Senzorii de proximitate pot fi descriși ca întrerupători unici care detectează un obiect din apropiere cu ajutorul luminii, câmpului electromagnetic sau al sunetului. De obicei, aceste tipuri de dispozitive sunt concepute pentru a detecta subiecții din apropiere și adesea este aplicația practică în care vor fi folosiți majoritatea acestor senzori. Dar există circumstanțe în care subiectul este departe de senzor sau subiectul este blocat de o obstrucție, în aceste tipuri de situații, putem folosi dispozitive BLE (Bluetooth Low Energy) pentru a detecta și simți proximitatea obiectului. Placa de dezvoltare ESP32 are BLE încorporat, pe care l-am folosit în multe alte proiecte. Dacă sunteți complet nou în BLE, verificați proiectele clientului ESP32 BLE și ale serverului ESP32 BLE pe care le-am construit mai devreme. De asemenea, am construit un iBeacon Bluetooth folosind ESP32 anterior.
În acest articol, vă voi arăta cum să realizați un detector simplu de prezență BLE cu ajutorul unui ESP32 și Arduino și, în final, vom testa aceste dispozitive folosind BLE pe smartphone-ul meu și un ceas inteligent.
Ce este Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE înseamnă Bluetooth Low Energy și a ajuns în viața noastră de zi cu zi în 2011, deoarece în acea perioadă a anului, fiecare producător important a început să încorporeze tehnologia BLE pe dispozitivele lor. BLE este o tehnologie de comunicație fără fir de mică putere, care a fost dezvoltată pentru aplicații cu baterie care poate fi utilizată pentru a comunica între dispozitive pe o distanță mică. Unele dintre dispozitive pe care le folosiți în fiecare zi au Bluetooth încorporat în ea ca dvs. smartphone, dvs. SmartWatch, wireless auriculare, fără fir difuzoare, inteligente de acasă dispozitiveși mai mult Bluetooth încorporat pentru a comunica sau pentru a obține date despre locație.
BLE este o tehnologie relativ nouă, iar protocolul BLE a fost dezvoltat de Bluetooth Special Interest Group (SIG) cu obiectivul principal de a transforma dispozitivele cu putere redusă în realitate. Deși numele protocolului nou creat a rămas același, protocolul BLE nou dezvoltat nu era compatibil cu versiunile anterioare, ceea ce înseamnă că dispozitivele noastre Bluetooth Classic nu pot vorbi cu dispozitivele BLE, în ciuda dezavantajului acestei tehnologii, le-a permis dezvoltatorilor să producă o energie foarte mică. -dispozitive eficiente care pot rezista luni sau chiar ani pe o baterie mică cu celule monede.
Cum funcționează comunicarea BLE?
BLE utilizează o structură ierarhică de date pentru a trimite și primi informații. Un dispozitiv BLE care acționează ca un server va face publicitate serviciilor și caracteristicilor care pot fi detectate de un client și, odată ce schimbul de informații are succes, dispozitivele BLE pot comunica între ele simultan. În termeni tehnici, această stivă de informații împreună este cunoscută ca un atribut al unui dispozitiv BLE. Și este definit și implementat folosind profilul GATT (Atribute Generice). În aceste profiluri, avem servicii, caracteristici și valori într-o ordine ierarhică. Serviciile conțin caracteristici și caracteristica conține valoarea, citind caracteristica, putem citi valorile și modificările valorilor în timp.
Caracteristicile pot fi procesate pentru a include informații de citire sau scriere. Dispozitivele care conțin componente citite pot publica informații, iar dispozitivele care conțin caracteristici de scriere pot primi date de la un client.
Profilul GATT sub care sunt definite serviciile și caracteristicile este cunoscut ca un identificator unic universal (UUID). Există câteva servicii și caracteristici standard definite și rezervate de corporația SIG dacă citim UUID-ul unui dispozitiv BLE, putem spune instantaneu ce fel de dispozitiv este.