- Co to jest Bluetooth Low Energy (BLE)?
- W jaki sposób technologia iBeacon wykorzystuje BLE?
- Jak ważny jest iBeacon?
- Wymagane składniki
- Ustawienie modułu HM10 BLE w trybie iBeacon
- Korzystanie z aplikacji BLE Scanner na Androida dla iBeacon
Terminy dotyczące technologii Beacon i iBeacon są często używane zamiennie. iBeacon został wprowadzony przez Apple i jest implementacją technologii bezprzewodowej Bluetooth o niskim zużyciu energii (BLE) w celu zapewnienia innego sposobu informacji i usług opartych na lokalizacji dla iPhone'ów Apple i innych urządzeń iOS. Standard technologiczny umożliwia aplikacjom mobilnym (działającym na urządzeniach z systemem iOS i Android) zbieranie informacji z Beaconów w świecie fizycznym i wyświetlanie informacji na telefonach.
Co to jest Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE jest podobny do protokołu Bluetooth z różnicą w zużyciu energii. BLE to technologia bezprzewodowej sieci osobistej, która służy do przesyłania danych na niewielkie odległości i została zaprojektowana z myślą o niskim zużyciu energii. BLE został zaprojektowany tak, aby działał przez długi czas, nawet przy użyciu baterii pastylkowej CR2032. BLE utrzymuje zasięg komunikacji podobny do swojego poprzedniego Classic Bluetooth.
W jaki sposób technologia iBeacon wykorzystuje BLE?
Dzięki technologii iBeacon firma Apple ustandaryzowała format reklam BLE. Standardowy format składa się z czterech głównych elementów, które są UUID, Major, Minor, Tx Power. Aby lepiej zrozumieć każde Warunki, weź przykład Apple Electronics, w którym liczba Sklepów musi być skonfigurowana w różnych krajach. Opis każdego z nich jest następujący:
UUID: UUID to 16-bajtowy ciąg używany do identyfikowania liczby sygnałów nawigacyjnych z dużej grupy sygnałów nawigacyjnych. Identyfikuje sygnalizatory dla określonej aplikacji. Na przykład, jeśli Apple utrzymuje sieć sklepów elektronicznych offline, wszystkie sygnały nawigacyjne będą miały ten sam identyfikator UUID, informując, że należy on do Apple.
Major: To jest 2-bajtowy ciąg używany do identyfikacji mniejszej grupy latarni z dużej grupy latarni. Tak więc, jeśli Beacon należy do Apple, a Apple skonfigurował 10 beacon w mieście dla 10 sklepów, Apple dowie się, który beacon należy do którego sklepu w tym samym mieście.
Minor: jest to dwubajtowy ciąg, który służy do identyfikacji pojedynczego sygnału nawigacyjnego z grupy sygnałów nawigacyjnych. Załóżmy, że Apple skonfigurował 50 beaconów w sklepie, więc używając Minor, Apple będzie w stanie znaleźć ten, w którym klient jest w sklepie.
Tx Power: Tx Power służy do określania bliskości lub odległości od latarni. Bliskość należy wybrać przed kalibracją i wcześniej zakodować na stałe. Wybrana bliskość podaje szacunkową odległość, jaką urządzenia mają przyjąć jako linię bazową.
Na przykład: już skonfigurowany i nadający Beacon będzie wyglądał następująco:
UUID: 36BFDA543784CAD5
Major: 45
Mniejszy: 7
Wszystkie te parametry ustawimy w tym samouczku za pomocą modułu BLE ustawionego w trybie iBeacon.
Aby dowiedzieć się więcej o technologii BLE, przeczytaj nasz poprzedni artykuł na temat BLE z ESP32.
Jak ważny jest iBeacon?
Wraz ze wzrostem popularności Target Margeting, iBeacon może odegrać znaczącą rolę. Tworząc sieć iBeacon, każda marka, sprzedawca lub sklep będzie w stanie zlokalizować aktywność i inne ważne dane o zachowaniu klientów, które można następnie wykorzystać do wysyłania wysoce znaczących, kontekstowych i hiperlokalnych na smartfonie klienta. Biorąc przykład Apple jak powyżej, załóżmy, że klient ze smartfonem przechodzi obok Apple Electronic Store.
Gdy aplikacja zainstalowana na smartfonie Klienta usłyszy iBeacon zainstalowaną w sklepie, aplikacja jest w stanie przesłać dane za pośrednictwem iBeacon ze wszystkimi ofertami i przechowywać szczegóły. Jeśli klient uzna ofertę za atrakcyjną i chce kupić, może wtedy wejść i kupić w sklepie. Poza tym iBeacon może mieć inne zastosowania, takie jak płatności, analizy klientów / klientów oraz aplikacje na lotniskach, w parkach rozrywki, salach koncertowych i wielu innych obszarach. Potencjał technologii iBeacon jest nieograniczony i jeszcze nie został odkryty.
W tym samouczku zademonstrujemy iBeacon przy użyciu modułu HM10 BLE opartego na Bluetooth 4.0. Ale przed rozpoczęciem ważne jest, aby przyjrzeć się, jak zmienić lub flashować oprogramowanie sprzętowe modułu Clone HM-10, jeśli używasz sklonowanego modułu HM10, ponieważ większość modułów HM10 dostępnych na rynku to moduły sklonowane. Do sterowania diodą LED wykorzystaliśmy również moduł Bluetooth HM10 z Arduino.
Ten samouczek HM10 BLE iBeacon pokaże, jak skonfigurować moduł HM10 jako iBeacon i odkryć jego szczegóły, takie jak RSSI (odległość, odległość) w aplikacji na Androida.
Wymagane składniki
Sprzęt komputerowy:
- Moduł HM10 BLE
- Konwerter USB na TTL
- Zworki
Oprogramowanie:
- Arduino IDE
- Aplikacja na Androida (skaner BLE)
BLE HM10 użyty w tym samouczku korzysta z oprogramowania sprzętowego HM10 v540 dostępnego na oficjalnej stronie jnhuamao.
Ustawienie modułu HM10 BLE w trybie iBeacon
Początkowo ustaw moduł BLE HM10 na tryb iBeacon. Aby ustawić HM10 w tryb iBeacon, wykonaj poniższe czynności.
- Podłącz moduł HM10 i konwerter USB / TTL za pomocą następujących połączeń.
Piny modułu HM10 |
Konwerter USB / TTL |
Rx |
Tx |
Tx |
Rx |
Vcc |
5V |
Gnd |
Gnd |
- Otwórz Arduino IDE i wybierz port COM konwertera USB / TTL
- Teraz otwórz monitor szeregowy Arduino IDE i wybierz szybkość transmisji „9600”, a także wybierz „Brak zakończenia linii” na monitorze szeregowym.
- Wpisz następujące komendy AT w trybie sekwencyjnym jedna po drugiej, po uzyskaniu odpowiedzi OK z HM10.
AT + RENEW
AT + RESET
W
AT + MARJ0x1000
AT + MINO0x0007
AT + ADVI5
AT + NAMEiBeacon
AT + ADTY3
AT + IBEA1
AT + DELO2
AT + PWRM0
AT + RESET
Uwaga: Wartości zaznaczone na czerwono w komendzie AT są konfigurowalne przez użytkownika. Użytkownik może go zmienić zgodnie z ich przykładami.
Opis wszystkich poleceń AT użytych powyżej jest następujący:
- AT + RENEW (Przywraca domyślne ustawienia fabryczne)
- AT + RESET (restartuje HM10)
- AT (test AT)
- AT + MARJ0x1000 (ustawia główną liczbę iBeacon na 0x1000 HEX przekonwertowaną na 4096 w DEC)
- AT + MINO0x0007 (ustawia podrzędną liczbę iBeacon na 0x1000 HEX przekonwertowaną na 4096 w DEC)
- AT + ADVI5 (ustawia interwał reklamowy na 5, tj. 546,25 milisekund)
- AT + NAME iBeacon (Ustaw nazwę modułu HM-10 na iBeacon. Zmień ją w zależności od zastosowania)
- AT + ADTY3 (ustawia brak możliwości podłączenia HM10 w celu oszczędzania energii i żaden klient nie może połączyć się z modułem, co pomaga oszczędzać więcej energii)
- AT + IBEA1 (włącza tryb iBeacon w HM10)
- AT + DELO2 (ustawia iBeacon w trybie Broadcast tylko w celu oszczędzania energii. HM10 może transmitować swoją obecność i skanować w poszukiwaniu innych urządzeń, ponieważ jest to nadajnik-odbiornik Bluetooth)
- AT + PWRM0 (umożliwia HM10 automatyczne uśpienie i zmniejszenie zużycia energii z 8 do 0,18 mA. IBeacon będzie jednak zawsze nadawał)
Po wykonaniu wszystkich komend AT Serial Monitor wygląda jak poniżej:
Odpowiedź komend AT jest drukowana szeregowo bez nowej linii. Możesz łatwo odróżnić odpowiedź dwóch poleceń AT, ponieważ po każdym poleceniu AT HM10 odpowiada OK. Tak więc, jeśli polecenie to AT + RENEW to HM10 odpowie OK + RENEW i podobnie dla innych poleceń AT.
. Może teraz Broadcast UUID, Major, Minor i inne szczegóły. Aby zobaczyć transmitowane szczegóły, dostępnych jest wiele aplikacji iBeacon na Androida, pobierz dowolną aplikację iBeacon na Androida ze Sklepu Play lub sklepu Apple, a będziesz mógł znaleźć moduł HM10 ustawiony w trybie iBeacon. W tym samouczku używamy aplikacji „ BLE Scanner ” dla systemu Android.
Aby wyłączyć tryb iBeacon, wystarczy użyć polecenia AT + IBEA0. A następnie połącz odpowiedź skanowania reklam, wysyłając AT + ADTY0. A następnie po prostu zresetuj HM10, wysyłając AT + RESET.
Korzystanie z aplikacji BLE Scanner na Androida dla iBeacon
- Pobierz aplikację BLE Scanner ze Sklepu Play i otwórz ją.
- Ekran wygląda jak poniżej.
- Zakładka „W pobliżu” będzie używana do wyświetlania wszystkich dostępnych iBeaconów. Aby rozpocząć wyszukiwanie iBeacon, pociągnij w dół ekran lub przejdź do ikony wyszukiwania w prawym górnym rogu ekranu. Rozpocznie się wyszukiwanie iBeacons.
- Po przeszukaniu iBeacon, będziesz mógł zobaczyć RSSI, UUID, Major i Minor of iBeacon. RSSI ulegnie zmianie, jeśli odsuniesz telefon komórkowy lub iBeacon od siebie. Tutaj, na tym ekranie, RSSI wynosi (-50). Można to zobaczyć w filmie demonstracyjnym podanym na końcu tego artykułu.
- Po zabraniu smartfona z iBeacon HM10 wartość RSSI zmienia się z -50 na -81. Te wartości będą się zmieniać, jeśli przesuniesz jedno z urządzeń.
Dopuszczalne wartości sygnału RSSI są następujące:
Siła sygnału |
TL; DR |
Wymagane do |
|
---|---|---|---|
-30 dBm |
Niesamowity |
Maksymalna osiągalna siła sygnału. Aby to osiągnąć, klient może znajdować się tylko kilka stóp od punktu dostępowego. Nie jest typowe ani pożądane w prawdziwym świecie. |
Nie dotyczy |
-67 dBm |
Bardzo dobre |
Minimalna siła sygnału dla aplikacji, które wymagają bardzo niezawodnego i terminowego dostarczania pakietów danych. |
VoIP / VoWiFi, streaming wideo |
-70 dBm |
w porządku |
Minimalna siła sygnału zapewniająca niezawodne dostarczanie pakietów. |
E-mail, internet |
-80 dBm |
Niedobrze |
Minimalna siła sygnału dla podstawowej łączności. Dostarczanie paczek może być zawodne. |
Nie dotyczy |
-90 dBm |
Bezużyteczne |
Zbliżanie się lub utonięcie w podłodze szumowej. Żadna funkcjonalność jest mało prawdopodobna. |
Nie dotyczy |
- Aby znaleźć iBeacon w widoku bliskości, po prostu przejdź do ikony zbliżeniowej w prawym górnym rogu, tuż obok ikony wyszukiwania. Na ekranie zostaną wyświetlone wszystkie dostępne iBeacon z sygnałem RSSI.
To kończy samouczek dotyczący konfigurowania modułu HM10 BLE jako iBeacon. Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości lub sugestie, napisz na nasze forum lub skomentuj poniżej.