Senzorje bližine lahko opišemo kot enovrstna stikala, ki s pomočjo svetlobe, elektromagnetnega polja ali zvoka zaznajo bližnji predmet . Običajno so te vrste naprav namenjene zaznavanju bližnjih motivov in pogosto je v praksi uporabljena večina teh senzorjev. Vendar obstajajo okoliščine, ko je motiv daleč stran od senzorja ali ga motiv blokira ovira, v tovrstnih primerih lahko uporabimo ble (Bluetooth z nizko porabo energije), naprave za odkrivanje in občutek bližine objekta. Razvojna plošča ESP32 ima vgrajen BLE, ki smo ga uporabili pri številnih drugih projektih. Če ste BLE popolnoma novi, si oglejte odjemalske projekte ESP32 BLE in ESP32 BLE Server, ki smo jih zgradili že prej. Prav tako smo že zgradili Bluetooth iBeacon z uporabo ESP32.
V tem članku vam bom pokazal, kako narediti preprost detektor prisotnosti BLE s pomočjo ESP32 in Arduino, na koncu pa bomo te naprave preizkusili z uporabo BLE na mojem pametnem telefonu in pametni uri.
Kaj je Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE pomeni Bluetooth Low Energy in v naše vsakdanje življenje je prišel leta 2011, saj je takrat vsak večji proizvajalec začel v svoje naprave vgrajevati tehnologijo BLE. BLE je tehnologija brezžične komunikacije z majhno močjo, ki je bila razvita za aplikacije na baterijo, ki se lahko uporabljajo za komunikacijo med napravami na kratki razdalji. Nekatere naprave, ki jih uporabljate vsak dan, imajo vgrajen Bluetooth, kot so pametni telefon, pametna ura, brezžične slušalke, brezžični zvočniki, pametne domače napravein več vdelanega Bluetootha za komunikacijo ali pridobivanje lokacijskih podatkov.
BLE je razmeroma nova tehnologija, protokol BLE pa je razvila Bluetooth Special Interest Group (SIG) s primarnim ciljem uresničiti naprave z nizko porabo energije. Čeprav je ime novo izdelanega protokola ostalo nespremenjeno, na novo razviti protokol BLE ni bil združljiv z nazaj, kar pomeni, da naše naprave Bluetooth Classic ne morejo govoriti z napravami BLE, kljub slabosti te tehnologije pa je razvijalcem omogočilo proizvodnjo energije z zelo nizko porabo energije. -učinkovite naprave, ki lahko zdržijo mesece celo leta na majhni gumbasti bateriji.
Kako deluje komunikacija BLE?
BLE uporablja hierarhično strukturo podatkov za pošiljanje in prejemanje informacij. Naprava BLE, ki deluje kot strežnik, bo oglaševala storitve in značilnosti, ki jih lahko zazna odjemalec, in ko je izmenjava informacij uspešna, lahko naprave BLE komunicirajo med seboj hkrati. V tehničnem smislu je ta sklop informacij skupaj znan kot atribut naprave BLE. In je definiran in izveden s pomočjo profila GATT (Generic Attributes). V teh profilih imamo storitve, značilnosti in vrednosti v hierarhičnem vrstnem redu. Storitve vsebujejo značilnosti, značilnost pa vrednost, z branjem značilnosti lahko beremo vrednosti in spremembe vrednosti skozi čas.
Značilnosti je mogoče obdelati tako, da vključujejo informacije o branju ali pisanju. Naprave, ki vsebujejo bralne komponente, lahko objavljajo informacije, naprave, ki vsebujejo značilnosti zapisovanja, pa lahko prejemajo podatke od odjemalca.
Profil GATT, pod katerimi so opredeljene storitve in značilnosti, ki je znan kot univerzalno enolični identifikator (UUID). Obstaja nekaj standardnih storitev in značilnosti, ki jih je opredelila in rezervirala družba SIG, če preberemo UUID naprave BLE, lahko takoj ugotovimo, za katero vrsto naprave gre.