- Что такое Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE)?
- Как технология iBeacon использует BLE?
- Насколько важен iBeacon?
- Необходимые компоненты
- Настройка модуля HM10 BLE в режиме iBeacon
- Использование приложения BLE Scanner Android для iBeacon
Технологические термины Beacon и iBeacon часто используются как синонимы. iBeacon был представлен Apple и представляет собой реализацию Apple беспроводной технологии Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) для предоставления другим способом информации и услуг на основе местоположения для iPhone Apple и других устройств iOS. Технологический стандарт позволяет мобильным приложениям (работающим на устройствах iOS и Android) собирать информацию с маяков в физическом мире и отображать информацию на телефонах.
Что такое Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE)?
BLE похож на протокол Bluetooth с разницей в энергопотреблении. BLE - это технология беспроводной персональной сети, которая используется для передачи данных на короткие расстояния и рассчитана на низкое энергопотребление. BLE был разработан для работы в течение длительного периода времени даже при использовании плоской батарейки CR2032. BLE поддерживает диапазон связи, аналогичный своему предыдущему классическому Bluetooth.
Как технология iBeacon использует BLE?
С помощью технологии iBeacon Apple стандартизировала формат для рекламы BLE. Стандартный формат состоит из четырех основных частей: UUID, Major, Minor, Tx Power. Чтобы лучше понять каждое из Условий, возьмем пример Apple Electronics, где количество магазинов должно быть настроено в разных странах. Описание каждого из них следующее:
UUID: UUID - это 16-байтовая строка, которая используется для идентификации количества маяков из большой группы маяков. Это определяет маяки для конкретного приложения. Например, если Apple поддерживает цепочку Offline Electronic Store, тогда все Beacon будут использовать один и тот же UUID, говорящий о том, что beacon принадлежит Apple.
Major: Это 2-байтовая строка, используемая для идентификации меньшей группы Beacon из большой группы Beacon. Итак, если Beacon принадлежит Apple, и Apple установила 10 маяков в городе для 10 магазинов, то Apple узнает, какой маяк принадлежит какому магазину в том же городе.
Второстепенный: это 2-байтовая строка, которая используется для идентификации отдельного маяка из группы маяков. Предположим, Apple установила в магазине 50 маячков, поэтому с помощью второстепенного Apple сможет найти тот, где находится покупатель в магазине.
Tx Power: Tx Power используется для определения близости или расстояния от маяка. Близость должна быть выбрана перед калибровкой и должна быть заранее жестко запрограммирована. Выбранная близость дает приблизительное расстояние, которое устройства должны принимать за основу.
Например: уже настроенный и транслирующий маяк будет выглядеть следующим образом:
UUID: 36BFDA543784CAD5
Специальность: 45
Незначительный: 7
Мы установим все эти параметры в этом руководстве, используя модуль BLE, установленный в режиме iBeacon.
Чтобы узнать больше о технологии BLE, прочтите нашу предыдущую статью о BLE с ESP32.
Насколько важен iBeacon?
С ростом популярности Target Margeting iBeacon может сыграть значительную роль. Создав сеть iBeacon, любой бренд, розничный торговец или магазин сможет определять местонахождение активности и другие важные данные о поведении клиентов, которые в дальнейшем могут быть использованы для отправки на смартфон покупателя содержательных, контекстных и гиперлокальных данных. Взяв пример Apple, как указано выше, предположим, что покупатель со смартфоном проходит мимо магазина Apple Electronic Store.
Когда приложение, установленное на смартфоне Клиента, слышит, что iBeacon установлен в магазине, приложение может отправлять данные через iBeacon со всеми предложениями и деталями магазина. Если покупатель находит предложение привлекательным и хочет купить, он может зайти в магазин и совершить покупку. Помимо этого, iBeacon может иметь некоторые другие приложения, такие как платежи, аналитика покупателей / клиентов, а также приложения в аэропортах, тематических парках, концертных площадках и во многих других областях. Возможности технологии iBeacon безграничны, и их еще предстоит открыть.
В этом руководстве мы продемонстрируем iBeacon с использованием модуля HM10 BLE на базе Bluetooth 4.0. Но перед тем, как начать, важно взглянуть на то, как изменить или прошить микропрограмму модуля Clone HM-10, если вы используете клонированный модуль HM10, поскольку большинство модулей HM10, доступных на рынке, являются клонированными. Мы также использовали модуль Bluetooth HM10 с Arduino для управления светодиодом.
В этом руководстве HM10 BLE iBeacon будет продемонстрировано, как настроить модуль HM10 как iBeacon и узнать о его деталях, таких как RSSI (расстояние, расстояние) в приложении для Android.
Необходимые компоненты
Оборудование:
- Модуль HM10 BLE
- Конвертер USB в TTL
- Джемперы
Программного обеспечения:
- IDE Arduino
- Приложение для Android (сканер BLE)
BLE HM10, используемый в этом руководстве, использует прошивку HM10 v540, доступную на официальном сайте jnhuamao.
Настройка модуля HM10 BLE в режиме iBeacon
Изначально установите модуль BLE HM10 в режим iBeacon. Чтобы установить HM10 в режим iBeacon, просто выполните следующие шаги.
- Подключите модуль HM10 и преобразователь USB / TTL, используя следующие соединения.
Контакты модуля HM10 |
Конвертер USB / TTL |
Rx |
Tx |
Tx |
Rx |
Vcc |
5В |
Gnd |
Gnd |
- Откройте Arduino IDE и выберите COM-порт конвертера USB / TTL.
- Теперь откройте Serial Monitor в Arduino IDE и выберите скорость передачи «9600», а также выберите «No Line Ending» на Serial Monitor.
- Введите следующие AT-команды в режиме последовательности одну за другой после получения ответа OK от HM10.
В + ОБНОВЛЕНИЕ
ПРИ + СБРОС
В
AT + MARJ0x1000
AT + MINO0x0007
AT + ADVI5
AT + НАЗВАНИЕiBeacon
AT + ADTY3
AT + IBEA1
AT + DELO2
AT + PWRM0
ПРИ + СБРОС
Примечание. Значения, отмеченные красным в AT-команде, настраиваются пользователем. Пользователь может изменить его по собственному усмотрению.
Описание всех используемых выше AT-команд выглядит следующим образом:
- AT + RENEW (восстанавливает заводские настройки по умолчанию)
- AT + RESET (перезагружает HM10)
- AT (тест AT)
- AT + MARJ0x1000 (устанавливает старший номер iBeacon в 0x1000 HEX, преобразованный в 4096 в DEC)
- AT + MINO0x0007 (устанавливает младший номер iBeacon равным 0x1000 HEX, преобразованным в 4096 в DEC)
- AT + ADVI5 (устанавливает интервал рекламы равным 5, т. Е. 546,25 миллисекунды)
- AT + NAMEiBeacon (Установите имя модуля HM-10 на iBeacon. Измените его в соответствии с использованием)
- AT + ADTY3 (устанавливает отключение HM10 для экономии энергии, и ни один клиент не может подключиться к модулю, помогает сэкономить больше энергии)
- AT + IBEA1 (включает режим iBeacon на HM10)
- AT + DELO2 (Устанавливает iBeacon в режим широковещательной передачи только для экономии энергии. HM10 может транслировать свое присутствие и сканировать другие устройства, так как это приемопередатчик Bluetooth)
- AT + PWRM0 (позволяет HM10 автоматически переходить в спящий режим и снижает энергопотребление с 8 до 0,18 мА. Однако iBeacon всегда будет передавать)
После выполнения всех AT-команд Serial Monitor выглядит следующим образом:
Ответ AT-команд печатается последовательно без новой строки. Вы можете легко различить ответ двух AT-команд, поскольку после каждой AT-команды HM10 отвечает OK. Итак, если команда AT + RENEW, то HM10 ответит OK + RENEW и аналогично для других AT-команд.
. Теперь он может транслировать UUID, Major, Minor и другие детали. Чтобы увидеть транслируемые детали, доступно несколько приложений iBeacon для Android, загрузите любое приложение iBeacon для Android из Play Store или Apple Store, и вы сможете найти модуль HM10, установленный в режиме iBeacon. В этом руководстве мы используем приложение для Android « BLE Scanner ».
Чтобы отключить режим iBeacon, просто используйте команду AT + IBEA0. Затем сделайте ответ на сканирование рекламы подключаемым, отправив AT + ADTY0. А затем просто перезагрузите HM10, отправив AT + RESET.
Использование приложения BLE Scanner Android для iBeacon
- Загрузите приложение BLE Scanner из Play Store и откройте его.
- Экран выглядит так, как показано ниже.
- Вкладка «Рядом» будет использоваться для просмотра всех доступных iBeacon. Чтобы начать поиск iBeacon, потяните экран вниз или перейдите к значку поиска в правом верхнем углу экрана. Начнется поиск iBeacons.
- После поиска iBeacon вы сможете увидеть RSSI, UUID, Major и Minor iBeacon. RSSI изменится, если вы уберете мобильный телефон или iBeacon друг от друга. Здесь, на этом экране, RSSI равен (-50). Это можно увидеть в демонстрационном видео, приведенном в конце статьи.
- После изъятия смартфона из iBeacon HM10 значение RSSI изменится с -50 на -81. Эти значения будут продолжать меняться, если вы переместите одно из устройств.
Допустимые значения сигнала RSSI следующие:
Сила сигнала |
TL; DR |
Требующийся для |
|
---|---|---|---|
-30 дБм |
Удивительный |
Максимально достижимый уровень сигнала. Для этого клиент может находиться всего в нескольких футах от точки доступа. Не типично и не желательно в реальном мире. |
Нет данных |
-67 дБм |
Очень хорошо |
Минимальная мощность сигнала для приложений, требующих очень надежной и своевременной доставки пакетов данных. |
VoIP / VoWiFi, потоковое видео |
-70 дБм |
Хорошо |
Минимальная мощность сигнала для надежной доставки пакетов. |
Электронная почта, Интернет |
-80 дБм |
Не хорошо |
Минимальная мощность сигнала для базового подключения. Доставка пакетов может быть ненадежной. |
Нет данных |
-90 дБм |
Непригодный для использования |
Приближение или утопление в минимальном уровне шума. Любая функциональность маловероятна |
Нет данных |
- Чтобы найти iBeacon в режиме приближения, просто перейдите к значку приближения в правом верхнем углу рядом со значком поиска. На экране будут показаны все доступные iBeacon с сигналом RSSI.
На этом руководство по настройке модуля HM10 BLE в качестве iBeacon завершается. Если у вас есть сомнения или предложения, напишите на наш форум или оставьте комментарий ниже.