Usługi Spółka Zasoby

Czujniki Bluetooth: Ostateczny przewodnik

Czujniki Bluetooth: Ostateczny przewodnik
    Dodaj nagłówek, aby rozpocząć generowanie spisu treści
    Transmisja danych z czujników Bluetooth do serwera w chmurze

    W tym momencie, świat stał się jeszcze bardziej genialny dzięki szybkiemu postępowi technologicznemu. Nowe urządzenia i pomysły pojawiają się w sposób nieustanny, ulepszając tym samym panujące technologie i generując nowe sekcje rynku. podobnie, Postęp technologiczny Bluetooth przyczynił się do narodzin Bluetooth Low Energy (STAŁ SIĘ), określany również jako Bluetooth Smart. Bluetooth Low Energy to krótki zasięg, niski pobór mocy z protokołem komunikacji bezprzewodowej o mniejszej szybkości transmisji danych opracowanym przez Bluetooth Grupa Specjalnych Zainteresowań (SIG). Jego wbudowany stos protokołów został zaprojektowany w taki sposób, aby kompetentnie przesyłał niewielkie ilości danych przy mniejszym zużyciu energii. Z tego powodu, Bluetooth Low Energy to najbardziej preferowany protokół bezprzewodowy do zastosowań zasilanych bateryjnie. W tym artykule omówimy techniczne cechy czujników Bluetooth, jak podłączyć i używać czujników Bluetooth Bluetooth, jak czujniki Beacon mogą być wykorzystane w biznesie, i jak odczytywać i kontrolować dane z czujników w Arduino za pomocą Bluetooth.

    Jak przesyłać dane za pomocą czujników Bluetooth Beacon?

    Sygnalizator Bluetooth czujniki to małe nadajniki, które transmitują sygnały do ​​urządzeń przenośnych za pomocą Technologia Bluetooth Low Energy. Mają zasięg działania około 90 liczniki i mogą tylko przesyłać dane, ale nie mogą ich odbierać. Gdy czujnik wykryje pobliskie urządzenia, wysyła cyfrowe wiadomości do docelowych urządzeń. Obecnie, beacony są używane proporcjonalnie z aplikacjami mobilnymi. Te aplikacje mobilne uzyskują jednogłośnie unikalny identyfikator do wykonywania kilku funkcji, takie jak uruchamianie działań opartych na lokalizacji i śledzenie klientów.

    Jak czujniki nawigacyjne Bluetooth przesyłają dane

    Cechy techniczne czujnika Bluetooth

    a) Interfejs radiowy

    ten IoT przez Bluetooth czujniki pracują w tym samym zakresie widma w zakresie 2,400–2,4835 GHz ISM, co klasyczna technologia Bluetooth. Jedyna różnica polega na tym, że Bluetooth Low Energy wykorzystuje inny zestaw kanałów. Posiada czterdzieści kanałów 2 MHz, podczas gdy klasyczny Bluetooth ma siedemdziesiąt dziewięć kanałów 1 MHz. Modulacja przesunięcia częstotliwości Gaussa służy do przesyłania danych w obrębie kanału w technologii BLE. Ma szybkość transmisji 1 Mbit/s, ale z opcją w Bluetooth 5 z 2 Mb/s. Także, ma maksymalną moc nadawania 10 mW i 100 mW w Bluetooth 5.

    b) Reklama i odkrywanie

    Czujniki Bluetooth Low Energy są wykrywane za pomocą techniki opartej na emisji pakietów reklamowych. Zwykle robi się to za pomocą 3 wyraźne częstotliwości w celu zmniejszenia zakłóceń. Urządzenie reklamowe wysyła pakiety nie mniej niż jednej z trzech częstotliwości z okresem powtarzania zwanym interwałem reklamowym. W każdym przedziale reklamowym, dodano losowe opóźnienie 10 milisekundy, co zmniejsza prawdopodobieństwo wielu kolejnych kolizji. Skaner obsługuje częstotliwości przez okres określany jako okno skanowania, co czasami powtarza się po każdym interwale skanowania.

    C) Wpływ baterii

    Czujniki Bluetooth Low Energy są specjalnie zaprojektowane do pracy nawet przy płytkim poborze mocy. Urządzenia pełniące rolę centralną i peryferyjną wymagają różnych źródeł zasilania. Badanie przeprowadzone przez firmę Aislelabs zajmującą się oprogramowaniem nawigacyjnym wykazało, że komputerowe urządzenia peryferyjne, na przykład, latarnie bliższe, regularnie działają do 2 lat przy użyciu baterii pastylkowej o pojemności 1000 mAh. Protokół Bluetooth Low Energy umożliwia to dzięki swojej wydajności energetycznej. BLE przesyła małe pakiety; dlatego jest idealny do transmisji danych o wysokiej i wysokiej przepustowości w porównaniu z Bluetooth Classic.

    D) 2M PHY

    Nowy tryb transmisji z podwójną szybkością transmisji został wprowadzony przez Bluetooth 5. Początkowo, Przesyłane są tylko czujniki Bluetooth Low Energy . 1 bit na symbol, ale z Bluetooth 5, mogą przesyłać dane z podwójną szybkością. Jednakże, nowy tryb transmisji łączy przepustowość z 2 MHz od około 1 MHz, wykonywanie większej liczby włamań na obszarach krawędzi. Segmentacja pasma częstotliwości ISM ma: 40 kanały o rozstawie 2 MHz, co zasadniczo różni się od Bluetooth 2 EDR.

    mi) Operacje GATT

    Protokół GATT jest niezbędny dla użytkownika, ponieważ oferuje kilka poleceń dotyczących wykrytych informacji o serwerze. Te polecenia obejmują:

        • Odkrywanie UUID dla każdej głównej usługi
        • Znalezienie danego UUID dla każdej usługi
        • Wyszukiwanie usług podrzędnych dla danej usługi głównej principal
        • Odkrywanie każdej funkcji dla określonej usługi
        • Znajdowanie funkcji pasujących do określonego UUID
        • Odczytywanie wszystkich znaczących w celu dokładnego wyróżnienia

    Parowanie czujnika Bluetooth ze smartfonem

    W tej sekcji, opiszemy kroki, jakie należy wykonać podczas parowania czujników kompatybilnych z Bluetooth za pomocą smartfona. Aventura odbiera dane parowania czujnika wraz z ustawieniami po zakończeniu procesu parowania.

    a) Upewnij się, że (Łączyć) jest włączony, potem z (MENU) uzyskiwać (Urządzenie)

    Jak sparować czujnik Bluetooth ze smartfonem

    Aby wyszukać czujniki, które można sparować, uzyskiwać (Łączenie w pary)

    b) Uruchom czujnik

    Po wykryciu sygnału inteligentnego czujnika Bluetooth, wyświetla komunikat na smartfonie.

    Zeskanuj urządzenie z czujnikiem Bluetooth

    Aby zakończyć proces parowania już wyświetlonego czujnika, uzyskiwać (Łączenie w pary).

        • naciskać (Pomijać) jeśli nazwa gadżetu różni się od oczekiwanej, następnie dotknij (Łączenie w pary) ponownie. Powtarzaj to od czasu do czasu, aż pojawi się oczekiwane urządzenie.
        • Podczas korzystania z czujnika Bluetooth le do sparowania, nazwa czujnika jest wyświetlana z “A.”
        • Nad 18 wyraźne identyfikacje czujników, w tym PC, można sparować.

    C) Ustal obwód opony dla dowolnego czujnika z pomiarami prędkości

    naciskać (Urządzenie), a także dotknij nazwy czujnika > [Obwód opony]. Obwód opony to przybliżona długość zewnętrznej felgi w każdej oponie. Czujniki, które nie mogą mierzyć prędkości, nigdy nie są wyświetlane.

    Ustal obwód za pomocą pomiarów prędkości

    Lista rozmiarów opon jest wyświetlana po stuknięciu. Obwód opony jest wybierany zgodnie z rozmiarem opony pokazanym na stronie opony.

        • Oryginalna wartość: 2096 mm
        • Do dowolnego czujnika drzwiowego Bluetooth zdolnego do pomiaru prędkości, zalecane jest ustawienie obwodu opony.
        • Na tym ekranie można anulować parowanie i zmienić nazwy urządzeń.

    Po wykonaniu wszystkich tych kroków, proces parowania czujnika Bluetooth został zakończony.

        • Powtórz tę samą procedurę podczas parowania z innym czujnikiem Bluetooth.
        • Po zakończeniu procesu parowania, konieczne jest zamontowanie czujnika ruchu Bluetooth blisko Ciebie. Także, należy postępować zgodnie z wytycznymi zawartymi w instrukcji obsługi danego czujnika odpowiednio w celu określenia odpowiedniego miejsca do zamontowania czujnika.

    Ważna informacja

        • Sparuj każdy użyteczny czujnik.
        • Nigdy nie paruj inteligentnych czujników Bluetooth w dokładnej lokalizacji lub w dowolnym miejscu z wieloma innymi użytkownikami. Może to spowodować, że czujniki sparują się z innymi nieistotnymi urządzeniami. Czujnik siatkowy Bluetooth może uosabiać jedyny fizyczny czujnik BLE.
        • Podczas pracy z czujnikami Bluetooth innych firm, tylko smartfon z Androidem może przesyłać dane do Aventura, podczas gdy iPhone nie może.

    Funkcjonalność czujników Bluetooth

    Czujniki bezprzewodowe Bluetooth są nieistotne, stosunkowo tanie urządzenia montowane na lub w istniejącym systemie. Są idealne do umieszczenia w odległych obszarach lub lokalizacjach bez zasilania, ponieważ są zasilane bateryjnie i bezprzewodowe. Baterie wytrzymują w zależności od tego, jak często czujniki podają wartości raportowane, z pewnym trwałym równomiernym 5 lat.

    oprócz, Bezprzewodowe czujniki Bluetooth przekazują regularną reklamę Bluetooth Low Energy, stosowaną przez sprzęt komercyjny, trenerzy fitness, i dyplomacje zdrowotne,. Informacje publikujące można skonfigurować jako iBeacon z bajtami pakującymi rozpoznane dane w opatentowanym formacie. Smartfony, bramy, lub komputery jednopłytkowe, na przykład, Malina Pi, może być używany do przechwytywania informacji po zeskanowaniu sygnałów nawigacyjnych. Skanowanie widzi tylko dane transmitowane do wszystkich, ale nie łączy się z latarnią morską.

    dodatkowo, urządzenie skanujące zwane połączeniem Bluetooth GATT umożliwia połączenie z niektórymi czujnikami. Dzięki temu urządzenie skanujące może powiadamiać o każdej zmianie wartości lub przeglądać aktualne wartości czujnika, pozwalając na dużą wydajność zmian. Jednakże, reklama może zostać zatrzymana przez połączenie; w ten sposób, inne urządzenia nie mogą się połączyć, ponieważ nie mogą zobaczyć czujnika.

    Wbudowane biblioteki Bluetooth umożliwiają urządzeniom odbierającym skanowanie w poszukiwaniu sygnałów nawigacyjnych i łączenie się przez GATT. Ponieważ komunikacja to Bluetooth Low Energy, czujniki dyskretne, konkretnie SDK, są niepotrzebne. Także, nie ma potrzeby posiadania subskrypcji na etapach po stronie serwera.

    Biznesowe zastosowania czujników beacon .

    grudzień 6, 2013, kiedy pierwsza instancja beacona została zarejestrowana do użytku biznesowego. Aktualny, iBeacons zostały aktywowane w jego 254 sklepy detaliczne w Stanach Zjednoczonych przez firmę Apple Company. Później, McDonald’s wykorzystywał czujniki w swoich sklepach do przeprowadzania specjalnych ofert dla swoich klientów.

    Czujniki beacon Bluetooth Low Energy mają . liczne możliwości zastosowania w różnych obszarach. Technologia ma wiele zalet, głównym jest to, że może wysyłać dane reklamowe i informacyjne do potencjalnych klientów prospect. Ogólnie, czujniki beacon działają jako pomost między koncepcjami, oferowanie klientom informacji biznesowych. W jednym obszarze można zamontować wiele czujników nawigacyjnych, np. na lotniskach, sklepy, instytucje, kluby, pomieszczenia publiczne, w ten sposób przesyłając odpowiednie informacje do urządzeń przenośnych Proinquity. Gdy użytkownicy otrzymają dane, mogą go używać do celów nawigacyjnych, reagować na dane, podziel się informacjami, lub inne uporczywości zależne od otrzymanej wiadomości.

    Marketerzy mogą również korzystać z czujników beacon Bluetooth podczas łączenia się z prawdopodobnymi klientami. Firmy, które korzystają z czujników beaconów, mają większe szanse na osiągnięcie zwrotów z celowania w tradycyjnych rankingach. Te czujniki nawigacyjne oferują kilka zwrotów kosztów firmie. Zawierają;

        • Beacony pozwalają uzyskać więcej informacji o klientach. Na przykład, sprzedawca dowiaduje się, ile czasu zajmuje klientowi kolejna wizyta w sklepie. Sprzedawca rozpoznaje również, gdzie dokładnie większość klientów spędza w danym sklepie. Dane mogą być pomocne przy aktualizacji sieci reklamowych i aplikacji lub przy retargetowaniu na konkretny rynek.
        • Beacony zwiększają lojalność klientów. Beacony dostarczają informacji promocyjnych poprzez zamówienia typu „kliknij i odbierz” oraz nagradzając fizyczną obecność klientów w sklepie.
        • Wzrost sprzedaży. Korzystanie z czujników beacon Bluetooth zgodnie z ich zastosowaniem powoduje wzrost zamówień na produkty i usługi. Najczęściej widać to na stadionach podczas imprez sportowych. Za pomocą beaconów i aplikacji stadionu, odwiedzający otrzymują komunikaty o ofertach żywności i napojów, które potwierdzają sprzedaż w czasie.

    Powyższe opcje nie ograniczają w naturalny sposób nikogo w korzystaniu z czujników beacon Bluetooth Low Energy. Wszystko podlega kreatywności i fantazji.

    Arduino: Odczytywanie i kontrolowanie danych z czujnika za pomocą Bluetooth

    Ta sekcja ma na celu zebranie danych z czujnika z prostego czujnika temperatury, a następnie przesłanie ich do komputera za pośrednictwem komunikacji Bluetooth. Z jednej strony komputera, należy napisać prosty szkic Arduino czujnika Bluetooth. Zostanie on później przesłany na płytkę Arduino, asystowanie do czasu na monitorze szeregowym i wyświetlanie danych z czujnika.

    Następujące elementy muszą być dostępne, aby eksperyment przebiegał płynnie

        • Arduino uno mikrokontroler
        • HC-05 Moduł Bluetooth MOKOBlue
        • Czujnik temperatury
        • Kabel USB
        • Przewody połączeniowe
        • Deska do krojenia chleba

    Krok 1: Skonfiguruj połączenia obwodu

    Skonfiguruj połączenia obwodu

    Aby rozpocząć proces, ułóż połączenia obwodu płytki Arduino jak na powyższym schemacie. Połączenia Bluetooth między modułem Bluetooth a komputerem są nawiązywane po wykonaniu tych połączeń.

    Obwód dzielnika napięcia służy do podłączenia HC-05 Moduły Bluetooth do linii napięciowych. HC-05 może ulec uszkodzeniu, jeśli nie będzie wystarczająco mocny, aby utrzymać linię 5 V. Wskazane jest podłączenie go do linii 3,3 V3.3, dzięki czemu jesteś po bezpiecznej stronie. Moduł Bluetooth TX jest podłączony do Arduino RX, podczas gdy moduł pinów Bluetooth RX jest podłączony do pinu TX Arduino.

    Krok 2: Nawiąż połączenia Bluetooth

    Po pomyślnym skonfigurowaniu połączeń obwodu, powinieneś być w stanie zobaczyć mrugnięcie modułu Bluetooth, co oznacza, że ​​działa i jest gotowy do sparowania z komputerem.

    W przypadku, gdy używany komputer nie ma wbudowanego Bluetooth, skonfigurować połączenie za pomocą klucza Bluetooth don. Jeśli w komputerze jest wbudowany Bluetooth, przejdź do sekcji Panel sterowania i wybierz -> Sprzęt i dźwięk -> dodać urządzenie w sekcji ikony Bluetooth na pasku zadań. Komputer powinien wykryć HC-05 Moduł Bluetooth i sparuj komputer z HC-05 moduł. Użyj albo „1234’ lub ‘0000’ jako kod parowania.

    Krok 3: Pobierz kod Arduino

    Otwórz Arduino IDE po pomyślnym sparowaniu modułu Bluetooth. Pobierz i zrozum kody, ale nie dołączaj żadnych specjalnych bibliotek.

    Krok 4: Prześlij swój kod Arduino

    Prześlij czujnik Bluetooth z kodu Arduino

    Najpierw, upewnij się, że dobrze zrozumiałeś i zweryfikowałeś swoje szkice przed przesłaniem. Wprowadź niezbędne zmiany, jeśli zajdzie taka potrzeba. Po ustaleniu grafiki, wybierz odpowiednią płytkę i wybierz odpowiedni port do połączenia z płytą Arduino. Następnie przejdź do Narzędzia -> Port i narzędzia —> Zarząd odpowiednio. Aby poprawnie wykonać procedurę, kliknij Arduino Uno na COM3.

    Po ustaleniu prawidłowego portu i zarządu, odłącz piny RX i TX od płyty Arduinodu, następnie prześlij swój kod Arduino. Prawdopodobnie pojawi się błąd wskazujący, że port COM jest zajęty, gdy nie odłączyłeś TX i RX. szpilki. Prześlij kod po rozłączeniu, i podłącz styki TX i RX. do swoich zwykłych pozycji.

    Krok 5: Uzyskiwanie ostatecznych danych

    Pobieranie danych czujnika Bluetooth

    Podłącz źródło zasilania do płytki Arduino i odłącz kabel USB łączący komputer płytki Arduino. Z tą konfiguracją, płytka Arduino zdalnie zbiera dane z czujnika poprzez komunikację Bluetooth, jest przesyłana do komputera za pomocą kabla USB USB.

    Następny, ustalić, który port COM łączy moduł Bluetooth, aby zobaczyć dane czujnika monitora szeregowego;. Na pasku zadań, kliknij ikonę Bluetooth i wybierz „Otwórz ustawienia,’ następnie zatrzaśnij zakładkę „Porty COM”.’ Powinieneś widzieć kilka portów COM łączących się z HC-05 moduł. Upewnij się, że uważnie odnotowałeś „wychodzące”’ Port, następnie przejdź do szkicu Arduino i dotknij Narzędzia -> Port. Wybierz port, który odpowiada „wychodzącemu”’ Port. Gdy wszystko jest już ustawione, otwórz monitor szeregowy portu, na którym wyświetlane są czas i dane czujnika temperatury;. Naciśnij przycisk odpoczynku płyty Arduino, aby ocenić dane od zera sekund w górę.

    Krok 6: Rozwiązywanie problemów

    Po zauważeniu odstępu czasu 2 sekund w obu danych czasowych na monitorze szeregowym i temperaturze na czujniku akcelerometru Bluetooth, wiem, że wszystko idzie dobrze. Jednakże, może wystąpić niewielkie kilkumilisekundowe opóźnienie między oczekiwanymi a normalnymi kolejnymi odczytami podczas przesyłania danych. Bardziej prawdopodobne jest, że napotkasz kilka problemów i błędów, jeśli nie masz doświadczenia w korzystaniu z połączenia Bluetooth Arduino. Aby uniknąć któregokolwiek z tych problemów, upewnij się, że poprawnie postępowałeś zgodnie z poniższymi punktami.

        • Sprawdź, czy styki RX i połączenia TX są mocne i prawidłowe.
        • Sprawdź ponownie, czy moduł Bluetooth jest dobrze podłączony, i być wystarczająco bezpiecznym, użyć obwodu dzielnika napięcia lub podłączyć HC-05 do 3,3V. Nigdy nie używaj 5V.
        • Luźne połączenie może spowodować, że moduł Bluetooth przestanie działać. Upewnij się, że na module Bluetooth stale miga dioda LED, wskazując, że jest zasilany.
        • Podczas przesyłania szkiców, wybierz odpowiednie porty COM i płyty. oprócz, pomyśl o wyborze odpowiedniego wychodzącego portu COM modułu Bluetooth, aby umożliwić przeglądanie danych na monitorze szeregowym.
        • Jak opisano w kroku 4, prześlij szkice i pamiętaj o rozłączeniu i ponownym połączeniu podczas przesyłania szkicu.
        • Upewnij się, że HC-05 Moduł Bluetooth znajduje się w zasięgu komputera, zanim zaczniesz z nim eksperymentować.

    Komunikacja Arduino Bluetooth jest łatwa do podłączenia, gdy jest często używana. Kiedy ktoś się z tym pogodzi, wysyłanie i odbieranie danych staje się proste.

    Podziel się tym postem

    mokoblue-logo

    Porozmawiaj z ekspertem Bluetooth IoT

    Omów sygnał nawigacyjny Bluetooth, Moduł, Przypadki użycia i bramy oraz niestandardowe urządzenia Bluetooth dla Twojego projektu IoT
    mokoblue-logo

    Umów się na demo

    MOKO jest profesjonalistą w technologii Bluetooth, Wspinaj się na szczyt swojego rynku z ekspertem IoT