Tjenester Selskap Ressurser

Dataoverføring fra Bluetooth -sensorer til Cloud -server

Bluetooth-sensorer: Den definitive guiden

Innholdsfortegnelse
    Legg til en overskrift for å begynne å generere innholdsfortegnelsen

    For øyeblikket, verden har blitt gjort mer strålende av de raske fremskrittene innen teknologi. Nye enheter og ideer har steget kontinuerlig, og dermed forbedre de rådende teknologiene og generere nye markedsseksjoner. på samme måte, Bluetooth-teknologiske fremskritt har bidratt til fødselen av Bluetooth Low Energy (BLE), også referert til som Bluetooth Smart. Bluetooth Low Energy er en kort rekkevidde, lite strøm med en trådløs kommunikasjonsprotokoll med mindre datahastighet utviklet av Bluetooth Spesialinteressegruppe (SIG). Den innkapslede protokollstakken er utformet på en slik måte at den kompetent overfører ubetydelige datamengder med mindre strømforbruk. På grunn av dette, Bluetooth Low Energy er den mest foretrukne trådløse protokollen for batteridrevne applikasjoner. Denne artikkelen vil utforske de tekniske egenskapene til Bluetooth -sensorer, hvordan du kobler til og bruker Bluetooth-sensorer, hvordan Beacon-sensorer kan brukes til forretninger, og hvordan du leser og kontrollerer sensordata i Arduino ved hjelp av Bluetooth.

    Hvordan overføre data ved hjelp av Bluetooth Beacon-sensorer?

    Bluetooth-fyrtårn sensorer er små sendere som sender signaler for å lukke bærbare enheter ved hjelp av Bluetooth Low Energy-teknologi. De har et handlingsområde på rundt 90 meter og kan bare overføre data, men kan ikke motta dem. Når sensoren oppdager enhetene i nærheten, den sender digitale meldinger til målrettede enheter. For tiden, beacons brukes proporsjonalt med mobilapplikasjoner. Disse mobilapplikasjonene får en enstemmig unik identifikator for å utføre flere funksjoner, som å utløse en stedsbasert handling og spore kunder.

    Hvordan Bluetooth fyrtårnsensorer overfører data

    Tekniske funksjoner til en Bluetooth-sensor

    en) Radiogrensesnitt

    De Bluetooth IoT sensorer fungerer med det samme spektrumområdet mellom 2.400–2.4835 GHz ISM -bånd som klassisk Bluetooth -teknologi. Den eneste forskjellen er at Bluetooth Low Energy bruker et annet sett med kanaler. Den har førti 2-MHz kanaler, mens klassisk Bluetooth har syttien 1 MHz-kanaler. Den Gaussiske frekvensskiftmodulasjonen brukes til å overføre data i en kanal i BLE-teknologien. Den har en bitrate på 1 Mbit/s, men med et alternativ i Bluetooth 5 av 2 Mbit / s. Også, den har en maksimal sendeeffekt på 10 mW og 100 mW i Bluetooth 5.

    b) Annonsering og oppdagelse

    Bluetooth Low Energy-sensorer blir sett gjennom en teknikk basert på kringkastingsannonsepakker. Det gjøres vanligvis ved hjelp av 3 forskjellige frekvenser for å redusere forstyrrelser. Annonseringsenheten sender pakker med ikke mindre enn en av de tre frekvensene med en repetisjonsperiode betegnet som annonseringsintervallet. I hvert annonseringsintervall, det er et tillegg av en tilfeldig forsinkelse på 10 millisekunder som reduserer sjansen for mange påfølgende kollisjoner. Skanneren ivaretar frekvensene i en periode som kalles skannevinduet, som av og til går igjen etter hvert skanneintervall.

    c) Batteriinnvirkning

    Bluetooth Low Energy-sensorer er spesielt designet for å fungere selv med grunt strømforbruk. Forskjellige strømbehov er nødvendige for enheter med sentrale og perifere roller. En studie utført av et fyrtårnsprogramvareselskap Aislelabs formidlet datatilbehør, for eksempel, propinquity fyrtårn, fungerer regelmessig i opptil 2 år ved bruk av et 1000mAh myntcellebatteri. Bluetooth Low Energy -protokollen gjør dette mulig på grunn av strømeffektiviteten. BLE overfører små pakker; Derfor er den ideell for data med høy båndbredde og lyd sammenlignet med Bluetooth Classic.

    d) 2M PHY

    En ny doblet symbolhastighetsoverføringsmodus har blitt introdusert av Bluetooth 5. I utgangspunktet, Bluetooth lavenergisensorer sendes bare 1 bit per symbol, men med Bluetooth 5, de kan data med doble hastigheter. men, den nye overføringsmodus parer båndbredden til 2 MHz fra ca. 1 MHz, gjør mer innbrudd på kantområdene. ISM-frekvensbåndsegmenteringen har 40 kanaler med en avstand mellom 2 MHz, som i det vesentlige er forskjellig fra Bluetooth 2 EDR.

    e) GATT-operasjoner

    GATT-protokollen er viktig for brukeren, da den tilbyr flere kommandoer angående den oppdagede informasjonen om serveren. Disse kommandoene inkluderer:

        • Oppdage UUID-er for hver hovedtjeneste
        • Finne et gitt UUID for hver tjeneste
        • Finne underordnede tjenester for en gitt hovedtjeneste
        • Oppdager alle funksjoner for en bestemt tjeneste
        • Finne funksjoner som samsvarer med et spesifisert UUID
        • Leser alle signifikatorer for et presist særpreg

    Pare en Bluetooth-sensor med en smarttelefon

    I denne seksjonen, vi vil beskrive trinnene som følges når du parer Bluetooth-kompatible sensorer ved hjelp av en smarttelefon. Aventura mottar sensorparingsdataene sammen med innstillingene når paringsprosessen er fullført.

    en) Sørge for at (Koble) er på, deretter fra (MENY) trykk (Enhet)

    Hvordan koble en Bluetooth-sensor med smarttelefonen

    For å søke etter sammenkoblede sensorer, trykk (Parring)

    b) Start sensoren

    Når Bluetooth-sensoren er oppdaget, det viser en melding på smarttelefonen.

    Skann Bluetooth-sensorenheten

    For å fullføre paringsprosessen til den allerede viste sensoren, trykk (Parring).

        • trykk (Hopp over) hvis gadgetens navn er ulikt det forventede, trykk deretter på (Parring) en gang til. Gjenta dette innimellom til den forventede enheten vises.
        • Når du bruker Bluetooth le-sensoren til å parre, sensornavnet vises med en “EN.”
        • Over 18 distinkte sensoridentifikasjoner, inkludert P.C, kan pares.

    c) Fastsett dekkomkretsen for en hvilken som helst sensor med hastighetsmålinger

    trykk (Enhet), og trykk også på sensornavnet > [Dekkomkrets]. Dekkets omkrets er den omtrentlige lengden på ytterkanten i hvert dekk. Sensorer som ikke kan måle hastighet vises aldri.

    Etablere omkrets med hastighetsmålinger

    Dekkstørrelseslisten vises når tapping er gjort. Dekkkets omkrets velges i henhold til dekkstørrelsen som vises på dekksiden.

        • Opprinnelig verdi: 2096 mm
        • Til hvilken som helst Bluetooth-dørsensor som er i stand til å måle hastighet, det anbefales å stille dekkets omkrets.
        • Det er mulig å avbryte sammenkoblingen og endre enhetsnavn fra dette skjermbildet.

    Etter å ha fulgt alle disse trinnene, paringsprosessen til Bluetooth-sensoren er nå fullført.

        • Gjenta samme prosedyre når du kobler til en annen Bluetooth -sensor.
        • Etter å ha fullført paringsprosessen, det er viktig å montere Bluetooth-bevegelsessensoren nær deg. Også, følg retningslinjene som er skrevet i den enkelte sensorens instruksjonsmanual på riktig måte for å bestemme hvilket sted det skal monteres.

    Viktig informasjon

        • Par sammen alle brukbare sensorer.
        • Koble aldri Bluetooth-smarte sensorer på den nøyaktige plasseringen eller på et sted med mange andre brukere. Hvis du gjør dette, kan sensorene kobles sammen med andre irrelevante enheter. En Bluetooth-mesh-sensor kan illustrere en eneste fysisk BLE-sensor.
        • Når du arbeider med tredjeparts Bluetooth-sensorer, bare en Android-smarttelefon kan overføre data til Aventura, mens en iPhone ikke kan.

    Bluetooth-sensorer funksjonalitet

    Trådløse Bluetooth-sensorer er ubetydelige, relativt billige enheter montert på eller i et eksisterende system. De er ideelle for plassering i avsidesliggende områder eller steder uten strøm, siden de er batteridrevne og trådløse. Batterier varer i henhold til hvor ofte sensorene gir rapportverdier, med noen som varer jevnt 5 år.

    I tillegg, Trådløse Bluetooth-sensorer formidler regelmessig Bluetooth Low Energy-reklame brukt av kommersielt utstyr, fitness trenere, og helsediplomati. Publiseringsinformasjonen kan konfigureres som iBeacon med byte, pakke de gjenkjente dataene i et patentert format. Smarttelefoner, portene, eller enkeltkort-datamaskiner, for eksempel, Bringebær Pi, kan brukes til å forstå informasjon når fyrene er skannet. Skanning ser bare dataene som sendes til alle, men det knytter seg ikke til fyret.

    I tillegg, skanneenheten betegnet som Bluetooth GATT-tilkobling muliggjør forbindelse med noen sensorer. Dette tillater skanneenheten å varsle når det er en endring i verdiene eller se de aktuelle sensorverdiene, tillater en stor endring. men, reklame kan stoppes av en forbindelse; på den måten, andre enheter kan ikke koble til siden de ikke kan se sensoren.

    De allerede innebygde Bluetooth-bibliotekene gjør det mulig for kvitteringsenhetene å skanne etter fyrtårn og koble til via GATT. Siden kommunikasjon er Bluetooth Low Energy, diskrete sensorer, spesielt SDK-er, er unødvendige. Også, det er ikke behov for å ha abonnement på serversiden.

    Forretningsbruk av lyssensorer

    desember 6, 2013, var da den første forekomsten av fyret ble registrert for forretningsbruk. Oppdatert, iBeacons har blitt aktivert i sin 254 butikker over hele USA av Apple Company. Seinere, McDonald’s brukte sensorene i butikkene sine til å kjøre spesialtilbud til sine kunder.

    Bluetooth-energisensorene med lav energi har mange bruksvalg på forskjellige områder. Teknologien har mange fordeler, det viktigste er at det kan sende reklame- og informasjonsdata til potensielle kunder. Som regel, fyrtårnsensorer fungerer som en bro mellom konseptene, tilby forretningsinformasjon til kunder. Flere fyrtårnsensorer kan monteres inne i et område, slik som på flyplasser, butikker, institusjoner, klubber, offentlige rom, derved kringkaste passende informasjon til tilhørende bærbare enheter. Når brukerne mottar dataene, de kan enten bruke den til navigasjonsformål, reagere på dataene, dele informasjonen, eller andre fasthet som er avhengig av mottatt melding.

    Markedsførere kan også bruke Bluetooth-beacons-sensorer når de kobler seg til sannsynlige kunder. Bedrifter som bruker fyrsensorer har større sjanser for å oppnå målrettet avkastning i murstein og mørtel. Disse fyrtårnsensorene tilbyr flere refusjoner til en bedrift. De inkluderer;

        • Beacons oppnår mer kundeinnsikt. For eksempel, en forhandler får vite hvor lang tid det tar for en kunde å ta neste besøk i butikken. Selgeren gjenkjenner også hvor nøyaktig de fleste kunder bruker i den aktuelle butikken. Dataene kan være nyttige når du oppdaterer annonseringsnettverk og applikasjoner eller når du målretter mot et bestemt marked.
        • Beacons øker lojaliteten til klienter. Beacons gir markedsføringsinformasjon gjennom klikk-og-hent-bestillinger og ved å belønne den fysiske tilstedeværelsen til klienter i butikken.
        • Salgsøkning. Ved å bruke Bluetooth-sensorer i tråd med applikasjonen øker produktene og tjenestene. Dette ses mest på stadioner under sportsbegivenheter. Via fyrtårn og stadionens søknad, besøkende kommer i en posisjon for å motta meldinger om mat og drikke som støtter salg etter tider.

    Alternativene ovenfor begrenser ikke naturlig noen på bruk av Bluetooth Low Energy fyrtårnsensorer. Alt underlagt kreativitet og fantasi.

    Arduino: Lese og kontrollere sensordata ved hjelp av Bluetooth

    Denne delen tar sikte på å samle sensordata fra en enkel temperatursensor og deretter overføre dem til en datamaskin via Bluetooth-kommunikasjon. På den ene siden av en datamaskin, en enkel Bluetooth-sensor Arduino-skisse må skrives. Den vil senere bli lastet opp på Arduino-tavlen, hjelp til tid på seriell skjerm og se sensordataene.

    Følgende elementer må være tilgjengelige for at eksperimentet skal kunne gå greit

    Steg 1: Sett opp kretstilkoblingene

    Sett opp kretstilkoblingene

    For å starte prosessen, ordne kretstilkoblingene til Arduino-kortet som i diagrammet ovenfor. Bluetooth-tilkoblingene mellom Bluetooth-modulen og datamaskinen opprettes etter at disse tilkoblingene er gjort.

    En spenningsdelerkrets brukes til å koble til HC-05 Bluetooth-moduler til spenningslinjene. HC-05 kan bli skadet hvis den ikke er sterk nok til å opprettholde en 5V-linje. Det anbefales å koble den til en 3,3 V-ledning, som holder deg på den sikre siden. Bluetooth TX-modulen er koblet til Arduino’s R.X, mens Bluetooth R.X-pin-modulen er koblet til Arduinos TX-pin.

    Steg 2: Opprett Bluetooth-tilkoblinger

    Etter å ha konfigurert kretsens tilkoblinger, du skal kunne se et blink på Bluetooth-modulen som indikerer at den er i drift og er klar for paring med PCen.

    I tilfelle datamaskinen du bruker ikke har innebygd Bluetooth, sette opp tilkoblingen med en Bluetooth-dongle. Hvis det er innebygd Bluetooth på datamaskinen, gå til delen Kontrollpanel og velg -> Maskinvare og lyd -> legge til en enhet i delen Bluetooth-ikonet på oppgavelinjen. Datamaskinen skal oppdage HC-05 Bluetooth-modulen og par datamaskinen med HC-05 modul. Bruk enten ‘1234’ eller ‘0000’ som paringskoden.

    Steg 3: Last ned Arduino-koden

    Åpne Arduino IDE etter paring av Bluetooth-modulen. Last ned og forstå kodene, men ikke inkluder noen spesielle biblioteker.

    Steg 4: Last opp Arduino-koden

    Last opp Bluetooth-sensor fra Arduino Code

    Først, sørg for at du har forstått og verifisert skissene dine før du laster dem opp. Gjør de nødvendige endringene hvis det er behov for det. Etter å ha funnet grafikken, velg riktig kort og velg riktig port for å koble til Arduino-kortet. Gå deretter til Verktøy -> Port og verktøy -> Styret tilsvarende. For å utføre prosedyren riktig, klikk på Arduino Uno til COM3.

    Etter å ha etablert riktig havn og brett, koble R.X-pinnene og TX-en fra Arduino-kortet, last deretter opp Arduino-koden. Det er sannsynlig at du får en feil som indikerer at COM-porten er opptatt når du ikke har koblet fra TX og R.X. pinner. Last opp koden når du har koblet fra, og koble TX-pinnene og R.X. til sine vanlige stillinger.

    Steg 5: Få sluttdata

    Få Bluetooth-sensordata

    Koble strømkilden til Arduino-kortet og koble fra USB-kabelen som kobler til Arduino-kortets datamaskin. Med dette oppsettet, Arduino-kortet samler inn sensordata eksternt gjennom Bluetooth-kommunikasjon overføres til datamaskinen med en USB-kabel.

    Neste, fastslå hvilken COM-port som kobler Bluetooth-modulen for å se sensordataene til seriell skjerm. På oppgavelinjen, klikk på Bluetooth-ikonet og velg ‘Åpne innstillinger,’ klikk deretter “COM-porter” -fanen.’ Du bør kunne se noen COM -porter som er koblet til HC-05 modul. Forsikre deg om at du nøye har lagt merke til “utgående’ havn, gå deretter til Arduino-skissen og trykk på Verktøy -> Havn. Valgte porten som er parallell med den ‘utgående’ havn. Når alt er satt, åpne portens serielle skjerm der tid og temperaturfølerdata vises. Trykk på Arduinos bordhvileknapp for å vurdere data fra null sekunder og utover.

    Steg 6: Feilsøking

    Etter å ha lagt merke til et tidsintervall på 2 sekunder i både tidsdata på seriell skjerm og temperatur på Bluetooth-akselerometer-sensoren, vet at alt går bra. men, Det kan oppstå en liten forsinkelse på noen millisekunder mellom forventet og normal påfølgende avlesning under overføring av data. Det er mer sannsynlig at du støter på flere problemer og feil hvis du ikke har brukt Arduinos Bluetooth-tilkobling. For å unngå noen av disse problemene, sørg for at du har fulgt følgende punkter riktig.

        • Motkontroll at R.X-pinnene og TX-tilkoblingene er faste og riktige.
        • Kontroller at Bluetooth-modulen er godt tilkoblet, og å være trygg nok, bruk en spenningsdelerkrets eller koble til HC-05 til 3.3V. Bruk aldri 5V.
        • En løs forbindelse kan føre til at Bluetooth-modulen slutter å fungere. Forsikre deg om at det blinker kontinuerlig på Bluetooth-modulen, som indikerer at det er strøm.
        • Mens du lastet opp skisser, velg passende COM-porter og kort. I tillegg, tenk å velge den passende Bluetooth-modulens utgående COM-port, slik at du kan se dataene på den serielle skjermen.
        • Som beskrevet i trinn 4, last opp skissene og husk å koble fra og koble til igjen når du laster opp skissen.
        • Forsikre deg om at HC-05 Bluetooth-modulen er innenfor rekkevidden til datamaskinen din før du eksperimenterer med den.

    Arduino Bluetooth-kommunikasjon er enkel å koble til når den brukes ofte. Når noen blir komfortable med det, det blir greit å sende og motta data.

    Del dette innlegget

    Dele på facebook
    Dele på twitter
    Dele på linkedin
    Dele på skrive ut
    Dele på e -post
    mokoblue-logo

    Snakk med en Bluetooth IoT-ekspert

    Diskuter Bluetooth Beacon, Modul, og gateway-brukstilfeller og egendefinerte Bluetooth-enheter for IoT-prosjektet ditt
    mokoblue-logo

    Planlegg en demo

    MOKO er profesjonell innen Bluetooth-teknologi, Klatre til toppen av markedet med IoT-ekspert