- Čo je Bluetooth Low Energy (BLE)?
- Ako technológia iBeacon využíva BLE?
- Ako je iBeacon dôležitý?
- Súčasti sú povinné
- Nastavenie modulu HM10 BLE v režime iBeacon
- Používanie aplikácie BLE Scanner pre Android pre iBeacon
Pojmy technológie Beacon a iBeacon sa často používajú zameniteľné. iBeacon predstavila spoločnosť Apple a predstavuje implementáciu bezdrôtovej technológie Bluetooth s nízkou energiou (BLE) od spoločnosti Bluetooth na poskytovanie iného spôsobu informácií a služieb založených na polohe pre telefóny Apple iPhone a ďalšie zariadenia so systémom iOS. Tento technologický štandard umožňuje mobilným aplikáciám (bežiacim na zariadeniach so systémom iOS aj Android) zhromažďovať informácie z majákov vo fyzickom svete a zobrazovať ich na telefónoch.
Čo je Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE je podobné protokolu Bluetooth s rozdielom spotreby energie. BLE je bezdrôtová osobná sieťová technológia, ktorá sa používa na prenos dát na krátku vzdialenosť a je navrhnutá pre nízku spotrebu energie. Batéria BLE bola navrhnutá na dlhodobé fungovanie aj pri použití mince CR2032. BLE zachováva komunikačný rozsah podobný predchádzajúcemu Classic Bluetooth.
Ako technológia iBeacon využíva BLE?
Vďaka technológii iBeacon Apple štandardizoval formát pre reklamu BLE. Štandardný formát sa skladá zo štyroch hlavných častí, ktoré sú UUID, Major, Minor, Tx Power. Ak chcete jasnejšie porozumieť jednotlivým podmienkam, vezmite si príklad spoločnosti Apple Electronics, kde je potrebné nastaviť počet obchodov v rôznych krajinách. Popis každého z nich je nasledovný:
UUID: UUID je 16-bajtový reťazec, ktorý sa používa na identifikáciu počtu majákov z veľkej skupiny majákov. Toto identifikuje majáky pre konkrétnu aplikáciu. Napríklad, ak Apple udržuje reťazec offline elektronického obchodu, potom všetky majáky budú zdieľať rovnaké UUID s tým, že maják patrí spoločnosti Apple.
Hlavné: Toto je dvojbajtový reťazec, ktorý sa používa na identifikáciu menšej skupiny majákov z veľkej skupiny majákov. Ak teda maják patrí spoločnosti Apple a Apple má nastavených 10 majákov v meste pre 10 obchodov, potom Apple zistí, že ktoré majáky patria do toho obchodu v rovnakom meste.
Vedľajšie: Toto je dvojbajtový reťazec, ktorý sa používa na identifikáciu jednotlivých majákov zo skupiny majákov. Predpokladajme, že Apple má v obchode nastavených 50 majákov, takže pomocou Minor bude môcť Apple nájsť ten, kde je zákazník v obchode.
Tx Power: Tx Power sa používa na určenie vzdialenosti alebo vzdialenosti od majáka. Pred kalibráciou je potrebné zvoliť blízkosť a mala by byť vopred pevne zakódovaná. Zvolená blízkosť poskytuje odhadovanú vzdialenosť, ktorú majú zariadenia brať ako základnú čiaru.
Napríklad: Už nastavený a vysielací maják bude vyzerať nasledovne:
UUID: 36BFDA543784CAD5
Hlavné: 45
Maloleté: 7
Všetky tieto parametre nastavíme v tomto tutoriále pomocou modulu BLE nastaveného v režime iBeacon.
Ak sa chcete dozvedieť viac o technológii BLE, prečítajte si náš predchádzajúci článok o BLE s ESP32.
Ako je iBeacon dôležitý?
S rastúcou popularitou Target Margeting môže iBeacon hrať dôležitú úlohu. Vytvorením siete iBeacon bude akákoľvek značka, maloobchod alebo obchod schopný nájsť aktivity a ďalšie dôležité údaje o správaní sa zákazníkov, ktoré sa dajú ďalej použiť na zasielanie vysoko zmysluplných, kontextových a hyperlokálnych informácií o zákazníckych smartfónoch. Vezmime si príklad spoločnosti Apple, ako je uvedené vyššie, predpokladajme, že zákazník so smartfónom prechádza okolo elektronického obchodu Apple.
Keď aplikácia nainštalovaná v smartfóne zákazníka začuje aplikáciu iBeacon nainštalovanú v obchode, dokáže odoslať údaje prostredníctvom služby iBeacon so všetkými ponukami a podrobnosťami o obchode. Ak sa zákazníkovi zdá ponuka atraktívna a chce nakúpiť, môže vstúpiť a nakupovať v obchode. Okrem toho môže mať iBeacon niektoré ďalšie aplikácie, ako sú platby, analytika zákazníkov / zákazníkov a aplikácie na letiskách, v zábavných parkoch, na koncertných sálach a v mnohých ďalších oblastiach. Potenciál technológie iBeacon je neobmedzený a je potrebné ho ešte objaviť.
V tomto tutoriáli si ukážeme iBeacon pomocou modulu HM10 BLE založeného na Bluetooth 4.0. Predtým, ako začnete, je dôležité pozrieť sa na tému Ako zmeniť alebo aktualizovať modul firmvéru klonu HM-10, ak používate klonovaný modul HM10, pretože väčšina modulov HM10 dostupných na trhu sú klonované. Na ovládanie LED sme tiež použili modul HM10 Bluetooth s Arduinom.
Tento výukový program HM10 BLE iBeacon predvedie, ako nastaviť modul HM10 ako iBeacon a objavovať jeho podrobnosti, ako napríklad RSSI (Proximity, Distance) v aplikácii pre Android.
Súčasti sú povinné
Hardvér:
- Modul HM10 BLE
- Prevodník USB na TTL
- Skokani
Softvér:
- Arduino IDE
- Aplikácia pre Android (skener BLE)
BLE HM10 použitý v tomto výučbe používa firmvér HM10 v540 dostupný na oficiálnych webových stránkach jnhuamao.
Nastavenie modulu HM10 BLE v režime iBeacon
Spočiatku nastavte modul BLE HM10 do režimu iBeacon. Ak chcete nastaviť HM10 v režime iBeacon, postupujte podľa nasledujúcich krokov.
- Pripojte modul HM10 a prevodník USB / TTL pomocou nasledujúcich pripojení.
Kolíky modulu HM10 |
Prevodník USB / TTL |
Rx |
Tx |
Tx |
Rx |
Vcc |
5V |
Gnd |
Gnd |
- Otvorte Arduino IDE a vyberte port COM prevodníka USB / TTL
- Teraz otvorte Serial Monitor na Arduino IDE a zvoľte Baud Rate '9600' a tiež zvoľte 'No Line Ending' na Serial Monitor.
- Postupujte nasledujúcim príkazom AT v sekvenčnom režime jeden po druhom, po získaní OK odpovede z HM10.
AT + OBNOVA
AT + RESET
AT
AT + MARJ0x1000
AT + MINO0x0007
AT + ADVI5
AT + NAMEiBeacon
V + ADTY3
AT + IBEA1
AT + DELO2
AT + PWRM0
AT + RESET
Poznámka: Hodnoty označené červenou farbou v AT príkaze sú konfigurovateľné používateľom. Môže to zmeniť užívateľ podľa svojich príkladov.
Popis všetkých použitých príkazov AT je nasledovný:
- AT + RENEW (Obnoví výrobné nastavenia)
- AT + RESET (reštartuje HM10)
- AT (AT test)
- AT + MARJ0x1000 (Nastaví hlavné číslo iBeacon na 0x1000 HEX prevedené na 4096 v DEC)
- AT + MINO0x0007 (Nastavuje menšie číslo iBeacon na 0x1000 HEX prevedené na 4096 v DEC)
- AT + ADVI5 (Nastaví reklamný interval na 5, tj. 546,25 milisekúnd)
- AT + NAMEiBeacon (Nastaví názov modulu HM-10 na iBeacon. Zmeňte ho podľa použitia)
- AT + ADTY3 (nastavuje, že HM10 je nepripojiteľné, aby šetrilo energiu, a žiadny klient sa nemôže pripojiť k modulu, pomáha pri úspore väčšej energie)
- AT + IBEA1 (umožňuje režim iBeacon na HM10)
- AT + DELO2 (Nastavuje iBeacon v režime Broadcast iba kvôli šetreniu energie. HM10 môže vysielať svoju prítomnosť a vyhľadávať ďalšie zariadenia, pretože je to Bluetooth Transceiver)
- AT + PWRM0 (Umožňuje HM10 automatický spánok a zníženie spotreby energie z 8 na 0,18 mA. IBeacon však bude vysielať vždy)
Po vykonaní všetkých príkazov AT Serial Monitor vyzerá takto:
Odpoveď AT Commands je tlačená sériovo bez nového riadku. Môžete ľahko rozlíšiť medzi odpoveďou dvoch AT príkazov, pretože po každom AT príkaze odpovedá HM10 OK. Pokiaľ je teda príkaz AT + RENEW, potom HM10 odpovie OK + RENEW a podobne aj na ďalšie AT príkazy.
. Teraz môže vysielať UUID, hlavné, vedľajšie a ďalšie podrobnosti. Ak chcete vidieť vysielané podrobnosti, je k dispozícii množstvo aplikácií iBeacon pre Android. Stiahnite si ľubovoľné aplikácie iBeacon pro Android z obchodu Play alebo Apple Store a nájdete modul HM10 nastavený v režime iBeacon. V tomto výučbe používame aplikáciu pre Android „ BLE Scanner “.
Ak chcete zakázať režim iBeacon, jednoducho použite príkaz AT + IBEA0. A potom urobte Pripojiteľnosť odpovede na reklamné skenovanie zaslaním AT + ADTY0. A potom iba resetujte HM10 zaslaním AT + RESET.
Používanie aplikácie BLE Scanner pre Android pre iBeacon
- Stiahnite si aplikáciu BLE Scanner z Play Store a otvorte ju.
- Obrazovka vyzerá takto.
- Karta „Blízko od“ sa použije na zobrazenie všetkých dostupných iBeaconov. Ak chcete začať vyhľadávať iBeacon, buď potiahnite obrazovku alebo choďte na ikonu Hľadať v pravom hornom rohu obrazovky. Týmto sa začne hľadať iBeacons.
- Po prehľadaní iBeaconu uvidíte RSSI, UUID, hlavné a vedľajšie iBeaconu. RSSI sa zmení, ak od seba vzdialite mobil alebo iBeacon. Na tejto obrazovke je hodnota RSSI (-50). Toto je možné vidieť na ukážkovom videu uvedenom na konci tohto článku.
- Po odobratí smartfónu z iBeacon HM10 sa hodnota RSSI zmení z -50 na -81. Tieto hodnoty sa budú neustále meniť, ak presuniete jedno zo zariadení.
Prijateľné hodnoty signálu RSSI sú nasledujúce:
Sila signálu |
TL; DR |
Vyžadovaný pre |
|
---|---|---|---|
-30 dBm |
Úžasný |
Maximálna dosiahnuteľná sila signálu. Klient to môže byť len pár metrov od AP, aby to dosiahol. V reálnom svete nie je typické ani žiaduce. |
N / A |
-67 dBm |
Veľmi dobre |
Minimálna sila signálu pre aplikácie, ktoré vyžadujú veľmi spoľahlivé a včasné doručenie dátových paketov. |
VoIP / VoWiFi, streamovanie videa |
-70 dBm |
Dobre |
Minimálna sila signálu pre spoľahlivé doručenie paketov. |
E-mail, web |
-80 dBm |
Nie dobré |
Minimálna sila signálu pre základné pripojenie. Doručovanie paketov môže byť nespoľahlivé. |
N / A |
-90 dBm |
Nepoužiteľné |
Blíži sa alebo sa topí v hlučnej podlahe. Akákoľvek funkčnosť je vysoko nepravdepodobná. |
N / A |
- Ak chcete vyhľadať iBeacon v priblížení, jednoducho choďte na ikonu priblíženia v pravom hornom rohu hneď vedľa ikony Hľadať. Na obrazovke sa zobrazia všetky dostupné moduly iBeacon so signálom RSSI.
Týmto je ukončený návod na nastavenie modulu HM10 BLE ako iBeacon. Ak máte akékoľvek pochybnosti alebo návrhy, napíšte prosím na naše fórum alebo komentár nižšie.