- Co je Bluetooth Low Energy (BLE)?
- Jak technologie iBeacon využívá BLE?
- Jak důležitý je iBeacon?
- Požadované komponenty
- Nastavení modulu HM10 BLE v režimu iBeacon
- Používání aplikace BLE Scanner pro Android pro iBeacon
Výrazy technologie Beacon a iBeacon se často používají zaměnitelně. iBeacon byl představen společností Apple a jedná se o implementaci bezdrátové technologie Bluetooth s nízkou spotřebou energie (BLE) pro poskytování jiného způsobu informací a služeb založených na poloze pro iPhony a další zařízení iOS od společnosti Apple. Technologický standard umožňuje mobilním aplikacím (běžícím na zařízeních iOS i Android) shromažďovat informace z majáků ve fyzickém světě a zobrazovat je na telefonech.
Co je Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE je podobný protokolu Bluetooth s rozdílem v spotřebě energie. BLE je bezdrátová osobní síťová technologie, která se používá k přenosu dat na krátkou vzdálenost a je navržena pro nízkou spotřebu energie. BLE byl navržen tak, aby fungoval po dlouhou dobu i při použití knoflíkové baterie CR2032. BLE udržuje komunikační rozsah podobný předchozímu Classic Bluetooth.
Jak technologie iBeacon využívá BLE?
Díky technologii iBeacon standardizoval Apple formát pro reklamu BLE. Standardní formát se skládá ze čtyř hlavních částí, kterými jsou UUID, Major, Minor, Tx Power. Abyste jasněji porozuměli jednotlivým podmínkám, vezměte si příklad společnosti Apple Electronics, kde je třeba nastavit počet obchodů v různých zemích. Popis každého z nich je následující:
UUID: UUID je 16bajtový řetězec, který se používá k identifikaci počtu majáků z velké skupiny majáků. To identifikuje majáky pro konkrétní aplikaci. Například pokud Apple udržuje řetězec offline elektronického obchodu, pak všechny majáky budou sdílet stejné UUID s tím, že maják patří společnosti Apple.
Major: Jedná se o dvoubajtový řetězec používaný k identifikaci menší skupiny majáku z velké skupiny majáku. Pokud tedy Beacon patří společnosti Apple a Apple má nastaveno 10 majáků ve městě pro 10 obchodů, Apple zjistí, který maják patří do které prodejny ve stejném městě.
Vedlejší: Toto je dvoubajtový řetězec, který se používá k identifikaci jednotlivých majáků ze skupiny majáků. Předpokládejme, že Apple má v obchodě nastaveno 50 majáků, takže pomocí Minor bude Apple schopen najít tu, kde je zákazník v obchodě.
Tx Power: Tx Power se používá k určení vzdálenosti nebo vzdálenosti od majáku. Blízkost musí být zvolena před kalibrací a měla by být předem pevně zakódována. Zvolená blízkost udává odhadovanou vzdálenost, kterou mají zařízení brát jako základní linii.
Například: Již nastavený a vysílací maják bude vypadat takto:
UUID: 36BFDA543784CAD5
Hlavní: 45
Vedlejší: 7
Všechny tyto parametry nastavíme v tomto kurzu pomocí modulu BLE nastaveného v režimu iBeacon.
Chcete-li se dozvědět více o technologii BLE, podívejte se na náš předchozí článek o BLE s ESP32.
Jak důležitý je iBeacon?
S rostoucí popularitou Target Margeting může iBeacon hrát významnou roli. Vytvořením sítě iBeacon bude jakákoli značka, maloobchodník nebo obchod schopen vyhledat aktivitu a další důležitá data o chování zákazníků, která lze dále použít k zasílání vysoce smysluplných, kontextových a hyperlokálních údajů na smartphone zákazníka. Vezměme si příklad Apple, jak je uvedeno výše, předpokládejme, že zákazník se smartphonem míjí poblíž elektronického obchodu Apple.
Když aplikace nainstalovaná na smartphonu zákazníka uslyší iBeacon nainstalovaný v obchodě, je aplikace schopna odeslat data prostřednictvím iBeacon se všemi nabídkami a podrobnostmi obchodu. Pokud zákazník považuje nabídku za atraktivní a chce ji koupit, může vstoupit a nakupovat v obchodě. Kromě toho může iBeacon mít některé další aplikace, jako jsou platby, analytika zákazníků / zákazníků a aplikace na letištích, v zábavních parcích, na koncertních sálech a v mnoha dalších oblastech. Potenciál technologie iBeacon je neomezený a teprve bude objeven.
V tomto tutoriálu si ukážeme iBeacon pomocí modulu HM10 BLE založeného na Bluetooth 4.0. Ale před spuštěním je důležité se podívat na Jak změnit nebo flashovat Firmware modulu Clone HM-10, pokud používáte Klonovaný modul HM10, protože většina modulů HM10 dostupných na trhu jsou klonované. K ovládání LED jsme také použili modul Bluetooth HM10 s Arduino.
Tento výukový program HM10 BLE iBeacon předvede, jak nastavit modul HM10 jako iBeacon a objevovat jeho podrobnosti, jako je RSSI (Proximity, Distance) v aplikaci pro Android.
Požadované komponenty
Hardware:
- Modul HM10 BLE
- Převodník USB na TTL
- Svetry
Software:
- Arduino IDE
- Aplikace pro Android (skener BLE)
BLE HM10 použitý v tomto výukovém programu používá firmware HM10 v540 dostupný na oficiálních webových stránkách jnhuamao.
Nastavení modulu HM10 BLE v režimu iBeacon
Nejprve nastavte modul BLE HM10 v režimu iBeacon. Chcete-li nastavit HM10 v režimu iBeacon, postupujte podle následujících kroků.
- Připojte modul HM10 a převodník USB / TTL pomocí následujících připojení.
Kolíky modulu HM10 |
Převodník USB / TTL |
Rx |
Tx |
Tx |
Rx |
Vcc |
5V |
Gnd |
Gnd |
- Otevřete Arduino IDE a vyberte port COM převaděče USB / TTL
- Nyní otevřete Serial Monitor na Arduino IDE a vyberte Baud Rate '9600' a také vyberte 'No Line Ending' na Serial Monitor.
- Zadejte následující příkazy AT v sekvenčním režimu jeden po druhém, po získání OK odpovědi od HM10.
AT + OBNOVA
AT + RESET
V
AT + MARJ0x1000
AT + MINO0x0007
AT + ADVI5
AT + NAMEiBeacon
AT + ADTY3
AT + IBEA1
AT + DELO2
AT + PWRM0
AT + RESET
Poznámka: Hodnoty označené červeně v příkazu AT lze konfigurovat uživatelem. Může být změněn uživatelem podle jeho příkladů.
Popis všech použitých AT příkazů je následující:
- AT + RENEW (Obnoví výchozí tovární nastavení)
- AT + RESET (restartuje HM10)
- AT (AT test)
- AT + MARJ0x1000 (Nastaví hlavní číslo iBeacon na 0x1000 HEX převedené na 4096 v DEC)
- AT + MINO0x0007 (Nastaví vedlejší číslo iBeacon na 0x1000 HEX převedené na 4096 v DEC)
- AT + ADVI5 (Nastaví reklamní interval na 5, tj. 546,25 milisekund)
- AT + NAMEiBeacon (Nastavit název modulu HM-10 na iBeacon. Změňte jej podle použití)
- AT + ADTY3 (Nastavuje nepřipojitelné HM10 pro úsporu energie a žádný klient se nemůže připojit k modulu pomáhá při úspoře energie)
- AT + IBEA1 (Povoluje režim iBeacon na HM10)
- AT + DELO2 (Nastaví iBeacon v režimu Broadcast pouze z důvodu úspory energie. HM10 může vysílat svou přítomnost a vyhledávat další zařízení, protože se jedná o vysílač Bluetooth)
- AT + PWRM0 (Umožňuje HM10 automaticky spát a snížit spotřebu energie z 8 na 0,18 mA. IBeacon však bude vždy vysílat)
Po provedení všech AT příkazů vypadá Serial Monitor níže:
Odpověď AT Commands je vytištěna sériově bez nového řádku. Můžete snadno rozlišit mezi odpovědí dvou AT příkazů, protože po každém AT příkazu odpoví HM10 OK. Pokud je tedy příkaz AT + RENEW, pak HM10 odpoví OK + RENEW a podobně pro ostatní AT příkazy.
. Nyní může vysílat UUID, Major, Minor a další podrobnosti. Chcete-li zobrazit vysílané podrobnosti, je k dispozici řada aplikací iBeacon pro Android, stáhněte si libovolnou aplikaci iBeacon pro Android z obchodu Play nebo Apple Store a najdete modul HM10 nastavený v režimu iBeacon. V tomto tutoriálu používáme aplikaci pro Android „ BLE Scanner “.
Chcete-li deaktivovat režim iBeacon, jednoduše použijte příkaz AT + IBEA0. A poté proveďte připojení reklamního skenovacího odezvy zasláním AT + ADTY0. A pak stačí resetovat HM10 odesláním AT + RESET.
Používání aplikace BLE Scanner pro Android pro iBeacon
- Stáhněte si aplikaci BLE Scanner z obchodu Play a otevřete ji.
- Obrazovka vypadá níže.
- Na kartě „Blízko“ se zobrazí všechny dostupné iBeacony. Chcete-li začít hledat iBeacon, buď stáhněte obrazovku dolů nebo přejděte na ikonu Hledat v pravém horním rohu obrazovky. Tím se začne hledat iBeacons.
- Po prohledání iBeaconu uvidíte RSSI, UUID, Major a Minor iBeaconu. RSSI se změní, pokud od sebe vzdálíte mobilní zařízení nebo iBeacon. Tady na této obrazovce je RSSI (-50). To lze vidět na ukázkovém videu uvedeném na konci tohoto článku.
- Po odebrání smartphonu z iBeacon HM10 se hodnota RSSI změní z -50 na -81. Tyto hodnoty se budou neustále měnit, pokud přesunete jedno ze zařízení.
Přijatelné hodnoty signálu RSSI jsou následující:
Síla signálu |
TL; DR |
Povinné pro |
|
---|---|---|---|
-30 dBm |
Úžasný |
Maximální dosažitelná síla signálu. K dosažení tohoto cíle může být klient jen pár stop od AP. Ve skutečném světě není typické ani žádoucí. |
N / A |
-67 dBm |
Velmi dobře |
Minimální síla signálu pro aplikace, které vyžadují velmi spolehlivé a včasné doručení datových paketů. |
VoIP / VoWiFi, streamování videa |
-70 dBm |
dobře |
Minimální síla signálu pro spolehlivé doručení paketů. |
E-mail, web |
-80 dBm |
Špatný |
Minimální síla signálu pro základní připojení. Doručování paketů může být nespolehlivé. |
N / A |
-90 dBm |
Nepoužitelný |
Blíží se nebo se topí v hlučné podlaze. Jakákoli funkce je vysoce nepravděpodobná. |
N / A |
- Chcete-li najít iBeacon v přiblížení, přejděte na ikonu přiblížení v pravém horním rohu vedle ikony Hledat. Na obrazovce se zobrazí všechny dostupné iBeacon se signálem RSSI.
Tím je ukončen výukový program o nastavení modulu HM10 BLE jako iBeacon. Pokud máte jakékoli pochybnosti nebo návrhy, napište prosím na naše fórum nebo komentář níže.