低功耗藍牙技術開花結果　iBeacon商業應用激增

但近兩年來，各報章媒體卻總把實體零售業與一個新的科技名詞牽扯在一起：「iBeacon」。所謂iBeacon，是美商蘋果公司在2013年中所提出來的一套「微距定位技術」，按照這套技術所製造出來的硬體裝置尺寸可以非常迷你，最小可達一個銅板大小(如圖1)，這樣的一個裝置，會不斷廣播帶有識別碼的低功耗藍牙(BLE)訊號。這個訊號的有效範圍可以設定得非常短，譬如2公尺(如圖2)。

圖1　iBeacon裝置體積小、隨裝即用，圖為天奕科技所合作開發的各類型iBeacon。

圖2　根據蘋果公司的定義，iBeacon的應用距離可分為三個層級，近距離(Immediate)為1公尺以內，中距離(Near)為數公尺，遠距離(Far)為10公尺以上，最大標準傳輸距離可達70公尺。

現今的可攜式裝置幾乎都配置有藍牙晶片，都可以感應藍牙訊號，只要某個特定的可攜式裝置感應到了某個特定iBeacon的訊號，就表示這個可攜式裝置位於該iBeacon的周圍，而這個可攜式裝置持有人的位置即被定位出來。假設該iBeacon是被安裝於某商場的門口，就代表此人正經過商場門口。既然能夠掌握位置，就可以進一步發揮應用面的設計了。

布建成本遠勝Wi-Fi　iBeacon定位後來居上

早在iBeacon出現之前，Wi-Fi定位就被廣為研究，筆者15年前就讀交大研究所時，就有Wi-Fi定位的研究項目，但至今仍未成為商用技術，而後起之秀iBeacon卻有取而代之、大展其道的氣勢，究其原因，就在「布建成本」這個關鍵點。

Wi-Fi是個高成本、高耗能的技術。高成本指的是裝置製造成本，包含晶片、模組、天線等等在內，動輒數百、數千元，體積又大，而高耗能指的是其耗電量，Wi-Fi裝置無法單靠電池驅動，必定要連接電源。相較之下，iBeacon裝置的製造成本僅Wi-Fi的十分之一，而BLE訊號的能耗極低，用單顆電池即可維持數個月的運轉，裝置體積更是迷你。在實地布建時，iBeacon可用不改裝潢、不牽電線、甚至半隱形的方式布建在各個角落，Wi-Fi卻要大興土木，兩者相比的布建成本完全無法比擬。而商用領域最重視的便是成本，是故iBeacon定位發展潛力遠優於Wi-Fi定位，也可說各有各的專長領域。

iBeacon室內導航　合理也要合用

iBeacon最早被提出來的應用就是室內導航。這是個顯而易見的選擇，因為目前用於導航的全球衛星定位系統(GPS)系統是靠衛星訊號作為定位依據，遠自外太空發射的衛星訊號相當微弱，無法穿牆，即使最靈敏的晶片和天線都無法在進屋後的5公尺內偵測到衛星訊號，例如筆者當年任職於全球最大的GPS公司Garmin時，為了測試機器，便常常要開著車到處跑，名符其實的行動辦公室。且衛星導航仍未有效克服「垂直定位」的問題，即無法辨認出垂直樓層的所在位置。

如今，這些技術限制，全都可由iBeacon解決，當iBeacon被均勻且大量地布建於場域內，就可用於定位該場域內的行動裝置，且可做到垂直導航(如圖3)。試想一個應用情境：使用者A要前往棒球場看球，當他停妥車子後，打開行動應用程式(App)，隨即得知自己在B1停車場南側，且立刻獲得了一條前往D區2樓觀眾席的路線指引。這樣的應用情境過去前所未見，且具備商業價值。但是，iBeacon真的可作為有效的導航技術嗎？

圖3　室內導航App介面與GPS導航相似，但可做到室內定位、垂直導航。

藍牙訊號的穿透力原本就不佳，尤其是BLE訊號，實驗證明，BLE訊號特別容易被三種介質阻擋：金屬、水、有機物；商場內人來人往的遊客就是有機物，也是最明顯的阻擋物，訊號一旦被干擾，位置計算就失準。更遑論市售iBeacon裝置大多為了壓低成本、縮小體積而採用效率較差、長度較短的印刷電路板(PCB)天線，以及為了降低功耗而採用的間歇式訊號發送機制，全都成了定位效果不佳的原因。觀察國內外許多iBeacon室內導航案例，幾乎都是批評超過肯定，若想要避免場內遊客的干擾，就必須將iBeacon布建於場域的天花板，但並非所有場域的天花板都適合布建或距離適當，例如大巨蛋體育館內過高的天花板，就不是個合適的場所。

再者是需求面的問題，室內導航這個功能本身有邏輯上的矛盾。首先要了解，要使用任何的導航功能，都需要下載相對應的App，試想，在一個大型商場內，哪一類型的顧客會需要使用「導航服務」？肯定是那些對該商場不熟悉、第一次踏足、或只會來一次的觀光客，這種「一次性」的顧客大多不會願意為了這短暫的停留而下載安裝一支App。反過來問，哪一類型的顧客會願意為這個商場特地下載App？大抵是那些常常造訪該商場、甚至是商場VIP的熟客，這些人不但不需要導航，甚至都可以兼任導覽員了，於是，需要導航的人不願意下載App，願意下載App的人不需要導航，就出現工具與使用者斷鏈的狀況。

一般而言，適合使用iBeacon導航的場域，必須具備結構複雜、位置變異性高、時效性強、服務人員少的特色，譬如體育場館(座位變動)、主題樂園(搶遊樂設施)、交通運輸站(逾時不候)；而百貨商場這種隨到隨逛，無時間壓力，到處都有服務人員的場域，就不甚適合導航應用。

定位推播採取分眾　可避免浮濫發送

繼室內導航後，iBeacon最廣泛的應用就是定位推播，甚至形成了「iBeacon就等於定位推播」的觀念。所謂推播，就是透過App為媒介，由推播伺服器所驅動，在手機上跳出提醒訊息的功能。譬如使用通訊軟體，當有訊息進入時，手機的待機畫面會跳出訊息內容，這內容就是推播；這類功能很常被用於廣告行為，但追究廣告訊息的失效原因，大多與「距離」有關係，當使用者離某個商店很遠時，即使獲得了該商店的優惠券，對該使用者的驅動力都不足，而這個問題，恰巧可以被iBeacon解決。

假設顧客A正在逛百貨，出現兩個情境：「您前方有麵包出爐囉！本時段正在做午茶特價，憑簡訊買一送一，快來嚐鮮吧！」、「外面開始下雨囉！有帶傘嗎？您所在的樓層有傘具店，憑此簡訊享6折」；或許該名顧客原本沒有想買麵包，或根本沒有注意到傘店，但透過定位推播，有效地為該名顧客創造購物需求及動機，再搭配優惠折扣，往往就能促成消費行為。

但這種應用也有其問題。許多場域業者一旦建置了這套推播系統，就希望來客能夠收到最多的資訊，於是設定了過多的推播訊息，導致顧客一踏進門，手機立刻跳出數十則，甚至上百則的資訊，再加上位置、間隔設定失當，同一則訊息不斷跳出，對使用者造成極大困擾，若沒定量、定向，就成了垃圾訊息。那麼，究竟定位推播要如何設定才最正確呢？

以國內最早投入iBeacon應用規畫與開發的廠商天奕科技為例，針對定位推播功能，該公司找出了比傳統廣告定量、定向更重要的關鍵設定：「分眾」，也就是「根據不同人的喜好，給予對應資訊」。當商場推播化妝品優惠訊息給一位熱愛戶外運動的男性，這不但不是推銷，還會造成反感，但若是推播給一位愛美的女性，有可能就促成了一筆消費。「定位」固然重要，但若能與「分眾」結合，則可有效提高眼球黏著度；當然，這套系統必須串接既有顧客資料，才能做到「因地制宜、因人而異」，真正實現iBeacon與大數據分析的整合(如圖4)。這套服務曾受邀在2016年全球最大科技展覽世界行動通訊大會(MWC)上展出，完美地結合顧客資訊與場域特色，受到國際各大知名媒體的肯定。

iBeacon結合情境　多樣化應用富含商機

最早被提出的iBeacon應用「室內導航」已被市場驗證為是個叫好卻不叫座的功能，而後續成主流的「定位推播」又有浮濫發送的問題，必須與「分眾」機制連結，始能提供良好效益。其實除了這兩大題目外，iBeacon還能實現十餘項的應用功能，其中有以下幾項功能較具代表性。

行動導覽

市調機構統計，民眾踏入一間購物商場，只會接觸其中8%的賣店，並非其他92%賣店沒有合適的商品，不接觸的原因是「不認識該品牌」、「不想被店員推銷」。試想，若有個App會根據顧客的所在位置，即時將他(她)身邊最靠近的4個賣店的圖文資訊羅列在螢幕上，點擊入內即可看到各商店的商品介紹、影音說明、當期主打、優惠券，讓顧客輕鬆掌握各品牌特色，進而入內選購合適商品，便可有效媒合消費者和商品，而商店列表隨著顧客位置不斷更新，彷彿幫顧客準備了貼身的導覽員，增加顧客消費的廣度和意願。

同樣的功能也可用於展覽館、博物館，參觀遊客的手機就成為「導覽機」，靠近某畫作，手機就出現該畫作相關的圖文、影音介紹，靠近某場館，就出現該場館的特展介紹，還可增加互動小遊戲，強化場域的娛樂性，再適時置入紀念品廣告，拓展收益。再一例為主題樂園，當遊客走進某遊樂區，手機自動出現該區所有設施的等待時間，協助遊客規畫路徑，除了提升遊玩品質，還可做到自動分流的效果。

圖4　推播廣告結合iBeacon定位技術及顧客大數據分析，才能提供因地制宜、因人而異的最佳行銷效益。

行動票證

在行動裝置高度普及的現代，多數活動(如電影、展覽表演、交通運輸等)的通關票證卻仍採用實體紙券，紙券有易遺失、髒污、毀損等缺點，而結合了iBeacon身分識別的App，可完整取代紙券，成為通關票證，最明顯的優點是民眾不需再費心紙券的保存，而驗票人員的手機都可成為驗票機，雙方都獲得了便利性。而真正殺手級效益則是在於「活動提醒」，當手機App票證結合了「場域定位」、「時間紀錄」，就會出現這樣的應用場景：手機上顯示「您的電影再10分鐘就要開演了，您距離電影院還有5層樓，需要為您導引最快到達的路徑嗎？」、「您的登機時間到了，您距離登機門還有300公尺，請走2號空橋前往登機」。這種高度人性化、貼心的功能，是傳統紙券絕對無法做到的效果(如圖5)。

圖5　將iBeacon技術用於周邊資訊導覽、通關票券等領域，創造出如電影般的高科技生活體驗(圖中場域僅為舉例)。

人員管理系統

許多場域業者與我們討論iBeacon應用時，常會提及場域內孩童走失的問題。小朋友難免橫衝直撞，家長一不注意，小朋友可能就跑丟了；在未來，服務台除了可租借嬰兒車，還可租借iBeacon防丟裝置，把一顆只有銅板大小的iBeacon黏貼在孩童的衣服上，家長的手機就可分分秒秒地監控孩童的位置，若超過警示距離，如20公尺，手機立即震動提醒，避免意外的發生。同樣的功能也可用在重要物品的防盜上，或者也可換場景到安養院等照護機構，防止人員的走失。

商情大數據分析

上述的應用，都著重當下的互動，但iBeacon真正的價值，不只有互動，更在於大數據的蒐集和分析。在過去，人類的活動軌跡無法被有效(低成本、精準)紀錄，電信基地台充其量紀錄的是大範圍的移動，但透過iBeacon系統，場域內所有人員的活動軌跡，都可被精準地紀錄下來。以購物中心為例，將這些軌跡彙整、分析後，可得知購物中心內的人流動向、冷點/熱點、顧客喜好，分析結果可做為場域動線改良、招商引櫃、活動辦理、商品陳列的執行依據(如圖6)。

圖6　透過iBeacon定位追蹤，場域內人流模式一覽無遺，做到精準商情分析。

相比紅外線、攝影機等技術只能統計人流，無法「辨識」身分，只能做靜態觀察，無法做動態追蹤，iBeacon不但可統計人流，還可持續追蹤單一個體的軌跡，最終匯整成「行為模式」，提供最有意義的大數據分析。舉例來說，天奕科技近期就協助台北市內一間購物中心完成了國內第一宗大型場域iBeacon人流分析案，解析出了該商場主要的消費者行為模式，成為業主最好的營運參考數據。

硬體/軟體皆具挑戰　系統開發有其難度

自iBeacon技術被提出後，許多App開發商便宣稱有iBeacon開發能力，甚至有硬體廠跨足iBeacon軟體設計。業界大多認為iBeacon技術難度不高，但從筆者的角度來看，iBeacon難度實在是被低估了，要「完成」一支具有iBeacon功能的App不難，套用現成的函式庫(Library)就可以了，但要讓這支App具有良好的操作表現、讓整個系統能穩定地運作，那就十分困難了，因為這不是一個簡單的軟體，而是一套軟硬整合的系統，各物件都有其值得探討之處。

從iBeacon硬體論起，軟體商大多直接採購市售的iBeacon硬體，兜上軟體就完成系統。實際上，iBeacon的硬體設計從訊號場型、硬體強固性、電池壽命、附加功能等等，都有其學問。天線的設計影響場型、機構的設計也影響場型，一顆iBeacon黏在房間正中央，東北角訊號極強，西南角訊號飄渺，對使用者來說就是困擾；電池壽命更是關鍵，許多市售iBeacon裝置的實際續航力都只有標籤上寫的一半不到，筆者還用過宣稱1年，實則2個月的機種，仔細一看，才知道電池壽命標籤下方寫了十數則的「但書」，iBeacon用的晶片型號、天線種類、機構設計，從來不是軟體商重視的議題，卻是整個系統成效的關鍵。

第二個關鍵硬體就是可攜式裝置。既然App是透過可攜式裝置的天線去感應iBeacon來作為功能的啟動依據，那可攜式裝置的變異性就很重要，實測發現，同一個iBeacon裝置訊號，A廠牌的手機可能3公尺有感應，B廠牌的手機卻遠在10公尺外就有感應，可攜式裝置的天線設計、藍牙晶片就是造成這個變異性的主因，還有各廠牌手機在藍牙底層睡眠的間距設定各有不同，甚至有某廠牌的手機在啟動Wi-Fi的同時，會影響藍牙的接收。

iBeacon裝置的安裝施工也大有學問。同前文所述，BLE訊號容易被金屬、水、有機物阻擋，所以在安裝施工時，需要考量基底材質，若材質不佳，則要有配套設備，如墊片、底座；若要安裝在室外，則要考量防水外殼(多數iBeacon不防水，甚至外部有連接孔)；若會曝曬在陽光下，則要考量抗紫外線(UV)、耐熱度，且電池續航力需重新計算(陽光可能導致續航力減半)；若場域內有強訊號干擾，則要調整訊號功率及頻率。

另外，因應軟體所採用的函式庫的不同，同時能承載的iBeacon訊號源的數量也有不同，有的Library無法應付同場域內有超過30顆iBeacon的狀況，遇此情形，可能要考慮更換Library或增加iBeacon的分時多工存取(TDMA)機制。簡而言之，iBeacon不是「貼」上去就足夠，需要有豐富的經驗、良善的測試工具，才能提供最佳的品質。

最後則需要考量最重要的App軟體，iOS和Android的撰寫方式相差甚多，iOS可直接使用完善的測距定義，Android卻需要手工設定、調整，而選用的Library功能、訊號讀取機制，乃至於背景運行方式、資料收集處理流程等，都會強烈影響使用者體驗，所有的設計，都取決於經驗的累積。

三大要領評估實力　慎選iBeacon開發商

高品質的iBeacon系統來自優秀的專案開發商，面對市場上眾多業者，如何找出真正有能力的開發商？以下幾個評估原則可提供讀者參考：

連續運營經驗

多數的開發商都只承做過短期活動案，譬如5天的展覽，短期的iBeacon專案無法測試硬體的續航力及軟體的穩定性，且開發商的維護能力也未有實證。需要重申強調的是，硬體的維護和軟體大相逕庭，故須具備長期連續運營經驗，譬如連續維運某iBeacon系統達一年。

硬體掌握能力

若僅採購市售iBeacon成品，系統不易臻於完善，開發商若能與硬體廠合作，就可製造出最合適的硬體，或按照需求調整硬體規格，且熟悉硬體，有助於開發出最優化的軟體。以天奕科技為例，與硬體廠合作開發的iBeacon裝置可調整許多參數，從硬體底層就開始與軟體作深度整合，不論在訊號整合度、耗電量等等都有高效表現，還有防水、防曬、抗靜電機種。

應用多樣性及系統完整性

多數宣稱「做過」iBeacon專案的開發商其實只做過最基本的「iBeacon推播」應用，更進階的「精準定位」、「軌跡追蹤」難度不可同日而語，且需有合適的硬體搭配，而日益受到重視的iBeacon安全性問題，更需高度軟體、硬體整合始能達成，往往要提供十數種功能，才足夠符合需求。簡而言之，應用要多樣，才能為客戶量身打造，系統要完整，才能符合各種環境條件。

對一般業主而言，要了解開發商的技術底子，並非容易的事，最簡單的方法，就是看該開發商過去所承做過的專案數量、專案規模，接著，再觀察該專案App在App Store及Google Play上的使用者評價，就可略知一二，找有經驗、有被大專案「磨」過的開發商，將會是品質保證的不二法門。

(本文作者為天奕科技總經理)