蘋果 AirTag 帶來的新世界與新隱憂

當二十億個裝置都在幫你找東西...

文/圖 陳紹俊 TRACMO, INC.
(來源: 蘋果官網圖片)

我們進入了這樣的時代:透過簡單便宜的定位裝置,不用月租費,不用天天充電,放在孩子或是失智家人身邊,當他們走失時,全世界會有 20 億個裝置能協助一起找尋他們的位置。

大多對於 AirTag 的開箱,集中在最原始的防丟器功能,然而 AirTag 最驚人的地方其實是它透過所有的 i 裝置所建構出來的「群眾協尋」網路。藍牙追蹤器捨棄了耗電的 GPS 定位與昂貴的行動網路直接連接,而是透過自己的手機或是旁人的手機來定位與傳輸,當所謂旁人的手機遍地開花時,它的結果就很驚人了。這一篇我們好好的看看 Apple 所建構出的群眾網路,它有什麼優點,以及帶來什麼社會隱憂。

(底下文章很長,所以我們先講結論,希望可以幫助到需要的家庭或個人。)

  • 如果你的家中有失智症患者,並且擔心他會有迷走的情況發生,建議你買很多的 AirTag 放在各種可以讓他一起帶出門的物品上。
  • 如果你擔心家中的小小孩出遊時迷路,一樣可以在他身上放 AirTag。或者是需要自行走路上學的小孩,也可以透過 AirTag 達到一部份的保護效果。
  • 注意每個 Apple ID 只能配 16 個 AirTag。如果你真的用太多,得分多人或多帳號去分配。
  • AirTag 電池可以用一年,也沒有額外的通信費用,GPS追蹤器還要另外付通信月租費又耗電,相比起來,AirTag 實用很多。
  • AirTag 所使用的 Find My Network是蘋果開放出來的規格,下半年開始會有許多與 AirTag 相同強大的群眾協尋類其它廠牌藍牙追蹤器問世,包含我們的 TRACMO 系列,屆時會有更多選擇。
  • AirTag 對於室內私人場域第三方追蹤並不強,包包、鑰匙、行李箱、腳踏車這些不會自己動的物品還好,但如果是人或動物就很難透過 AirTag 找出到離的時間。(AirTag 假設你追蹤的物品就是你自己身邊的物品,但如果是小孩,小狗,長輩這一類,當你的手機帶走,家中沒有你的 i 裝置時,定位功能就開始變的笨拙,注意我是說你的 i 裝置喔,其他人的 i 裝置跟你的是不一樣的,這個有點難解釋,此處跳過,有興趣可以往下看內文。)
    (自推)可以考慮一下TRACMO + Station 的方案。
  • 寵物追蹤勉強可行,但有很多地方可能跟你想像不太一樣,底下有更多的說明。
  • Find My Network 沒有分享功能,蘋果僅提供家庭帳號可以關閉反追蹤 (Unwanted Tracking) 偵測,反追蹤偵測後文會有說明。至於為何不提供這個功能,也許是擔心「更多的」隱私問題。
  • iOS 至少 14.5 版或以上才能做為 Find My Network 中的協尋點,遲早大多數裝置都會是。

到底什麼是群眾協尋

即便是我們(Tracmo)在這個領域耕耘這麼久,對於群眾協尋這個概念還是很不容易傳達給消費者。常常有使用者退貨的原因是發現這個不是他想像的 GPS 追蹤器。使用低功率藍牙的追蹤器,追蹤器本身沒有位置資料,也不連接行動電話基地台,所以可以又省電又不用另外付錢,追蹤器唯一做的就是發出無線信標資料,這個信標資料能夠輕易的被手機掃瞄到。由於藍牙的距離無法很遠 (70米就很了不起),因此可以假設當手機看到藍牙信標的時候,信號源也不會太遠,因此手機的位置就是信標源的位置。信標本身就是一組沒有意義的數字序號,當這組序號送上雲端後,雲端知道這組信標序號的真正主人,當手機把序號與手機的座標送上雲端後,經過比對,就知道該追蹤器的位置。這個手機不用是自己的手機,只要是認得該信標源的手機,再加上該手機的座標,送上雲端後就交由雲端處理,這樣的關係就是群眾協尋。過去我們在做群眾協尋的時候,只能讓自家的 App 認得自家的信號,Apple 對於我們這類需要在背景處理藍牙信號與地理資訊的 App 又會設各種障礙給我們,所以要壯大這個群眾網路並不容易。現在 Apple 自己跳出來做就大門全開,一瞬間全世界的 i 裝置就成為各地的眼線,形成全世界最大的群眾搜尋網路。 

群眾協尋
Crowd Search

那麼 Find My Network 的群眾效率有多好呢 ?

如果你身處 iOS 的主要市場,又在都會地區,答案是非常的好

AirTag Test 0

我簡單的把一個 AirTag 貼在一個交叉路口看板下 (精確的說,是林森北路與長安東路交叉口),中午時分平均 20 分鐘我就可以收到一個透過路人手機的回報。因此,接下來我進行了對 AirTag 的三大挑戰。

挑戰一:隨機在路上走

本公司的 Emily 帶著 AirTag 在不告知我們他會去那裡下去街頭漫步,身上不帶任何手機及通訊裝置,以避免定位資料從他自己的手機發出來。

emily roamed with an airtag
(註:此測試在疫情提升至三級警戒前。)

我們從 Find My App 上看到的每一次更新都來自於他身邊的路人。由於 Find My 的更新時間與你是否在看 App 無關,所以下圖的資料要將左上角的時間減去 Items 下方資料逾時才是最後位置更新的時間。

10:45
Challenge 1 - Map 2
10:46
Challenge 1 - Map 3
10:55
10:56
Challenge 1 - Map 5
11:07
Challenge 1 - Map 6
11:09
Challenge 1 - Map 7
11:22
Challenge 1 - Map 8
11:33
Challenge 1 - Map 9
11:40
Challenge 1 - Map 10
11:45
Challenge 1 - Map 11
11:56
Challenge 1 - Map 12
12:08

Mac 上的 Find My 同樣可以看到資料,地圖要更大的多。

Emily 事後回報的實際行程如下:

  • 10:48 ~ 11:05 Gogoro
  • 11:13 ~ 11:19 Uber (別人幫他叫的車)
  • 11:33 ~ 11:54 捷運忠孝復興站至松江南京站

由此可見,只要周圍出現的 i 裝置 (iOS 版本 14.5 以上) 收到 Emily 身上的 AirTag 發出的信號,就會跳出來幫忙定位。當時忘了請他問 Uber 司機是否使用 i 裝置,很可能不是,或者快速移動中的效果不好?

這樣的定位能做的事情大概就可以說明,如果你要找的東西不會一直動來動去,或者是很大的目標,應該是可以做到。所以如果是要找人(小孩或是失智患者),在這樣的協尋密度下,應該是足夠的。但如果是寵物,可能就不一定,除非你的毛小孩在現場聽到你的呼喊會主動出現,就會有點機會。

挑戰二:城市尋寶遊戲

這次玩個更大的,我把 AirTag 先黏上 VHB 膠帶,然後請 Emily 把這個 AirTag 帶出去,隨便在台北街頭藏,藏的時候不可以帶任何 i 手機,以免自己的手機先定位漏餡。藏的地方有幾個條件:

  1. 不可以是移動的地方
  2. 需要是大家可以到得了的地方 (不可以買門票)
  3. 不會被路人隨便發現拔走
  4. 不能丟到草叢中或垃圾堆裡

(Emily 藏東西不忘遛小狗)

藏到大稻埕碼頭喔! 決定用滑板車尋寶去。

藍點標示我目前的位置,已經很接近了。
來大稻埕一夜遊。
可以看到定位的時間有更新,表示旁邊有 i 裝置的人一直在經過。

明明就在旁邊的就是找不到,要用 U1 的 UWB 來試試嗎?

(左)  慘,UWB 在光線昏暗的地方跟本沒用,後文會說明為何,反正現在就是沒得用。
(右)  決定改採藍牙的標準做法,不同位置看哪個點可以連的上?

(左)
(右)

合理的懷疑,Emily 把 AirTag 藏在這艘船下。

答案揭曉,就是在那艘船下。
從 9:54 pm 進大稻埕到 10:04 pm 找到,其實只花了 10 分鐘。

尋找的過程中,沒有直接用到 UWB,因為光線昏暗無法使用(無法使用的原因在文後有技術分析),所以只憑藉連線斷線來判斷到底是接近還是遠離。讓 AirTag 發出聲響也沒有幫助,因為現場有街頭藝人駐唱,聲音完全蓋過 AirTag 小小的音量,所以最後是靠簡單的距離變化來慢慢找到。(當時很有衝動請他唱完一首先休息一下,但我很難解釋為什麼,只好算了。)

到這裡已經足夠說明,在 i 裝置密度夠高的都會區內,實用性已經足以應付最緊急的狀況。那如果是鄉下呢?接下來進入最困難的第三關。

挑戰三:小虎測試

小虎是誰呢? 小虎是我們家一隻體重超過 40 公斤個性像拉不拉多溫馴的高山犬 (不太純啦),在左右鄰居都超過幾百公尺的我們家自由自在愛去那就去那的傢伙。牠最愛跟徒步環島的人一起走路,而且你走多遠他走多遠絕不回頭。牠的最高記錄走了 28 公里後環島人士受不了打電話給我們接回 (牠的狗牌有電話)。牠會自己走去一公里外的鄰居家去拜訪討吃,為了即時知道牠的動態,所以家裡跟好幾個鄰居家中都安裝了 Tracmo Station,他只要出現在 Station 的附近,就會知道牠的新位置。此次挑戰,我們的主測試員就是小虎本尊。

比你想像的更難!

小虎可不會乖乖的做測試,看看下圖小虎都這麼搞爛我們的設備! 正常的 IP55 Tracmo CubiTag 在小虎身上撐不過 30 天,目前牠身上的 Tracmo 是特別另外設計過,能在牠身上待超過一年。AirTag 雖然號稱 IP67,但是它的開蓋設計我相信在小虎身上應該活不過 7 天。

 
看看小虎都怎麼玩我們!

為了解決這個問題,特別買了一個空面霜盒來改裝。盒體鑽兩個洞穿鑰匙環,用矽利康隔賽璐璐片封底後再把 AirTag 放到盒內,蓋上上蓋後再用矽利康封。不過這樣一來 12g 的 AirTag 會變成 30g 重,對大多中小型犬貓就太重了,不過我們家小虎夠大隻,不在乎。

測試方法跟 Emily 一樣,不帶手機帶小虎跑步去,然後這個 AirTag 的手機留在家中監看。

4:36 pm
4:59 pm
5:14 pm
5:14 pm
5:21 pm
5:25 pm
5:25 pm
請鄰居拍的氣喘噓噓的小虎

從上圖的資料可以看出來,整整大概有 1 公里的路段完全沒有作用。可以理解鄉下地方那一段很少人會用走路的,顯然路上經過的車子是沒有辦法幫上什麼忙的。前面提到 AirTag 對寵物的追蹤只能用勉強來形容,最主要的原因是因為小貓小狗不會靜靜的在那邊等著,以 AirTag 的回報精度,有一部份是運氣成份,不過有也比沒有好。

到了半夜,難度就更高了,本鄉總人口數約 4 千出頭人,晚上更是不會有人帶著 i 手機在外活動。這時靠的還是自家的 Tracmo Station 來接手定位。前面有提到,AirTag 在家中的定位 (假設你不在那) 效果並不好,這也是原因之一,你可能會覺得是不是家中有其他人也用 i 手機就可以解決,答案不是,因為 AirTag 有一個反追蹤設計,讓這個部份並非你想的那樣,下一段會說明。

上圖可以看出來,同一時間已經很久沒有 i 裝置給的回報,自家的 i 裝置應該是太遠沒收到,同時透過 Tracmo Station 回報 Tracmo 的狀態。

AirTag 的反追蹤功能 (Unwanted Tracking)

如果你是 iPhone 的使用者,此時你有身邊有一個不屬於你的 AirTag 一直在跟著你,這時反追蹤功能就會被啟動。反追蹤偵測並沒有非常的敏感與即時,底下我們就另外又做了一個實驗。

跟蹤測試

這次跟前面的實驗不同,我們讓另一位同事隨著他的 iPhone SE2 還有這個屬於我的 AirTag 一起帶回家。

11:48 pm (截圖時間)
8:24 am (截圖時間)

從晚上 11 點多到家後,AirTag 就沒有再移動,iPhone SE2 與 AirTag 之間的距離不會超過 1 米,但可以看出來,12:32 am 之後就再也不回報了。AirTag 對於不移動的物品,除非是自己的手機,不然就不再回報,前面提到如果追蹤的是自家室內的物品,又不是自己的手機在旁邊,這個就有點困擾了。

Unwanted Tracking 的警報直到第二天才跳出。跳出的時機確實不好拿捏,如果太早跳出,到時路上隨便走就會亂跳,這也是群眾協尋網中難解的問題。

新的世界與新的挑戰

Bluetooth Tracker 有時又被稱作窮人的 GPS (Poor man’s GPS),就因為 Bluetooth Tracker 機子便宜又不用另外付通信租費,但要達到最大的效用,就需要透過細密的群眾協尋網,當 Apple 把全部將近 20 億隻裝置都放出來給整個 Find My Network 時,對於消費市場就會產生新的效應出來。

過去你想要看緊你的包包、腳踏車、滑板車、行李箱、老人、小孩、小狗、還有各種你想像的到的東西,你大概不會為這些東西去買一個 GPS 追蹤器,然後每個月替它付月租費,還要不停的為它充電。現在有了 Find My Tracker (不只是 AirTag, 還有所有可以支援 Apple Find My Network 的第三方追蹤器都能做到),你大概就會把這個用在所有你擔心的物或人身上。

你大概已經可以想到,好人可以用,也會有壞人拿來用,Unwanted Tracking 必須是在你自己的手機連續偵測到時才會被發現。假設今天的 Find My Tracker 是放在汽車的外部,或者你的手機根本就不是 iOS,或是你的 iOS 還在 14.5 版以前,你就完全不會察覺到這件事。

不過整體來說,我相信帶來的益處還是大於壞處。因為對 Stalker (跟蹤騷擾) 來說,早就有不同的追蹤裝置可以用,但 Find My 裝置的出現,可以幫助到更多的人。

這篇長文如果您已經看到這裡,謝謝你的時間,也希望你可以轉給你覺得需要的人。這篇文章本來是 Tracmo 公司的內部分析報告,畢竟 AirTag 一出來,就會吃掉其它 Tracker 的市場。由於一個有失智家人的朋友,希望也可以讓其他家庭知道,所以我們決定只要能幫助到人,並不在乎是否是在幫 Apple 抬轎。至於我們,也透過這個分析找出 Apple 無法觸及到的部份重新出發,請大家拭目以待。

附帶談談其它幾個技術細節
(下文很技術性,如果你不是工程師,可以看到這裡結束)

AirTag 上面的 NFC

每一個 AirTag 裡面都有一個 NFC,這個 NFC 如果去讀取的話,會產生底下的 URL。

https://found.apple.com/airtag?pid=5500&b=00&pt=004c&fv=00100e10&dg=00&z=00&pi=55dedacddc9d54e68b8c43e2310175ef1740ac339d574eefxxxxxxxx

(最後 xxxxxxxx 被我塗掉)

前面的 AirTag 序號是固定的,後面的 pi 值在每一次掃描都會變化。pi 值是 Apple 的加密,跟序號應該是成對的,這樣可以避免有人把每個序號都去一個一個的 try。

透過 Find My App,你可以標示某一個 AirTag 為遺失模式,標示遺失模式其實就是簡單的將你的聯絡電話送到 Apple 的資料庫,當前面的 URL 被某人的瀏覽器打開時,如果該 AirTag 被標為遺失,你的聯絡資料就會被顯示出來。

Ultra Wide Band

AirTag 搭載了可以做 UWB 的 U1 晶片,但是因為 AirTag 沒有相位天線,因此 UWB 僅能做為計算距離的功能。與藍牙不同,藍牙的無線信號與實際距離的估算非常不精確,但 UWB 可以精確的多 (代價是電力),當你啟動尋找時,如果你的 AirTag 是在藍牙可連線距離內而且你的手機有 U1 (iPhone 11 之後),Find My App 就會透過藍牙把 AirTag 的 UWB 功能打開,但是只有距離那是怎麼做出箭頭方向指示呢? 是透過 AR。

Find My App 利用了 ARKit,透過手機的鏡頭再叫你左移移右移移,移動的過程中 ARKit 可以算出你自己移動的方位與距離,再搭配在兩個不同的點位測得的 UWB 距離,知道了三角形的兩個點座標 (手機),加上第三點 (AirTag) 與兩個手機點的距離,一經基本的三角函數推算,就可以得出 AirTag 大致的方位與距離。

還記得我的挑戰二我在一個光線昏暗的地方,那時 UWB 的方位計算就完全沒用,因為 ARKit 無法在黑夜中透過鏡頭找出可以定出地面上的兩個點位。同理也可以想像,如果你在一個全白的地板上,這種計算方式一樣沒法使用。底下的影片展示給你看,一把鏡頭遮掉,UWB 的方位計算就會中止。

工程模式

如果你進到 Find 畫面 (就是要出現箭頭的那頁),如果你在那個 Tag 的名稱上去點 5 下,你就會進到工程模式,不清楚蘋果為何輕易的將工程模式放出。

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