ניתן לתאר חיישני קירבה כמתגים ייחודיים המזהים אובייקט סמוך בעזרת אור, שדה אלקטרומגנטי או צליל. בדרך כלל, סוגים אלה של מכשירים נועדו לזהות נושאים סמוכים, ולעיתים קרובות זהו היישום המעשי שרוב החיישנים הללו ישמשו אליו. אך ישנן נסיבות בהן הנושא רחוק מהחיישן או שהנושא חסום על ידי חסימה, במצבים מסוג זה אנו יכולים להשתמש במכשירי BLE (Bluetooth Low Energy) כדי לזהות ולהרגיש את קרבתו של האובייקט. בלוח הפיתוח ESP32 יש BLE מובנה, בו השתמשנו בפרויקטים רבים אחרים. אם אתה לגמרי חדש ב- BLE, בדוק את הפרויקטים של לקוח ESP32 BLE ושרת ESP32 BLE שבנו קודם. בנינו בעבר iBeacon Bluetooth באמצעות ESP32 בעבר.
במאמר זה, אני אראה לכם כיצד ליצור גלאי נוכחות פשוט בעזרת ESP32 ו- Arduino, ובסופו של דבר נבדוק מכשירים אלה באמצעות BLE בסמארטפון ובשעון חכם.
מהי Bluetooth אנרגיה נמוכה (BLE)?
BLE מייצג Bluetooth Low Energy, וזה הגיע לחיי היומיום שלנו בשנת 2011, מכיוון שבאותה תקופה של השנה כל יצרנית גדולה החלה להטמיע טכנולוגיית BLE במכשירים שלהם. BLE היא טכנולוגיית תקשורת אלחוטית בעלת צריכת חשמל נמוכה שפותחה עבור יישומי הסוללה שבה ניתן להשתמש כדי לתקשר בין מכשירים במרחק קצר. חלקם של התקנים אתה משתמש מדי יום יש Bluetooth מובנה בתוך זה כמו שלך smartphone, שלך SmartWatch, אלחוטיות אוזניות, אלחוטיים רמקולים, חכם הביתה התקנים, ועוד Bluetooth משובץ כדי לתקשר או לקבל נתוני מיקום.
BLE היא טכנולוגיה חדשה יחסית, ופרוטוקול ה- BLE פותח על ידי קבוצת ה- Bluetooth Special Interest Group (SIG) שמטרתה העיקרית היא להפוך מכשירים בעלי צריכת חשמל נמוכה למציאות. למרות ששמו של הפרוטוקול החדש שנוצר היה זהה, פרוטוקול ה- BLE החדש שלא פותח לא היה תואם לאחור, מה שאומר שמכשירי ה- Bluetooth Classic שלנו אינם יכולים לדבר עם מכשירי ה- BLE, למרות החיסרון הטכנולוגי הזה, הוא איפשר למפתחים לייצר אנרגיית הספק נמוכה מאוד. -מכשירים יעילים שיכולים להחזיק חודשים ואף שנים על סוללת תא מטבע קטנה.
כיצד עובדת תקשורת BLE?
BLE משתמש במבנה נתונים היררכי כדי לשלוח ולקבל מידע. מכשיר BLE הפועל כשרת יפרסם שירותים ומאפיינים הניתנים לזיהוי על ידי לקוח וברגע שחילופי המידע מצליחים, מכשירי BLE יכולים לתקשר ביניהם בו זמנית. במונחים טכניים, מחסנית המידע הזו ידועה יחד כתכונה של מכשיר BLE. והוא מוגדר ומיושם באמצעות פרופיל GATT (תכונות כלליות). בפרופילים אלה יש לנו שירות, מאפיינים וערכים בסדר היררכי. השירותים מכילים מאפיינים והמאפיין מכיל את הערך, על ידי קריאת המאפיין נוכל לקרוא את הערכים והשינויים בערכים לאורך זמן.
ניתן לעבד מאפיינים כדי לכלול מידע לקרוא או לכתוב. התקנים המכילים רכיבי קריאה יכולים לפרסם מידע והתקנים המכילים מאפייני כתיבה יכולים לקבל נתונים מלקוח.
פרופיל GATT לפיו השירותים ואת המאפיינים מוגדרים ידוע בתור מזהה ייחודי אוניברסלי (UUID). ישנם שירותים ומאפיינים סטנדרטיים המוגדרים ושמורים על ידי תאגיד SIG אם אנו קוראים את ה- UUID של מכשיר BLE, נוכל לדעת מיד איזה סוג מכשיר מדובר.