toInt() and 0xFF))
// 5. 복호화된 바이트 배열을 각각 2바이트, 2바이트, 1바이트로 변환하여 배열로 반환
val result1 = (decryptedBytes[0].toInt() and 0xFF shl 8) or (decryptedBytes[1].toInt() and 0xFF)
val result2 = (decryptedBytes[2].toInt() and 0xFF shl 8) or (decryptedBytes[3].toInt() and 0xFF)
val result3 = decryptedBytes[4].toInt() and 0xFF
Log.d(TAG, "(Decryption)result1 = $result1")
Log.d(TAG, "(Decryption)result2 = $result2")
Log.d(TAG, "(Decryption)result3 = $result3")
return intArrayOf(result1, result2, result3)
}
} 소감..
회사에서 블루투스(BLE) 통신을 사용한 앱을 제작하기 위해 공부했는데 많은 앱들이 webView로 작업하기 때문에 네이티브 기능을 공부하는 것이 도움이 될거 같다.👻
