Definition Was ist The Physical Web?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Nico Litzel

The Physical Web ist ein ursprünglich von Google im Jahr 2014 gestartetes Open-Source-Projekt. Es soll eine einfache Interaktion mit physischen Objekten per Smartphone ermöglichen. Die Technik basiert auf Beacons und Bluetooth Low Energy oder Network Service Discovery. Mittlerweile hat Google die Unterstützung der Technik weitestgehend eingestellt. Seit 2018 versucht die Physical Web Association das Projekt fortzuführen.

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(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

The Physical Web ist der Name eines ursprünglich von Google im Jahr 2014 gestarteten Open-Source-Projekts. Das Projekt hatte die Zielsetzung, die virtuelle Welt mit der realen Welt zu verknüpfen, indem eine Interaktion zwischen Smartphone und physischen Objekten oder Lokationen ermöglicht wird. Seit 2018 hat Google die Unterstützung der Technik weitestgehend eingestellt. Seit 2018 wird versucht, das Projekt – in einer Art Relaunch – von der Physical Web Association (PHWA), einer in der Schweiz ansässigen Non-Profit-Gesellschaft, fortzuführen.

Die Interaktion zwischen Smartphone und physischen Objekten oder Lokationen basiert auf Funk-Beacons und Bluetooth Low Energy (BLE) oder Network Service Discovery. Gegenstände oder Lokationen werden mit kleinen, günstigen Funk-Beacons ausgestattet. Sie sind in der Lage, zuvor konfigurierte URLs per Funktechnik an das Smartphone zu übermitteln. Smartphones im Funkradius der Beacons mit Unterstützung der Technik zeigen diese URLs dem Anwender in einer App wie dem Google Chrome Browser (Android und iOS) oder direkt über Funktionen des Betriebssystems an.

Durch die Beendigung der Unterstützung durch Google wird zur Anzeige der URLs eine eigene App benötigt. Unter anderem stellt die PHWA eine solche App zur Verfügung. Über die am Smartphone empfangenen und angezeigten URLs kann sich der Anwender durch einfaches Anklicken weiter informieren. Typische Anwendungen von The Physical Web sind beispielsweise die Anzeige aktueller oder zusätzlicher Informationen an Nahverkehrshaltestellen, in Museen, an Plakatwänden oder in Geschäften und an Produkten.

Grundsätzlich lässt sich nahezu jedes Objekt durch die Ausstattung mit Beacons in The Physical Web integrieren. Gründe für die Einstellung der Unterstützung von The Physical Web durch Google waren die geringe Verbreitung, die Verfügbarkeit alternativer Technologien wie QR-Codes und die teils schlechte User-Erfahrung. Die PHWA, die das Projekt The Physical Web quasi relaunched hat, hat sich zum Ziel gesetzt, die Technik zu einem offenen Standard zu machen, der sich letztendlich in beliebige Betriebssysteme mobiler Endgeräte integrieren lässt.

Funktionsprinzip von The Physical Web

The Physical Web ist ein offene, auf Funk-Beacons und URLs basierende, dezentral arbeitende Technologie. Physische Objekte oder Lokationen werden mit Beacons ausgestattet, die Informationen in Form von URLs an die sich im Funkradius befindlichen mobilen Endgeräte senden. Die Technik unterstützende Geräte wie Smartphones zeigen diese Informationen in Form von URL-Listen an. Der Anwender wählt eine URL aus und erhält weitere Informationen in Form beispielsweise einer Webseite im Webbrowser oder einer interaktiven Web-App. Übermittelt werden die URLs mit Verfahren wie Bluetooth Low Energy (BLE) oder Network Service Discovery. Der Physical-Web-Client sammelt die empfangenen URLs und sortiert sie nach bestimmten Kriterien wie Signalstärke oder persönlichen Referenzen.

Eine erste Version von The Physical Web verwendete BLE und Eddystone für das Aussenden der URLs. Eine der Vorteile von BLE ist, dass die Funktechnik sehr energieeffizient arbeitet und BLE-Beacons über lange Zeiträume mit einer einzigen Knopfzelle mit Energie versorgt werden können. Eddystone spezifiziert in diesem BLE-Verfahren das Nachrichtenformat der übertragenen Informationen. Für The Physical Web ist das Format der Eddystone-URL relevant. Ein Eddystone-URL-Frame enthält eine durch Kodier- und Komprimierverfahren verkleinerte Version eines Uniform Resource Locators. Die URL ist in den Bytes 14 bis 30 eines Eddystone-URL-Frames enthalten und hat eine Maximallänge von 17 Bytes. Zur Übermittlung von langen URLs sind URL-Shortener-Services wie tiny.cc oder bit.do einsetzbar. Typische Wiederholfrequenzen zur Aussendung einer URL eines BLE-Beacons liegen zwischen 100 Millisekunden und zehn Sekunden.

Neben BLE sind Network-Discovery-Verfahren lokaler Netzwerke zur Übertragung von URLs nutzbar. Diese bieten die Vorteile, dass es keine Längenbeschränkung der URLs gibt und nur in den lokalen Netzwerken angemeldete Endgeräte die URLs erhalten. Zum Einsatz kommt beispielsweise das Simple Service Discovery Protocol (SSDP).

Vor der Einstellung des Supports durch Google wurden die URLs auf dem Smartphone im Google Chrome Browser oder über Nearby Notifications angezeigt. Nearby Notifications ist eine Funktion des Betriebssystems Android, das ab der Version Android KitKat (Version 4.4) unterstützt wurde. Mittlerweile ist zur Anzeige der URLs eine eigene App beispielsweise von der Physical Web Association notwendig.

Anwendungsmöglichkeiten von The Physical Web

Typische Anwendungsmöglichkeiten von The Physical Web sind:

  • Versorgung mit aktuellen Informationen an Nahverkehrshaltestellen
  • zusätzliche Informationen zu Ausstellungsstücken in Museen
  • Plakatwände mit Zusatzinformationen
  • Informationen für Kunden in Einkaufszentren und Geschäften
  • direkte Informationsbereitstellung einzelner Produkte
  • Übermittlung von Anmeldeinformationen für Fahrrad- oder E-Rollerverleihservices
  • Informationsübermittlung im Smart Home
  • Anzeige von Betriebsinformationen industrieller Fertigungsanlagen wie Roboter
  • bargeldlose Bezahlinformationen beispielsweise an Parkautomaten
  • interaktive Stadtführungen
  • Bereitstellung von Bedienungsanleitungen

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