En ce moment, le monde a été rendu plus brillant par les progrès rapides de la technologie. De nouveaux appareils et idées ont augmenté en permanence, améliorant ainsi les technologies dominantes et générant de nouvelles sections de marché. De même, Les avancées technologiques Bluetooth ont contribué à la naissance de Bluetooth Low Energy (DEVENU), également appelé Bluetooth Smart. Le Bluetooth Low Energy est à courte portée, faible consommation avec un protocole de communication sans fil à faible débit de données développé par Bluetooth Groupe d'Intérêt Spécial (SIG). Sa pile de protocoles incrustés est conçue de manière à transférer avec compétence des quantités insignifiantes de données avec moins de consommation d'énergie. En raison de ce, Bluetooth Low Energy est le protocole sans fil le plus préféré pour les applications fonctionnant sur batterie. Cet article explorera les caractéristiques techniques des capteurs Bluetooth, comment connecter et utiliser les capteurs Bluetooth, comment les capteurs Beacon peuvent être utilisés pour les entreprises, et comment lire et contrôler les données du capteur dans Arduino en utilisant Bluetooth.
Comment transmettre des données à l'aide de capteurs Bluetooth Beacon?
Balise Bluetooth les capteurs sont de petits émetteurs qui diffusent des signaux pour fermer les appareils portables à l'aide Technologie Bluetooth Low Energy. Ils ont une plage d'action d'environ 90 compteurs et ne peut transmettre que des données mais ne peut pas les recevoir. Une fois que le capteur détecte les appareils à proximité, il envoie des messages numériques aux appareils ciblés. Actuellement, les balises sont utilisées proportionnellement avec les applications mobiles. Ces applications mobiles obtiennent un identifiant unique à l'unanimité pour remplir plusieurs fonctions, comme le déclenchement d'une action basée sur la localisation et le suivi des clients.
Caractéristiques techniques d'un capteur Bluetooth
une) Interface radio
Le Bluetooth IoT les capteurs fonctionnent avec la même plage de spectre comprise entre 2,400 et 2,4835 GHz ISM que la technologie Bluetooth classique. La seule différence est que Bluetooth Low Energy utilise un ensemble de canaux différent. Il dispose de quarante canaux de 2 MHz, alors que le Bluetooth classique a soixante-dix-neuf canaux de 1 MHz. La modulation de décalage de fréquence gaussienne est utilisée pour transmettre des données dans un canal dans la technologie BLE. Il a un débit binaire de 1 Mbit / s mais avec une option en Bluetooth 5 de 2 Mbit / s. Également, il a une puissance d'émission maximale de 10 mW et 100 mW en Bluetooth 5.
b) Publicité et découverte
Les capteurs Bluetooth Low Energy sont repérés grâce à une technique basée sur la diffusion de paquets publicitaires. Cela se fait généralement en utilisant 3 fréquences distinctes pour diminuer les interférences. Le dispositif publicitaire envoie des paquets d'au moins une des trois fréquences avec une période de répétition appelée intervalle publicitaire. Dans chaque intervalle publicitaire, il y a un ajout d'un délai aléatoire de 10 millisecondes qui réduit le risque de nombreuses collisions consécutives. Le scanner s'occupe des fréquences pendant une période appelée fenêtre de balayage, qui est parfois récurrent après chaque intervalle de balayage.
c) Impact de la batterie
Les capteurs Bluetooth Low Energy sont spécialement conçus pour fonctionner même avec une faible consommation d'énergie. Diverses exigences d'alimentation sont nécessaires pour les appareils avec des rôles centraux et périphériques. Une étude menée par une société de logiciels de balises Aislelabs a montré que les périphériques d'ordinateurs, par exemple, balises de proximité, fonctionnent régulièrement jusqu'à 2 ans en utilisant une pile bouton de 1000 mAh. Le protocole Bluetooth Low Energy rend cela possible grâce à son efficacité énergétique. BLE transmet de petits paquets; par conséquent, il est idéal pour les données à bande passante audio et élevée par rapport à Bluetooth Classic.
ré) 2M PHY
Un nouveau mode de transmission à débit de symboles doublé a été introduit par Bluetooth 5. Initialement, Capteurs Bluetooth Low Energy uniquement transmis 1 bit par symbole, mais avec Bluetooth 5, ils peuvent utiliser des données avec des taux doublés. toutefois, le nouveau mode de transmission associe la bande passante à 2 MHz d'environ 1 MHz, faire plus d'intrusions sur les zones périphériques. La segmentation de la bande de fréquence ISM a 40 canaux avec une distance espacée de 2 MHz, qui est essentiellement différent du Bluetooth 2 EDR.
e) Opérations du GATT
Le protocole GATT est essentiel pour l'utilisateur car il propose plusieurs commandes concernant les informations découvertes sur le serveur. Ces commandes incluent:
- Découvrir les UUID pour chacun des principaux services
- Recherche d'un UUID donné pour chaque service
- Recherche de services subordonnés pour un service principal donné
- Découvrir chaque fonctionnalité pour un service spécifique
- Recherche de fonctionnalités qui correspondent à un UUID spécifié
- Lire tous les signifiants pour un distinctif précis
Couplage d'un capteur Bluetooth avec un smartphone
Dans cette section, nous décrirons les étapes suivies lors du couplage de capteurs compatibles Bluetooth à l'aide d'un smartphone. L'Aventura reçoit les données de couplage du capteur avec les paramètres une fois le processus de couplage terminé.
une) Veiller à ce que (Relier) est sur, puis du (MENU) robinet (Dispositif)
Pour rechercher des capteurs appairables, robinet (Appairage)
b) Démarrez le capteur
Une fois le signal du capteur intelligent Bluetooth détecté, il affiche un message sur le smartphone.
Pour terminer le processus de couplage du capteur déjà affiché, robinet (Appairage).
- presse (Sauter) si le nom du gadget est différent de celui attendu, puis touchez (Appairage) de nouveau. Répétez cette opération de temps en temps jusqu'à ce que l'appareil prévu s'affiche.
- Lors de l'utilisation du capteur Bluetooth pour appairer, le nom du capteur est affiché avec un “UNE.”
- Plus de 18 identifications distinctes des capteurs, y compris le P.C, peut être jumelé.
c) Établir la circonférence du pneu pour n'importe quel capteur avec des mesures de vitesse
presse (Dispositif), et appuyez également sur le nom du capteur > [Circonférence des pneus]. La circonférence du pneu est la longueur approximative de la jante extérieure de chaque pneu. Les capteurs qui ne peuvent pas mesurer la vitesse ne sont jamais affichés.
La liste des tailles de pneus s'affiche une fois que le taraudage est terminé. La circonférence du pneu est sélectionnée en fonction de la taille du pneu indiquée sur le côté du pneu.
- Valeur d'origine: 2096 mm
- À tout capteur de porte Bluetooth capable de mesurer la vitesse, il est recommandé de régler la circonférence du pneu.
- Il est possible d'annuler l'appairage et de modifier les noms des appareils à partir de cet écran.
Après avoir suivi toutes ces étapes, le processus de couplage du capteur Bluetooth est maintenant terminé.
- Répétez la même procédure lors du couplage avec un autre capteur Bluetooth.
- Après avoir terminé le processus de jumelage, il est essentiel de monter le capteur de mouvement Bluetooth près de vous. Également, suivre les instructions écrites sur le manuel d'instructions du capteur individuel de manière appropriée pour déterminer l'emplacement approprié pour monter le capteur.
Une information important
- Associez chaque capteur utilisable.
- Ne jamais associer des capteurs intelligents Bluetooth à l'emplacement exact ou à n'importe quel endroit avec de nombreux autres utilisateurs. Cela peut faire en sorte que les capteurs s'associent avec d'autres appareils non pertinents. Un capteur maillé Bluetooth peut incarner un seul capteur BLE physique.
- Lorsque vous travaillez avec des capteurs Bluetooth tiers, seul un smartphone Android peut transférer des données vers l'Aventura, alors qu'un iPhone ne peut pas.
Fonctionnalité des capteurs Bluetooth
Les capteurs sans fil Bluetooth sont insignifiants, appareils relativement bon marché montés sur ou dans un système existant. Ils sont idéaux pour être placés dans des zones éloignées ou des endroits sans alimentation car ils sont alimentés par batterie et sans fil. Les batteries durent en fonction de la fréquence à laquelle les capteurs donnent des valeurs de rapport, avec un peu durable même 5 années.
outre, Les capteurs sans fil Bluetooth diffusent régulièrement une publicité Bluetooth Low Energy appliquée par des équipements commerciaux, entraîneurs de fitness, et diplomaties de la santé. Les informations de publicité peuvent être configurées comme iBeacon avec des octets emballant les données reconnues dans un format breveté. Smartphones, passerelles, ou ordinateurs monocarte, par exemple, Tarte aux framboises, peut être utilisé pour saisir des informations une fois les balises scannées. La numérisation ne voit que les données diffusées à tout le monde, mais il n'est pas lié à la balise.
aditionellement, le dispositif de numérisation appelé connexion Bluetooth GATT permet une connexion avec certains capteurs. Cela permet au dispositif de numérisation de notifier chaque fois qu'il y a un changement de valeurs ou d'afficher les valeurs actuelles du capteur, permettant une grande sortie de changements. toutefois, la publicité peut être arrêtée par une connexion; en faisant ainsi, les autres appareils ne peuvent pas se connecter car ils ne peuvent pas voir le capteur.
Les bibliothèques Bluetooth déjà intégrées permettent aux appareils de réception de rechercher des balises et de se connecter via le GATT. Puisque la communication est Bluetooth Low Energy, capteurs discrets, spécifiquement les SDK, sont inutiles. Également, il n'est pas nécessaire d'avoir des abonnements sur les étapes côté serveur.
Utilisations commerciales des capteurs de balises
décembre 6, 2013, était lorsque la première instance de la balise a été enregistrée pour un usage professionnel. À jour, Les iBeacons ont été activés dans son 254 magasins de détail à travers les États-Unis par la société Apple. Plus tard, McDonald's a utilisé les capteurs de ses magasins pour proposer des offres spéciales à ses clients.
Les capteurs de balise Bluetooth Low Energy ont de nombreuses applications dans divers domaines. La technologie présente de nombreux avantages, le principal étant qu'il peut envoyer des publicités et des données d'information à des clients potentiels. En général, les capteurs de balise servent de pont entre les concepts, offrir des informations commerciales aux clients. Plusieurs capteurs de balise peuvent être montés à l'intérieur d'une zone, comme dans les aéroports, magasins, les institutions, clubs, salles publiques, diffusant ainsi des informations appropriées aux appareils portables voisins. Une fois que les utilisateurs reçoivent les données, ils peuvent soit l'utiliser à des fins de navigation, réagir aux données, partager l'information, ou d'autres ténacités dépendant du message reçu.
Les spécialistes du marketing peuvent également utiliser des capteurs de balise Bluetooth lors de la connexion avec des clients probables. Les entreprises qui utilisent des capteurs de balises ont plus de chances d'obtenir des rendements ciblés dans les classements physiques. Ces capteurs balises offrent plusieurs remboursements à une entreprise. Ils incluent;
- Les balises permettent de mieux comprendre les clients. Par exemple, un détaillant apprend combien de temps il faut à un client pour effectuer la prochaine visite en magasin. Le vendeur reconnaît également où exactement la plupart des clients passent dans ce magasin particulier. Les données peuvent être utiles lors de la mise à jour des réseaux et applications publicitaires ou lors du reciblage d'un marché spécifique.
- Les balises fidélisent les clients. Les balises fournissent des informations de promotion par le biais de commandes click-and-collect et en récompensant la présence physique des clients dans le magasin.
- Augmentation des ventes. L'utilisation de capteurs de balise Bluetooth en ligne avec son application augmente les commandes de produits et services. Cela se voit principalement dans les stades lors d'événements sportifs. Via les balises et l'application du stade, les visiteurs sont en mesure de recevoir des messages sur les offres de produits alimentaires et de boissons qui approuvent les ventes par périodes.
Les options ci-dessus ne limitent naturellement personne à l'utilisation des capteurs de balise Bluetooth Low Energy. Tout sujet à la créativité et à la fantaisie.
Arduino: Lecture et contrôle des données du capteur à l'aide de Bluetooth
Cette section vise à collecter des données de capteur à partir d'un simple capteur de température puis à les transmettre à un ordinateur via la communication Bluetooth. D'un côté d'un ordinateur, un simple croquis Arduino de capteur Bluetooth doit être écrit. Il sera plus tard téléchargé sur la carte Arduino, aider à chronométrer sur le moniteur série et voir les données du capteur.
Les éléments suivants doivent être disponibles pour que l'expérience se déroule correctement
- Microcontrôleur Arduino uno
- HC-05 Module Bluetooth MOKOBlue
- Capteur de température
- cable USB
- Fils de cavalier
- Planche à pain
Étape 1: Configurer les connexions du circuit
Pour commencer le processus, organiser les connexions du circuit de la carte Arduino comme dans le schéma ci-dessus. Les connexions Bluetooth entre le module Bluetooth et l'ordinateur sont établies après avoir effectué ces connexions.
Un circuit diviseur de tension est utilisé pour connecter le HC-05 Modules Bluetooth aux lignes de tension. Le HC-05 peut être endommagé s'il n'est pas assez fort pour soutenir une ligne 5V. Il est conseillé de le connecter à une ligne 3.3V, qui vous garde du bon côté. Le module Bluetooth TX est connecté au R.X de l'Arduino, tandis que le module de broche Bluetooth R.X est connecté à la broche TX de l'Arduino.
Étape 2: Établir des connexions Bluetooth
Après avoir configuré avec succès les connexions du circuit, vous devriez être en mesure de voir un clignotement sur le module Bluetooth indiquant qu'il est opérationnel et qu'il est prêt à être couplé avec le P.C.
Si l'ordinateur que vous utilisez ne dispose pas de Bluetooth intégré, configurer la connexion avec un dongle Bluetooth. Si un Bluetooth intégré est présent dans l'ordinateur, allez dans la section Panneau de contrôle et sélectionnez -> Matériel et son -> la section Ajouter un appareil sur l'icône Bluetooth de la barre des tâches. L'ordinateur doit détecter le HC-05 Module Bluetooth et jumeler l'ordinateur avec le HC-05 module. Utilisez soit «1234’ ou ‘0000’ comme code d'appairage.
Étape 3: Télécharger le code Arduino
Ouvrez l'IDE Arduino après avoir couplé avec succès le module Bluetooth. Téléchargez et comprenez les codes mais n'incluez aucune bibliothèque spéciale.
Étape 4: Téléchargez votre code Arduino
Première, assurez-vous d'avoir bien compris et vérifié vos croquis avant de les télécharger. Apportez les modifications nécessaires si nécessaire. Après avoir vérifié le graphique, sélectionnez la bonne carte et choisissez le bon port pour vous connecter à la carte Arduino. Ensuite, allez dans Outils -> Port et outils -> Conseil en conséquence. Pour exécuter correctement la procédure, cliquez sur l'Arduino Uno vers COM3.
Après avoir établi le port et la carte corrects, déconnectez les broches R.X et le TX de la carte Arduino, puis téléchargez votre code Arduino. Vous risquez d’obtenir une erreur indiquant que le port COM est occupé lorsque vous n’avez pas déconnecté le TX et le R.X. épingles. Téléchargez le code une fois que vous vous êtes déconnecté, et connectez les broches TX et le R.X. à leurs positions habituelles.
Étape 5: Obtenir les données finales
Connectez la source d'alimentation à la carte Arduino et déconnectez le câble USB reliant l'ordinateur de la carte Arduino. Avec cette configuration, la carte Arduino recueille à distance les données du capteur via la communication Bluetooth est transférée à l'ordinateur avec un câble USB.
Suivant, déterminer quel port COM connecte le module Bluetooth pour voir les données du capteur du moniteur série. Sur la barre des tâches, cliquez sur l'icône Bluetooth et choisissez "Ouvrir les paramètres,’ puis cliquez sur l’onglet «Ports COM».’ Vous devriez pouvoir voir certains ports COM se connecter au HC-05 module. Assurez-vous que vous avez soigneusement pris note de la «sortie’ Port, puis allez sur le croquis Arduino et appuyez sur Outils -> Port. Choisissez le port qui correspond au «sortant’ Port. Une fois que tout est réglé, ouvrir le moniteur série du port où l’heure et les données du capteur de température sont affichées. Appuyez sur le bouton de repos de la carte Arduino pour évaluer les données à partir de zéro seconde.
Étape 6: Dépannage
Après avoir remarqué un intervalle de temps de 2 secondes à la fois les données de temps sur le moniteur série et la température sur le capteur accéléromètre Bluetooth, sachez que tout se passe bien. toutefois, un léger retard de quelques millisecondes peut survenir entre les lectures successives attendues et normales lors du transfert des données. Vous êtes plus susceptible de rencontrer plusieurs problèmes et erreurs si vous êtes nouveau dans l'utilisation de la connexion Bluetooth d'Arduino. Pour éviter l'un de ces problèmes, assurez-vous d'avoir correctement suivi les points suivants.
- Contre-vérifier que les broches R.X et les connexions TX sont fermes et correctes.
- Vérifiez à nouveau que le module Bluetooth est bien connecté, et pour être suffisamment en sécurité, utiliser un circuit diviseur de tension ou connecter le HC-05 au 3.3V. N'utilisez jamais le 5V.
- Une connexion lâche peut empêcher le module Bluetooth de fonctionner. Assurez-vous qu'il y a un clignotement continu de la LED sur le module Bluetooth, indiquant qu'il est alimenté.
- Lors du téléchargement des croquis, sélectionnez les ports et cartes COM appropriés. outre, pensez à choisir le port COM sortant du module Bluetooth adapté pour vous permettre de visualiser les données sur le moniteur série.
- Comme décrit à l'étape 4, télécharger les croquis et n'oubliez pas de vous déconnecter et de vous reconnecter lors du téléchargement du croquis.
- Assurez-vous que le HC-05 Le module Bluetooth est à portée de votre ordinateur avant de l'expérimenter.
La communication Bluetooth Arduino est simple à connecter lorsqu'elle est fréquemment utilisée. Une fois que quelqu'un se sent à l'aise avec ça, il devient simple d'envoyer et de recevoir des données.
