Senzori blizine mogu se opisati kao jedinstveni prekidači koji otkrivaju obližnji objekt uz pomoć svjetla, elektromagnetskog polja ili zvuka. Tipično su ove vrste uređaja dizajnirane za otkrivanje objekata u blizini, a često je to praktična primjena u kojoj će se koristiti većina ovih senzora. Ali postoje okolnosti kada je subjekt daleko od senzora ili ga blokira prepreka, u ovakvim situacijama možemo koristiti uređaje BLE (Bluetooth Low Energy) kako bismo otkrili i osjetili blizinu objekta. Razvojna ploča ESP32 ima ugrađeni BLE, koji smo koristili u mnogim drugim projektima. Ako ste potpuno novi u BLE-u, pogledajte projekte ESP32 BLE klijenta i ESP32 BLE poslužitelja koje smo ranije izgradili. Također smo prethodno izgradili Bluetooth iBeacon koristeći ESP32.
U ovom članku pokazat ću vam kako napraviti jednostavan detektor prisutnosti BLE uz pomoć ESP32 i Arduina, a na kraju ćemo testirati ove uređaje pomoću BLE na mom pametnom telefonu i pametnom satu.
Što je Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE je kratica za Bluetooth Low Energy, a u naš je svakodnevni život došao 2011. godine, jer je u to doba godine svaki veći proizvođač počeo ugrađivati BLE tehnologiju na svoje uređaje. BLE je tehnologija bežične komunikacije male snage koja je razvijena za aplikacije napajanja baterija koje se mogu koristiti za komunikaciju između uređaja na kratkoj udaljenosti. U neke uređaje koje svakodnevno koristite ugrađen je Bluetooth, poput pametnog telefona, pametnog sata, bežičnih slušalica, bežičnih zvučnika, pametnih kućnih uređajai ugrađeni Bluetooth za komunikaciju ili za dobivanje podataka o lokaciji.
BLE je relativno nova tehnologija, a BLE protokol razvila je Bluetooth Special Interest Group (SIG) s primarnim ciljem da uređaje male snage pretvori u stvarnost. Iako je naziv novoizrađenog protokola ostao isti, novorazvijeni BLE protokol nije unatrag kompatibilan što znači da naši Bluetooth Classic uređaji ne mogu razgovarati s BLE uređajima, unatoč nedostatku ove tehnologije, omogućio je programerima da proizvode energiju vrlo male snage -učinkoviti uređaji koji mogu trajati mjesecima, čak i godinama na bateriji s malim novčićima.
Kako funkcionira BLE komunikacija?
BLE koristi hijerarhijsku strukturu podataka za slanje i primanje informacija. BLE uređaj koji djeluje kao poslužitelj oglašavat će usluge i karakteristike koje klijent može otkriti, a nakon uspješne razmjene podataka, BLE uređaji mogu istovremeno međusobno komunicirati. U tehničkom smislu, ovaj skup informacija poznat je kao atribut BLE uređaja. A definira se i implementira pomoću GATT (Generic Attributes) profila. U ovim profilima imamo uslugu, karakteristike i vrijednosti hijerarhijskim redoslijedom. Usluge sadrže karakteristike, a karakteristika sadrži vrijednost, čitanjem karakteristike možemo očitati vrijednosti i promjene vrijednosti tijekom vremena.
Karakteristike se mogu obraditi tako da uključuju informacije o čitanju ili pisanju. Uređaji koji sadrže komponente za čitanje mogu objavljivati informacije, a uređaji koji sadrže karakteristike pisanja mogu primati podatke od klijenta.
GATT profil pod kojima su definirane usluge i karakteristike poznat kao univerzalno jedinstveni identifikator (UUID). Postoje neke standardne usluge i karakteristike koje je definirala i rezervirala korporacija SIG ako čitamo UUID BLE uređaja, možemo odmah reći o kakvom se uređaju radi.