En este momento, el mundo se ha hecho más brillante por los rápidos avances en tecnología. Nuevos dispositivos e ideas han surgido continuamente, mejorando así las tecnologías imperantes y generando nuevas secciones de mercado. similitud, Los avances tecnológicos de Bluetooth han contribuido al nacimiento de Bluetooth Low Energy (SE CONVIRTIÓ), también conocido como Bluetooth Smart. El Bluetooth Low Energy es un, de baja potencia con un protocolo de comunicación inalámbrica de menor velocidad de datos desarrollado por Bluetooth Grupo de interés especial (SIG). Su pila de protocolos incrustada está diseñada de tal manera que transfiere de manera competente cantidades insignificantes de datos con menos consumo de energía.. Debido a esto, Bluetooth Low Energy es el protocolo inalámbrico más preferido para aplicaciones que funcionan con batería. Este artículo explorará las características técnicas de los sensores Bluetooth., cómo conectar y usar sensores Bluetooth, cómo se pueden utilizar los sensores Beacon para empresas, y cómo leer y controlar los datos del sensor en Arduino usando Bluetooth.
Cómo transmitir datos usando sensores de baliza Bluetooth?
Baliza Bluetooth Los sensores son pequeños transmisores que transmiten señales para cerrar dispositivos portátiles utilizando Tecnología Bluetooth Low Energy. Tienen un rango de acción de alrededor 90 medidores y solo puede transmitir datos pero no puede recibirlos. Una vez que el sensor detecta los dispositivos cercanos, envía mensajes digitales a los dispositivos de destino. Actualmente, Las balizas se utilizan proporcionalmente con las aplicaciones móviles.. Estas aplicaciones móviles obtienen un identificador único unánime para realizar varias funciones, como desencadenar una acción basada en la ubicación y rastrear a los clientes.
Características técnicas de un sensor Bluetooth
a) Interfaz de radio
los IoT de Bluetooth Los sensores funcionan con el mismo rango de espectro de banda ISM de 2,400 a 2,4835 GHz que la tecnología Bluetooth clásica.. La única diferencia es que Bluetooth Low Energy usa un conjunto diferente de canales. Tiene cuarenta canales de 2 MHz, mientras que el Bluetooth clásico tiene setenta y nueve canales de 1 MHz. La modulación de cambio de frecuencia gaussiana se utiliza para transmitir datos dentro de un canal en la tecnología BLE. Tiene una tasa de bits de 1 Mbit / s pero con opción en Bluetooth 5 de 2 Mbit / s. también, tiene una potencia de transmisión máxima de 10 mW y 100 mW en Bluetooth 5.
B) Publicidad y descubrimiento
Los sensores Bluetooth Low Energy se detectan mediante una técnica basada en la transmisión de paquetes publicitarios.. Generalmente se hace usando 3 frecuencias distintas para disminuir la interferencia. El dispositivo publicitario envía paquetes de no menos de una de las tres frecuencias con un período de repetición denominado intervalo publicitario.. En cada intervalo publicitario, hay una adición de un retraso aleatorio de 10 milisegundos que reduce la posibilidad de numerosas colisiones consecutivas. El escáner atiende las frecuencias durante un período denominado ventana de exploración., que es ocasionalmente recurrente después de cada intervalo de exploración.
C) Impacto de la batería
Los sensores Bluetooth de baja energía están especialmente diseñados para funcionar incluso con un consumo de energía reducido. Se requieren varias necesidades de energía para dispositivos con funciones centrales y periféricas. Un estudio realizado por Aislelabs, una empresa de software de balizas, reveló que los periféricos de las computadoras, por ejemplo, balizas de proximidad, funcionar regularmente hasta 2 años usando una batería de tipo botón de 1000 mAh. El protocolo Bluetooth Low Energy lo hace posible debido a su eficiencia energética.. BLE transmite pequeños paquetes; por lo tanto, es ideal para datos de ancho de banda alto y de audio en comparación con Bluetooth Classic.
D) 2M PHY
Bluetooth ha introducido un nuevo modo de transmisión de velocidad de símbolo duplicada. 5. Inicialmente, Los sensores Bluetooth de baja energía solo transmiten 1 bit por símbolo, pero con bluetooth 5, pueden datos con tasas dobles. sin embargo, el nuevo modo de transmisión empareja el ancho de banda con 2 MHz desde aproximadamente 1 megahercio, haciendo más intrusiones en las áreas de borde. La segmentación de la banda de frecuencia ISM ha 40 canales con una distancia espaciada de 2 megahercio, que es esencialmente diferente del Bluetooth 2 EDR.
mi) Operaciones del GATT
El protocolo GATT es esencial para el usuario, ya que ofrece varios comandos con respecto a la información descubierta sobre el servidor.. Estos comandos incluyen:
- Descubriendo UUID para cada servicio principal
- Encontrar un UUID determinado para cada servicio
- Encontrar servicios subordinados para un servicio principal determinado
- Descubriendo cada característica para un servicio específico
- Encontrar características que coincidan con un UUID específico
- Leer todos los significantes para un distintivo preciso
Emparejamiento de un sensor Bluetooth con un teléfono inteligente
En esta sección, Describiremos los pasos que se siguen al emparejar sensores compatibles con Bluetooth con un teléfono inteligente.. El Aventura recibe los datos de emparejamiento del sensor junto con la configuración una vez que se completa el proceso de emparejamiento.
a) Asegurarse de que (Conectar) Está encendido, luego desde el (MENÚ) grifo (Dispositivo)
Para buscar sensores emparejables, grifo (Emparejamiento)
B) Iniciar el sensor
Una vez que se detecta la señal del sensor inteligente Bluetooth, muestra un mensaje en el teléfono inteligente.
Para completar el proceso de emparejamiento del sensor ya mostrado, grifo (Emparejamiento).
- prensa (Saltar) si el nombre del gadget es diferente del esperado, luego toque (Emparejamiento) otra vez. Repita esto ocasionalmente hasta que se muestre el dispositivo anticipado.
- Al usar el sensor de archivos Bluetooth para emparejar, el nombre del sensor se muestra con un “A.”
- Terminado 18 distintas identificaciones de sensores, incluyendo el P.C, se puede emparejar.
C) Establezca la circunferencia del neumático para cualquier sensor con medidas de velocidad.
prensa (Dispositivo), y también toque el nombre del sensor > [Circunferencia del neumático]. La circunferencia del neumático es la longitud aproximada de la llanta exterior de cada neumático.. Los sensores que no pueden medir la velocidad nunca se muestran.
La lista de tamaños de neumáticos se muestra una vez que se realiza el toque. La circunferencia del neumático se selecciona según el tamaño del neumático que se muestra en el lado del neumático..
- Valor original: 2096 mm
- A cualquier sensor de puerta Bluetooth capaz de medir la velocidad, es recomendable configurar la circunferencia del neumático.
- Es posible cancelar el emparejamiento y cambiar los nombres de los dispositivos desde esta pantalla.
Después de seguir todos esos pasos, el proceso de emparejamiento del sensor Bluetooth ahora está completo.
- Repita el mismo procedimiento al emparejar con otro sensor Bluetooth.
- Después de completar el proceso de emparejamiento, es imprescindible montar el sensor de movimiento Bluetooth cerca de ti. también, Siga las pautas escritas en el manual de instrucciones del sensor individual de manera apropiada para determinar el lugar adecuado para montar el sensor..
Información importante
- Empareje todos los sensores utilizables.
- Nunca empareje sensores inteligentes Bluetooth en la ubicación exacta o en cualquier lugar con muchos otros usuarios. Hacer esto puede hacer que los sensores se emparejen con otros dispositivos irrelevantes. Un sensor de malla Bluetooth puede personificar un único sensor BLE físico.
- Cuando se trabaja con sensores Bluetooth de terceros, solo un teléfono inteligente Android puede transferir datos al Aventura, mientras que un iPhone no puede.
Funcionalidad de los sensores Bluetooth
Los sensores inalámbricos Bluetooth son insignificantes, Dispositivos relativamente baratos instalados en o dentro de un sistema existente.. Son ideales para colocar en áreas remotas o lugares sin energía, ya que funcionan con baterías y son inalámbricos.. Las baterías duran según la frecuencia con la que los sensores dan valores de informe, con algunos duraderos incluso 5 años.
además, Los sensores inalámbricos Bluetooth transmiten publicidad regular de Bluetooth Low Energy aplicada por equipos comerciales, entrenadores de fitness, y diplomacias sanitarias. La información publicitaria se puede configurar como iBeacon con bytes empaquetando los datos reconocidos en un formato patentado. Teléfonos inteligentes, pasarelas, o computadoras de placa única, por ejemplo, Frambuesa pi, se puede utilizar para captar información una vez que se escanean las balizas. El escaneo solo ve los datos transmitidos a todos, pero no enlaza con la baliza.
Adicionalmente, el dispositivo de escaneo denominado conexión Bluetooth GATT permite una conexión con algunos sensores. Esto permite que el dispositivo de escaneo notifique cada vez que haya un cambio en los valores o vea los valores actuales del sensor., permitiendo una gran salida de cambios. sin embargo, la publicidad se puede detener mediante una conexión; al hacerlo, otros dispositivos no se pueden conectar porque no pueden ver el sensor.
Las bibliotecas Bluetooth ya integradas permiten que los dispositivos de recibos busquen balizas y se conecten a través de GATT. Dado que la comunicación es Bluetooth de baja energía, sensores discretos, específicamente SDK, son innecesarios. también, no es necesario tener suscripciones en las etapas del lado del servidor.
Usos comerciales de los sensores de baliza
diciembre 6, 2013, Fue cuando se registró la primera instancia de la baliza para uso comercial. A hoy, iBeacons se han activado en su 254 tiendas minoristas en los Estados Unidos por Apple Company. Luego, McDonald's usó los sensores en sus tiendas para ejecutar ofertas especiales para sus clientes..
Los sensores de baliza Bluetooth Low Energy tienen numerosas aplicaciones en diversas áreas. La tecnología tiene numerosos beneficios., el principal es que puede enviar publicidad y datos informativos a posibles clientes. En general, Los sensores de baliza actúan como un puente entre los conceptos., ofrecer información comercial a los clientes. Se pueden montar varios sensores de baliza dentro de un área, como en los aeropuertos, historias, instituciones, clubs, salas públicas, difundiendo así la información adecuada a los dispositivos portátiles de proximidad. Una vez que los usuarios reciben los datos, pueden usarlo con fines de navegación, reaccionar a los datos, comparte la información, u otras tenacidades dependientes del mensaje recibido.
Los especialistas en marketing también pueden usar sensores de baliza Bluetooth cuando se conectan con posibles clientes. Las empresas que utilizan sensores de baliza tienen mayores posibilidades de obtener retornos de segmentación en posiciones físicas.. Estos sensores de baliza ofrecen varios reembolsos a una empresa.. Incluyen;
- Las balizas logran más información sobre el cliente. Por ejemplo, un minorista aprende cuánto tiempo le toma a un cliente hacer la próxima visita a la tienda. El vendedor también reconoce dónde gastan exactamente la mayoría de los clientes en esa tienda en particular.. Los datos pueden ser útiles al actualizar redes y aplicaciones publicitarias o al reorientar un mercado específico..
- Las balizas aumentan la fidelidad de los clientes. Las balizas brindan información de promoción a través de pedidos de hacer clic y recopilar y recompensando la presencia física de los clientes en la tienda..
- Incremento de ventas. El uso de sensores de baliza Bluetooth en línea con su aplicación eleva los pedidos de productos y servicios.. Esto se ve principalmente en los estadios durante los eventos deportivos.. A través de balizas y la aplicación del estadio., los visitantes llegan a la posición de recibir mensajes sobre ofertas de alimentos y bebidas que respaldan las ventas por tiempo.
Las opciones anteriores no limitan naturalmente a nadie en el uso de sensores de baliza Bluetooth de baja energía.. Todo sujeto a la creatividad y la fantasía.
Arduino: Lectura y control de datos de sensores mediante Bluetooth
Esta sección tiene como objetivo recopilar datos del sensor de un sensor de temperatura simple y luego transmitirlo a una computadora a través de la comunicación Bluetooth. En un lado de una computadora, Se debe escribir un simple boceto de Arduino con sensor Bluetooth. Más tarde se cargará en la placa Arduino., ayudando a medir el tiempo en el monitor en serie y ver los datos del sensor.
Los siguientes elementos deben estar disponibles para que el experimento se ejecute sin problemas
- Microcontrolador Arduino uno
- HC-05 Módulo Bluetooth MOKOBlue
- Sensor de temperatura
- cable USB
- Cables de puente
- Tablero de circuitos
Paso 1: Configurar las conexiones del circuito
Para comenzar el proceso, Organice las conexiones del circuito de la placa Arduino como en el diagrama de arriba. Las conexiones Bluetooth entre el módulo Bluetooth y la computadora se establecen después de realizar estas conexiones..
Se utiliza un circuito divisor de voltaje para conectar el HC-05 Módulos Bluetooth a las líneas de voltaje.. El HC-05 puede dañarse si no es lo suficientemente fuerte para sostener una línea de 5V. Es recomendable conectarlo a una línea de 3.3V., que te mantiene en el lado seguro. El módulo Bluetooth TX está conectado al R.X de Arduino, mientras el módulo de clavijas de Bluetooth R.X está conectado a la clavija TX de Arduino.
Paso 2: Establecer conexiones Bluetooth
Después de configurar con éxito las conexiones del circuito, Debería poder ver un parpadeo en el módulo Bluetooth, lo que significa que está operativo y listo para emparejarse con el P.C.
En caso de que la computadora que estás usando no tenga Bluetooth incorporado, configurar la conexión con un dongle Bluetooth. Si hay un Bluetooth incorporado en la computadora, vaya a la sección Panel de control y seleccione -> Hardware y sonido -> el agregar un dispositivo en la sección del icono de Bluetooth en la barra de tareas. La computadora debería detectar el HC-05 Módulo Bluetooth y emparejar la computadora con el HC-05 módulo. Utilice "1234’ o ‘0000’ como el código de emparejamiento.
Paso 3: Descargar código Arduino
Abra el IDE de Arduino después de emparejar con éxito el módulo Bluetooth. Descargue y comprenda los códigos, pero no incluya bibliotecas especiales.
Paso 4: Sube tu código Arduino
Primero, asegúrese de haber entendido y verificado bien sus bocetos antes de cargarlos. Realice los cambios necesarios si es necesario. Después de comprobar el gráfico, seleccione la placa correcta y elija el puerto correcto para conectar con la placa Arduino. Luego vaya a Herramientas -> Puerto y herramientas -> Junta correspondientemente. Para realizar el procedimiento correctamente, haga clic en el Arduino Uno a COM3.
Después de establecer el puerto y la placa correctos, desconecte los pines R.X y el TX de la placa Arduino, luego cargue su código Arduino. Es probable que obtenga un error que indique que el puerto COM está ocupado cuando no ha desconectado el TX y el R.X. patas. Sube el código una vez que te hayas desconectado, y conecte los pines TX y el R.X. a sus posiciones habituales.
Paso 5: Obteniendo los datos finales
Conecte la fuente de alimentación a la placa Arduino y desconecte el cable USB que conecta la computadora de la placa Arduino. Con esta configuración, la placa Arduino recopila de forma remota los datos del sensor a través de la comunicación Bluetooth se transfiere a la computadora con un cable USB.
Próximo, establecer qué puerto COM conecta el módulo Bluetooth para ver los datos del sensor del monitor en serie. En la barra de tareas, haga clic en el icono de Bluetooth y seleccione "Abrir configuración,’ luego presione la pestaña "Puertos COM".’ Debería poder ver algunos puertos COM que se conectan al HC-05 módulo. Asegúrese de haber tomado nota cuidadosamente de los "salientes’ Puerto, luego vaya al boceto de Arduino y toque Herramientas -> Puerto. Elija el puerto que sea paralelo al "saliente’ Puerto. Una vez que todo está listo, Abra el monitor serial del puerto donde se muestran el tiempo y los datos del sensor de temperatura.. Presione el botón de descanso de la placa de Arduino para evaluar los datos desde cero segundos en adelante.
Paso 6: Solución de problemas
Después de notar un intervalo de tiempo de 2 segundos en datos de tiempo en el monitor en serie y temperatura en el sensor del acelerómetro Bluetooth, saber que todo va bien. sin embargo, Puede surgir un ligero retraso de unos pocos milisegundos entre las lecturas sucesivas esperadas y normales durante la transferencia de datos.. Es más probable que encuentre varios problemas y errores si es nuevo en el uso de la conexión Bluetooth de Arduino. Para evitar cualquiera de estos problemas, asegúrese de haber seguido correctamente los siguientes puntos.
- Verifique que los pines R.X y las conexiones TX sean firmes y correctas.
- Vuelva a verificar que el módulo Bluetooth esté bien conectado, y estar lo suficientemente seguro, use un circuito divisor de voltaje o conecte el HC-05 a los 3.3V. Nunca use el 5V.
- Una conexión floja puede hacer que el módulo Bluetooth deje de funcionar. Asegúrese de que haya un LED parpadeante continuo en el módulo Bluetooth, indicando que está encendido.
- Mientras carga bocetos, seleccione los puertos y placas COM apropiados. además, Piense en elegir el puerto COM de salida del módulo Bluetooth adecuado para que pueda ver los datos en el monitor en serie..
- Como se describe en el paso 4, cargue los bocetos y recuerde desconectarse y volver a conectarse cuando cargue el boceto.
- Asegúrese de que el HC-05 El módulo Bluetooth está dentro del alcance de su computadora antes de experimentar con él.
La comunicación Arduino Bluetooth es fácil de conectar cuando se usa con frecuencia. Una vez que alguien se sienta cómodo con eso, se vuelve sencillo enviar y recibir datos.
