- Що таке Bluetooth із низьким енергоспоживанням (BLE)?
- Як технологія iBeacon використовує BLE?
- Як iBeacon важливий?
- Потрібні компоненти
- Встановлення модуля BLE HM10 у режимі iBeacon
- Використання програми BLE Scanner для Android для iBeacon
Терміни Beacon та iBeacon часто використовуються як взаємозамінні. iBeacon була представлена компанією Apple і є впровадженням Apple бездротової технології Bluetooth (BLE) з низьким рівнем енергії для забезпечення різних способів інформації та послуг, що базуються на розташуванні, для iPhone Apple та інших пристроїв iOS. Стандарт технології дозволяє мобільним програмам (які працюють як на пристроях iOS, так і на Android) збирати інформацію від маяків у фізичному світі та відображати інформацію на телефонах.
Що таке Bluetooth із низьким енергоспоживанням (BLE)?
BLE схожий на протокол Bluetooth з різницею енергоспоживання. BLE - це технологія бездротової персональної мережі, яка використовується для передачі даних на невелику відстань і розроблена для низького споживання енергії. BLE був розроблений для роботи протягом тривалого періоду часу, навіть використовуючи монетну батарею CR2032. BLE підтримує діапазон зв'язку, подібний до попереднього класичного Bluetooth.
Як технологія iBeacon використовує BLE?
За допомогою технології iBeacon Apple стандартизувала формат реклами BLE. Стандартний формат складається з чотирьох основних частин, які є UUID, Major, Minor, Tx Power. Щоб чіткіше зрозуміти кожну Умову, візьміть приклад Apple Electronics, де кількість магазинів має бути встановлена в різних країнах. Опис кожного з них такий:
UUID: UUID - це 16-байтовий рядок, який використовується для ідентифікації номера маяка від великої групи маяків. Це визначає маяки для певної програми. Наприклад, якщо Apple підтримує мережу Інтернет-магазину в автономному режимі, тоді всі маяки матимуть спільний UUID, повідомляючи, що маяк належить Apple.
Основне: Це 2-байтовий рядок, який використовується для ідентифікації меншої групи маяків від великої групи маяка. Отже, якщо Beacon належить Apple, і Apple встановила 10 маяків у місті для 10 магазинів, то Apple дізнається, який маяк належить до якого магазину в тому ж місті.
Мінор: Це 2-байтовий рядок, який використовується для ідентифікації окремого маяка з групи маяків. Припустимо, Apple встановила 50 маяків у магазині, тож, використовуючи Minor, Apple зможе знайти те, де знаходиться клієнт у магазині.
Потужність Tx: Потужність Tx використовується для визначення близькості або відстані від маяка. Близькість повинна бути вибрана перед калібруванням і повинна бути заздалегідь чітко кодована. Обрана близькість дає приблизну відстань, яку пристрої приймають за базову лінію.
Наприклад: уже встановлений та широкомовний маяк буде виглядати наступним чином:
UUID: 36BFDA543784CAD5
Майор: 45
Неповнолітні: 7
Ми встановимо всі ці параметри в цьому посібнику за допомогою модуля BLE, встановленого в режимі iBeacon.
Щоб дізнатись більше про технологію BLE, перегляньте нашу попередню статтю про BLE з ESP32.
Як iBeacon важливий?
Зі зростанням популярності Target Margeting iBeacon може відігравати значну роль. Сформувавши мережу iBeacon, будь-який бренд, роздрібний продавець або магазин зможуть знайти дані про діяльність та інші важливі дані поведінки клієнтів, які надалі можуть бути використані для надсилання дуже значущих, контекстних та гіпер-локальних на смартфоні клієнта. На прикладі Apple, як зазначено вище, припустимо, що клієнт зі смартфоном проходить поруч з Apple Electronic Store.
Коли додаток, встановлений на смартфоні Клієнта, чує iBeacon, встановлений у магазині, додаток може надсилати дані через iBeacon з усіма пропозиціями та зберігати деталі. Якщо клієнт вважає пропозицію привабливою і хоче придбати, він може ввійти і купити в магазині. Крім цього, iBeacon може мати деякі інші програми, такі як платежі, аналіз покупців / клієнтів та додатки в аеропортах, тематичних парках, концертних майданчиках та багатьох інших сферах. Потенціал технології iBeacon безмежний і ще не розкритий.
У цьому посібнику ми продемонструємо iBeacon за допомогою модуля HM10 BLE на базі Bluetooth 4.0. Але перед початком роботи важливо поглянути на те, як змінити або прошити модуль прошивки Clone HM-10, якщо ви використовуєте клонований модуль HM10, оскільки більшість модулів HM10, доступних на ринку, є клонованими. Ми також використовували модуль Bluetooth HM10 з Arduino для управління світлодіодом.
Цей підручник з iMeacon HM10 BLE продемонструє, як налаштувати модуль HM10 як iBeacon, та розкриє його деталі, такі як RSSI (Близькість, Відстань) в додатку Android.
Потрібні компоненти
Обладнання:
- Модуль HM10 BLE
- Конвертер USB в TTL
- Перемички
Програмне забезпечення:
- IDE Arduino
- Додаток для Android (сканер BLE)
BLE HM10, що використовується в цьому посібнику, використовує прошивку HM10 v540, доступну на офіційному веб-сайті jnhuamao.
Встановлення модуля BLE HM10 у режимі iBeacon
Спочатку встановіть модуль BLE HM10 у режим iBeacon. Щоб встановити HM10 у режим iBeacon, просто виконайте наведені нижче дії.
- Підключіть модуль HM10 та перетворювач USB / TTL наступними підключеннями.
Шпильки модуля HM10 |
Конвертер USB / TTL |
Rx |
Tx |
Tx |
Rx |
Vcc |
5 В |
Gnd |
Gnd |
- Відкрийте Arduino IDE і виберіть COM-порт перетворювача USB / TTL
- Тепер відкрийте послідовний монітор IDE Arduino і виберіть швидкість передачі даних "9600", а також виберіть "No Line Ending" на послідовному моніторі.
- Введіть наступні команди AT в режимі послідовності одна за одною, отримавши відповідь ОК від HM10.
НА + ОНОВЛЕННЯ
НА + СКИДАННЯ
AT
AT + MARJ0x1000
AT + MINO0x0007
AT + ADVI5
AT + NAMEiBeacon
AT + ADTY3
AT + IBEA1
AT + DELO2
AT + ШІРМ0
НА + СКИДАННЯ
Примітка: Значення, позначені червоним кольором в команді AT, можна налаштувати користувачем. Його може змінити користувач відповідно до його прикладів.
Опис усіх команд AT, використаних вище, наведено нижче:
- AT + RENEW (Відновлення заводських значень за замовчуванням)
- AT + RESET (перезавантажує HM10)
- AT (тест AT)
- AT + MARJ0x1000 (Встановлює основне число iBeacon в 0x1000 HEX, перетворене на 4096 у DEC)
- AT + MINO0x0007 (встановлює незначне число iBeacon до 0x1000 HEX, перетворене на 4096 у DEC)
- AT + ADVI5 (встановлює рекламний інтервал до 5, тобто 546,25 мілісекунд)
- AT + NAMEiBeacon (Встановіть ім'я модуля HM-10 на iBeacon. Змініть його відповідно до використання)
- AT + ADTY3 (Встановлює HM10, що не підключається для економії енергії, і жоден клієнт не може підключитися до модуля, допомагає заощадити більше енергії)
- AT + IBEA1 (вмикає режим iBeacon на HM10)
- AT + DELO2 (встановлює iBeacon у режимі трансляції лише для економії енергії. HM10 може транслювати свою присутність та сканувати інші пристрої, оскільки це трансивер Bluetooth)
- AT + PWRM0 (дозволяє HM10 автоматично переходити в режим сну та зменшувати споживання енергії з 8 до 0,18 мА. Однак iBeacon завжди буде передавати)
Після виконання всіх команд AT Command послідовний монітор виглядає так:
Відповідь команд AT друкується послідовно без будь-якого нового рядка. Ви можете легко зробити різницю між відповіддю двох команд AT, оскільки після кожної команди AT HM10 відповідає нормально. Отже, якщо команда AT + RENEW, то HM10 відповість ОК + RENEW і аналогічно для інших команд AT.
. Тепер він може транслювати UUID, Major, Minor та інші деталі. Щоб побачити деталізовані деталі, доступна кількість програм iBeacon для Android, завантажте будь-яку програму iBeacon для Android з Play Store або магазину Apple, і ви зможете знайти модуль HM10, встановлений у режимі iBeacon. У цьому посібнику ми використовуємо програму Android для сканера BLE.
Щоб вимкнути режим iBeacon, просто використовуйте команду AT + IBEA0. А потім зробіть відповідь на сканування реклами підключенням, надіславши AT + ADTY0. А потім просто скиньте HM10, надіславши AT + RESET.
Використання програми BLE Scanner для Android для iBeacon
- Завантажте програму BLE Scanner із Play Store і відкрийте її.
- Екран виглядає як нижче.
- На вкладці "Поруч" буде показано всі доступні iBeacons. Щоб розпочати пошук iBeacon, або витягніть екран вниз, або перейдіть до піктограми пошуку у верхньому правому куті екрана. Це розпочне пошук iBeacons.
- Після пошуку в iBeacon ви зможете побачити RSSI, UUID, Major та Minor iBeacon. RSSI зміниться, якщо ви відберете мобільний телефон або iBeacon одне від одного. Тут, на цьому екрані, RSSI (-50). Це видно з демонстраційного відео, поданого в кінці цієї статті.
- Після вилучення смартфона з iBeacon HM10 значення RSSI змінюється з -50 на -81. Ці значення будуть постійно змінюватися, якщо ви перемістите один із пристроїв.
Прийнятні значення сигналу RSSI такі:
Сила сигналу |
TL; DR |
Потрібно для |
|
---|---|---|---|
-30 дБм |
Дивовижний |
Максимально досяжна потужність сигналу. Клієнт може бути лише за кілька метрів від точки доступу, щоб досягти цього. Не типово чи бажано в реальному світі. |
Не застосовується |
-67 дБм |
Дуже добре |
Мінімальна потужність сигналу для програм, які вимагають дуже надійної, своєчасної доставки пакетів даних. |
VoIP / VoWiFi, потокове відео |
-70 дБм |
добре |
Мінімальна потужність сигналу для надійної доставки пакетів. |
Електронна пошта, Інтернет |
-80 дБм |
Не добре |
Мінімальна потужність сигналу для базового підключення. Доставка пакетів може бути ненадійною. |
Не застосовується |
-90 дБм |
Непридатний для використання |
Наближається або тоне в шумовій підлозі. Будь-яка функціональність дуже малоймовірна. |
Не застосовується |
- Щоб знайти iBeacon у поданні близькості, просто перейдіть до значка близькості у верхньому правому куті біля піктограми пошуку. На екрані буде показано весь доступний iBeacon із сигналом RSSI.
На цьому підручник із налаштування модуля HM10 BLE як iBeacon закінчується. Якщо у вас є які-небудь сумніви чи пропозиції, будь ласка, напишіть на наш форум або залиште коментар нижче.