Tuvuma sensorus var raksturot kā vienreizējus slēdžus, kas ar gaismas, elektromagnētiskā lauka vai skaņas palīdzību uztver tuvumā esošu objektu . Parasti šāda veida ierīces ir paredzētas tuvumā esošo objektu noteikšanai, un bieži vien lielāko daļu šo sensoru izmantos praktiski. Tomēr ir gadījumi, kad objekts atrodas tālu no sensora vai objekts ir bloķēts šķērslis, šāda veida situācijās mēs varam izmantot BLE (Bluetooth Low Energy) ierīces, lai noteiktu un sajustu objekta tuvumu. ESP32 izstrādes padomē ir iebūvēts BLE, ko esam izmantojuši daudzos citos projektos. Ja BLE esat pilnīgi jauns, pārbaudiet iepriekš izveidotos ESP32 BLE klienta un ESP32 BLE servera projektus. Mēs iepriekš esam izveidojuši arī Bluetooth iBeacon, izmantojot ESP32.
Šajā rakstā es jums parādīšu, kā ar ESP32 un Arduino palīdzību izveidot vienkāršu BLE klātbūtnes detektoru, un galu galā mēs pārbaudīsim šīs ierīces, izmantojot BLE savā viedtālrunī un viedpulkstenī.
Kas ir Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE apzīmē Bluetooth zemu enerģijas patēriņu, un tas mūsu ikdienā ienāca 2011. gadā, jo tajā gada laikā katrs lielākais ražotājs sāka iebūvēt BLE tehnoloģiju savās ierīcēs. BLE ir mazjaudas bezvadu sakaru tehnoloģija, kas tika izstrādāta akumulatora enerģijas lietojumiem, ko var izmantot, lai sazinātos starp ierīcēm nelielā attālumā. Dažās no ierīcēm, kuras lietojat katru dienu, ir iebūvēts Bluetooth, piemēram, viedtālrunī, viedpulkstenī, bezvadu austiņās, bezvadu skaļruņos, viedās mājas ierīcēs.un vairāk iegultā Bluetooth, lai sazinātos vai iegūtu atrašanās vietas datus.
BLE ir samērā jauna tehnoloģija, un BLE protokolu izstrādāja Bluetooth Special Interest Group (SIG) ar galveno mērķi padarīt zema enerģijas patēriņa ierīces par realitāti. Lai gan jaunizveidotā protokola nosaukums palika nemainīgs, jaunizveidotais BLE protokols nebija savietojams ar atpakaļejošu datumu, kas nozīmē, ka mūsu Bluetooth Classic ierīces nevar sarunāties ar BLE ierīcēm, neskatoties uz šīs tehnoloģijas negatīvo pusi, tas ļāva izstrādātājiem ražot ļoti zemu enerģijas patēriņu - efektīvas ierīces, kas var darboties vairākus mēnešus un pat gadus ar nelielu monētu elementu akumulatoru.
Kā darbojas BLE komunikācija?
Informācijas nosūtīšanai un saņemšanai BLE izmanto hierarhisku datu struktūru. BLE ierīce, kas darbojas kā serveris, reklamēs pakalpojumus un īpašības, kuras var noteikt klients, un, tiklīdz informācijas apmaiņa būs veiksmīga, BLE ierīces varēs vienlaikus sazināties savā starpā. Tehniski runājot, šī informācijas kaudze kopā ir pazīstama kā BLE ierīces atribūts. Un tas ir definēts un ieviests, izmantojot GATT (Generic Attributes) profilu. Šajos profilos mums ir Pakalpojums, Raksturlielumi un vērtības hierarhiskā secībā. Pakalpojumos ir raksturlielumi, un raksturlielumā ir vērtība, lasot raksturlielumu, mēs varam nolasīt vērtības un vērtību izmaiņas laika gaitā.
Raksturlielumus var apstrādāt, iekļaujot informāciju par lasīšanu vai rakstīšanu. Ierīces, kas satur lasītus komponentus, var publicēt informāciju, un ierīces, kurās ir rakstīšanas pazīmes, var saņemt datus no klienta.
GATT profilu, ar kuru pakalpojumi un raksturlielumi ir definēti ir pazīstams kā vispārēji Unikālo identifikatoru (UUID). SIG korporācija ir noteikusi un rezervējusi dažus standarta pakalpojumus un raksturlielumus, ja mēs lasām BLE ierīces UUID, mēs uzreiz varam pateikt, kāda veida ierīce tā ir.