眼下, 科技的飛速發展使世界變得更加輝煌. 新設備和新思想不斷湧現, 從而改善現有技術並產生新的市場領域. 相似地, 藍牙技術的進步為藍牙低功耗的誕生做出了貢獻 (博美), 也稱為Bluetooth Smart. 藍牙低功耗是近距離的, 藍牙開發的低功耗，數據速率較低的無線通信協議 特別興趣小組 (特別興趣小組). 其封裝的協議棧的設計方式使其能夠以較少的功耗有效地傳輸不重要的數據量. 由於此, 低功耗藍牙是電池供電應用的最優選無線協議. 本文將探討藍牙傳感器的技術特點, 如何連接和使用藍牙傳感器, 信標傳感器如何用於企業, 以及如何使用藍牙在Arduino中讀取和控制傳感器數據.
如何使用藍牙信標傳感器傳輸數據?
藍牙信標 傳感器是一種小型發射器，它通過使用廣播信號來關閉便攜式設備 低功耗藍牙技術. 他們的動作範圍約為 90 只能傳輸數據不能接收數據. 一旦傳感器檢測到附近的設備, 它將數字消息發送到目標設備. 現在, 信標與移動應用程序成比例使用. 這些移動應用程序獲得一致的唯一標識符以執行多種功能, 例如觸發基於位置的操作並跟踪客戶.
藍牙傳感器的技術特徵
一種) 無線電接口
這 藍牙物聯網 傳感器使用與經典藍牙技術相同的 2.400–2.4835 GHz ISM 頻段範圍. 唯一的區別是低功耗藍牙使用不同的通道集. 它具有40個2 MHz頻道, 而傳統的藍牙具有79個1-MHz頻道. 在BLE技術中，高斯頻移調製用於在信道內傳輸數據. 它的比特率為 1 Mbit/s 但有藍牙選項 5 的 2 兆位/秒. 還, 它的最大發射功率為 10 兆瓦和 100 藍牙中的毫瓦 5.
b) 廣告和發現
通過基於廣播廣告包的技術發現藍牙低功耗傳感器. 通常使用 3 不同的頻率以減少干擾. 廣告設備發送不少於三個頻率之一的數據包，其重複週期稱為廣告間隔. 在每個廣告間隔, 還有一個隨機延遲 10 減少連續多次碰撞的機會的毫秒數. 掃描儀在一段時間內關注頻率，稱為掃描窗口, 在每個掃描間隔後偶爾會復發.
C) 電池衝擊
藍牙低功耗傳感器經過專門設計，即使在功耗較低的情況下也能正常工作. 具有中央和外圍角色的設備需要各種電源. 信標軟件公司Aislelabs進行的一項研究表明，計算機外圍設備, 例如, 鄰近信標, 定期運行最多 2 使用 1,000mAh 鈕扣電池的年數. 低功耗藍牙協議因其功率效率而使這成為可能. BLE傳輸小數據包; 因此，與Bluetooth Classic相比，它是高帶寬和音頻帶寬數據的理想選擇.
d) 2物理層
藍牙引入了新的雙倍符號率傳輸模式 5. 原來, 僅發送低功耗藍牙傳感器 1 每個符號位, 但是帶有藍牙 5, 他們可以以雙倍速率進行數據. 然而, 新的傳輸模式將帶寬與 2 MHz 從大約 1 兆赫, 在邊緣區域進行更多入侵. ISM頻段分割有 40 間隔距離為 2 兆赫, 這與藍牙本質上是不同的 2 EDR.
Ë) 關貿總協定行動
GATT協議對用戶至關重要，因為它提供了有關發現的有關服務器信息的多個命令. 這些命令包括:
- 發現每個主要服務的UUID
- 為每個服務查找給定的UUID
- 查找給定主要服務的下屬服務
- 發現特定服務的每個功能
- 查找與指定UUID匹配的功能
- 閱讀所有指示符以獲得精確的區別
將藍牙傳感器與智能手機配對
在這個部分, 我們將介紹使用智能手機配對兼容藍牙的傳感器時要遵循的步驟. 配對過程完成後，Aventura會接收傳感器配對數據以及設置.
一種) 確保這件事 (連接) 在, 然後從 (菜單) 輕敲 (設備)
搜索可配對的傳感器, 輕敲 (配對)
b) 啟動傳感器
一旦檢測到藍牙智能傳感器信號, 它在智能手機上顯示一條消息.
完成已經顯示的傳感器的配對過程, 輕敲 (配對).
- 按 (跳過) 如果小工具的名稱與預期的名稱不同, 然後點擊 (配對) 再次. 偶爾重複此操作，直到顯示預期的設備.
- 使用Bluetooth le傳感器配對時, 傳感器名稱顯示為 “一種.”
- 超過 18 獨特的傳感器標識, 包括郵遞區號, 可以配對.
C) 通過速度測量確定任何傳感器的輪胎周長
按 (設備), 然後點擊傳感器名稱 > [輪胎周長]. 輪胎周長是每個輪胎外輪輞的近似長度. 無法測量速度的傳感器永遠不會顯示.
輕敲完成後，將顯示輪胎尺寸列表. 根據輪胎側面顯示的輪胎尺寸選擇輪胎周長.
- 原始值: 2096 毫米
- 到任何能夠進行速度測量的藍牙門傳感器, 建議設置輪胎周長.
- 可以從此屏幕取消配對並更改設備名稱.
完成所有這些步驟之後, 藍牙傳感器的配對過程現已完成.
- 與另一個藍牙傳感器配對時重複相同的步驟.
- 完成配對過程後, 必須將藍牙運動傳感器安裝在靠近您的地方. 還, 適當地遵循各個傳感器的說明手冊上寫的準則，以確定安裝傳感器的合適位置.
重要信息
- 配對每個可用的傳感器.
- 切勿將藍牙智能傳感器在確切的位置或在任何場所與許多其他用戶配對. 這樣做可以使傳感器與其他不相關的設備配對. 藍牙網狀傳感器可以代表唯一的物理BLE傳感器.
- 使用第三方藍牙傳感器時, 只有Android智能手機可以將數據傳輸到Aventura, 而iPhone無法.
藍牙傳感器功能
藍牙無線傳感器微不足道, 相對便宜的設備，可以安裝在現有系統上. 它們是電池供電和無線的，非常適合放置在偏遠地區或沒有電源的地方. 電池可持續使用的時間取決於傳感器提供報告值的頻率, 甚至有些持久 5 年.
除了, 藍牙無線傳感器定期傳達商業設備應用的藍牙低功耗宣傳, 健身教練, 和醫療保健文憑. 宣傳信息可配置為iBeacon，字節包以專利格式識別數據. 智能手機, 網關, 或單板計算機, 例如, 樹莓派, 掃描信標後即可用於獲取信息. 掃描只會看到廣播給所有人的數據, 但它沒有鏈接到信標.
此外, 稱為Bluetooth GATT連接的掃描設備可以與某些傳感器連接. 這允許掃描設備在值發生變化時發出通知或查看當前傳感器值, 允許大量的變更輸出. 然而, 可以通過連接停止廣告; 這樣做, 其他設備無法連接，因為它們無法查看傳感器.
內置的藍牙庫使收據設備可以掃描信標並通過GATT鏈接. 由於通信是低功耗藍牙, 分立傳感器, 特別是SDK, 不必要的. 還, 無需在服務器端階段進行訂閱.
信標傳感器的商業用途
十二月 6, 2013, 是第一個信標實例被註冊用於商業用途的時間. 最新, iBeacon已在其中激活 254 蘋果公司在美國各地的零售商店. 之後, 麥當勞使用其商店中的傳感器為客戶提供特惠.
藍牙低功耗信標傳感器具有 在各個領域的眾多應用. 該技術有很多好處, 主要是它可以向潛在客戶發送廣告和信息數據. 一般來說, 信標傳感器充當概念之間的橋樑, 向客戶提供商業信息. 多個信標傳感器可以安裝在一個區域內, 例如在機場, 賣場, 機構, 俱樂部, 公共房間, 從而向附近的便攜式設備廣播適當的信息. 用戶收到數據後, 他們可以將其用於導航目的, 對數據做出反應, 分享信息, 或依賴於收到消息的其他韌性.
與可能的客戶連接時，營銷人員還可以使用藍牙信標傳感器. 使用信標傳感器的企業更有可能獲得實體排名的目標回報. 這些信標傳感器可為企業提供多筆報銷. 他們包括;
- 信標獲得更多客戶洞察力. 例如, 零售商了解客戶下次訪問商店要花費多長時間. 賣方還識別出大多數客戶在該特定商店中花費的確切位置. 這些數據在更新廣告網絡和應用程序或重新定位特定市場時可能會有所幫助.
- 信標增加了客戶的忠誠度. 信標通過單擊並收集訂單並獎勵客戶在商店中的實際存在來提供促銷信息.
- 銷量增加. 根據其應用使用藍牙信標傳感器會增加產品和服務訂單. 這主要是在體育賽事期間在體育場內看到的. 通過信標和體育場的申請, 訪客可以接收有關食品和飲料優惠的消息，這些消息可以按時批准銷售.
上面的選項自然不會限制任何人使用藍牙低功耗信標傳感器. 一切都充滿創造力和幻想.
Arduino的: 使用藍牙讀取和控制傳感器數據
本部分旨在從簡單的溫度傳感器收集傳感器數據，然後通過藍牙通信將其傳輸到計算機。. 在電腦的一側, 必須編寫一個簡單的藍牙傳感器Arduino草圖. 稍後將其上傳到Arduino開發板上, 協助在串行監視器上計時並查看傳感器數據.
為了使實驗順利進行，必須提供以下項目
- Arduino Uno微控制器
- HC-05 MOKOBlue 藍牙模塊
- 溫度感應器
- USB電纜
- 跳線
- 麵包板
步 1: 設置電路連接
開始這個過程, 如上圖所示安排Arduino電路板的電路連接. 建立連接後，將在藍牙模塊和計算機之間建立藍牙連接。.
分壓器電路用於連接HC-05 藍牙模塊到電壓線. 慧聰-05 如果強度不足以承受5V電壓，可能會損壞. 建議將其連接到3.3V線, 這使您處於安全的一面. 藍牙TX模塊已連接到Arduino的R.X, 當藍牙R.X引腳模塊連接到Arduino的TX引腳時.
步 2: 建立藍牙連接
成功建立電路連接後, 您應該能夠在藍牙模塊上看到閃爍的光，表示它正在運行並且已準備好與P.C配對.
如果您使用的計算機沒有內置藍牙, 使用藍牙軟件狗建立連接. 如果計算機中內置了藍牙, 轉到“控制面板”部分，然後選擇-> 硬件和聲音 -> 在任務欄上的“藍牙”圖標部分添加設備. 計算機應檢測到HC-05 藍牙模塊並將計算機與HC配對-05 模塊. 使用‘1234’ 或者 ‘0000’ 作為配對碼.
步 3: 下載Arduino代碼
成功配對藍牙模塊後，打開Arduino IDE. 下載並了解代碼，但不包括任何特殊的庫.
步 4: 上傳您的Arduino代碼
第一的, 上傳之前，請確保您已充分理解並驗證了草圖. 如有必要，請進行必要的更改. 確定圖形後, 選擇正確的板並選擇正確的端口以與Arduino板連接. 然後轉到工具-> 端口和工具-> 相應地登上. 正確執行程序, 單擊Arduino Uno到COM3.
建立正確的端口和板後, 從Arduino板上斷開R.X引腳和TX的連接, 然後上傳您的Arduino代碼. 尚未斷開TX和R.X的連接時，您可能會收到一條錯誤消息，指示COM端口正忙. 別針. 斷開連接後，上傳代碼, 並連接TX引腳和R.X. 到平常的位置.
步 5: 獲取最終數據
將電源連接到Arduino板並斷開連接Arduino板計算機的USB電纜. 有了這個設置, Arduino開發板通過藍牙通信遠程收集傳感器數據，並通過USB電纜傳輸到計算機.
下一個, 建立連接藍牙模塊的COM端口，以查看串行監視器的傳感器數據. 在任務欄上, 點擊藍牙圖標，然後選擇“打開設置,’ 然後點擊“ COM端口”標籤。’ 您應該能夠看到一些連接到 HC 的 COM 端口-05 模塊. 確保您已經仔細記錄了“支出”’ 港口, 然後轉到Arduino草圖並點擊Tools-> 港口. 選擇與“傳出”端口平行的端口’ 港口. 一旦一切都設置好了, 打開端口的串行監視器，顯示時間和溫度傳感器數據. 按下Arduino的板子休息按鈕以評估從零秒開始的數據.
步 6: 故障排除
注意到時間間隔為 2 串行監視器上的時間數據和藍牙加速度計傳感器上的溫度均以秒為單位, 知道一切進展順利. 然而, 傳輸數據時，預期讀數與正常連續讀數之間可能會出現幾毫秒的延遲. 如果您不熟悉Arduino的藍牙連接，則很可能會遇到一些問題和錯誤。. 為了避免任何這些問題, 確保您正確遵循以下幾點.
- 反檢查R.X引腳和TX連接是否牢固和正確.
- 重新檢查藍牙模塊是否連接正確, 而且要足夠安全, 使用分壓器電路或連接HC-05 至3.3V. 切勿使用5V.
- 連接鬆動可能導致藍牙模塊停止工作. 確保藍牙模塊上的LED連續閃爍, 表示它已通電.
- 上載草圖時, 選擇適當的COM端口和板. 除了, 考慮選擇合適的藍牙模塊的出站COM端口，以使您能夠在串行監視器上查看數據.
- 如步驟中所述 4, 上傳草圖，並記得在上傳草圖時斷開連接並重新連接.
- 確保HC-05 進行實驗之前，藍牙模塊在您計算機的範圍內.
Arduino藍牙通訊在經常使用時易於連接. 一旦有人適應它, 發送和接收數據變得很簡單.
