Kapcsolja málna pi-ját bluetooth jelzőfényké, és adjon meg egy URL-t

A Bluetooth az egyik forradalmi technológia az adatok vezeték nélküli átviteléhez, más eszközök vezérléséhez, otthoni automatizálási rendszerek kiépítéséhez stb. De vajon gondolt már arra, hogy a Bluetooth használható bármilyen információ közvetítéséhez a közeli eszközökhöz a fontos információk megjelenítéséhez, egyszerűen fizetés stb. Van egy, a Google által kifejlesztett protokoll, amelynek feladatát könnyen telepítheti a Raspberry Pi-be, hogy Bluetooth Beacon műsorszolgáltatóvá váljon.

Ebben az oktatóanyagban megismerkedünk a BLE (Bluetooth Low Energy) és a Bluetooth jelzőfénnyel, és telepítjük az Eddystone Bluetooth Beacon-ot a Raspberry Pi- be az URL sugárzásához. Nagyon egyszerű a Raspberry Pi átalakítása Bluetooth Beacon-vá, mivel beépített Bluetooth-t tartalmaz.

Mi a BLE és a Bluetooth Beacon?

A Bluetooth alacsony energiafogyasztás, mivel a neve azt jelzi, kevesebb energiát fogyaszt, mint a klasszikus Bluetooth. Adatok szükség esetén előre meghatározott időszakos frissítésekkel történő elérésével érhető el. De a klasszikus Bluetooth-tól eltérően nem használják fájlok vagy zene átvitelére. A BLE eszköz a Bluetooth V4.0-val működik, és alacsony energiafogyasztással működhet szerverként vagy kliensként, ami a BLE-t ideális választás jelzők, intelligens órák, fitneszszalagok stb. Számára. A klasszikus Bluetooth viszont csak a régi egyszerű Bluetooth protokoll, amelyet fájlok és egyéb adatok továbbítására használunk. Szinte az összes BLE eszköz klasszikus Bluetooth funkcióval rendelkezik. Korábban részletesen ismertettük a BLE-t az ESP32-vel.

Bluetooth jeladók:

A jelzőfények azok a hardvereszközök, amelyek bizonyos üzeneteket sugároznak a közeli elektronikai eszközökhöz, és műsorszolgáltatóként viselkednek. Ez a technológia lehetővé teszi, hogy a hordozható eszközök bizonyos műveleteket hajtsanak végre, amikor a jelzőberendezés közvetlen közelében vannak. A jelzők a BLE és a klasszikus Bluetooth használatával valósíthatók meg. Mivel a legtöbb okostelefon és más elektronikus eszköz kompatibilis a BLE-vel, és Beacon vevőként használhatók, így a BLE jeladó megvalósítása hatékonyabb, mint a klasszikus Bluetooth jelzővel az energiafogyasztás csökkentése érdekében.

Átlagosan egy alacsony energiafelhasználású Bluetooth jeladó képes BLE jeleket továbbítani 80 méterre.

Hogyan működik és hogyan működik a BLE Technology a Beaconokkal?

A BLE alacsony fogyasztású technológia, amelyet rövid hatótávolságú kommunikációra terveztek, és akkor előnyös, ha az akkumulátor élettartama fontosabb tényező, mint a nagy adatsebesség. Az adatátvitel ebben a kommunikációban csak egyirányú. A BLE jeladó rendszeres időközönként kis adatcsomagokat továbbít. Ezeket az adatcsomagokat az okostelefonokra telepített jeladó-leolvasó alkalmazás fogadja és dekódolja. Ez a kapott adat olyan műveleteket vált ki, mint például egy termék népszerűsítése vagy egy üzenet továbbítása.

A Bluetooth jeladóban az azonosító számot másodpercenként tízszer továbbítja a BLE csatornákon keresztül. Ezután megkapja ezt az azonosító számot a Bluetooth-kompatibilis eszköz, és a beacon scanner alkalmazás felismeri, összekapcsolja egy művelettel, például letölt egy alkalmazást vagy a felhőben tárolt tartalmat, és megjeleníti azt az okostelefonon.

Mi az Eddystone Beacon?

Az Eddystone a Google által kifejlesztett protokoll, amely lehetővé teszi az egyirányú üzenetek sugárzását a BLE eszközökre. Az Eddystone-URL keret képezi a fizikai web gerincét, amely segít felfedezni a webes tartalmat a környezőben. A Beacon négyféle adatot sugározhat az Eddystone protokoll segítségével. Ezek a következők:

1. Eddystone-URL az URL-címek közvetítéséhez
2. Eddystone-UID jelzők azonosítóinak sugárzásához
3. Eddystone-TLM jeladó telemetria sugárzásához, mint például az eszköz hőmérséklete, az akkumulátor ereje stb.
4. Eddystone-EID a biztonság érdekében.

Vannak más típusú jelzőfények is, mint például az iBeacon, amely az iOS által támogatott eszközökhöz készült, de az Eddystone csak az Android készülékekre vonatkozik. Vegye figyelembe azt is, hogy a Google megszüntette a közeli értesítéseket, most a felhasználónak telepítenie kell egy speciális jeladó-leolvasó alkalmazást, amely megmutatja a sugárzott tartalmat.

Ebben az oktatóanyagban a Raspberry Pi-t fogjuk használni Eddystone Beacon-ként, és az URL-cím sugárzására összpontosítunk az Eddystone URL segítségével, hogy bárki könnyen hozzáférhessen a közvetített információkhoz Android-eszközei segítségével.

Követelmények

Itt csak Raspberry Pi-re van szükség a Bluetooth Beacon felépítéséhez. Raspberry Pi 2-nek vagy újabbnak kell lennie, Raspbian Jessie-vel vagy egy újabb OD-vel.

Itt az SSH-t fogjuk használni a Raspberry Pi eléréséhez a laptopon. Használhatja a laptopon a VNC vagy a Távoli asztali kapcsolatot, vagy csatlakoztathatja a Raspberry pi monitorhoz. Tudjon meg többet a Raspberry Pi fej nélküli beállításáról itt, monitor nélkül.

A Raspberry Pi beállítása az Eddystone Beacon számára

Nagyon egyszerű beállítani az Eddystone műsorszolgáltatót a Raspberry Pi-n. Csak 3 parancsot tartalmaz.

Ezt a HCI (Host controller Interface) konfigurálásával lehet megtenni, amely hozzáférhető a hciconfig commad segítségével. Annak ellenőrzéséhez, hogy mit lehet végrehajtani ezzel a paranccsal, írja be az alábbi parancsot a terminálba.

hciconfig -h

1. Először engedélyeznünk kell a Bluetooth-eszközt a Raspberry Pi-nk alatt az alábbi paranccsal.

sudo hciconfig hci0 fel

2. Most be kell állítanunk a Bluetooth-t, hogy „hirdesse és nem csatlakoztatható” eszközt az alábbi parancs segítségével.

sudo hciconfig hci0 leadv 3

3. A fenti parancsok segítségével a készülék futtassa a műsorszolgáltatást, most csak írja be a jeladó adatokat a következő parancsba, amely különböző keretinformációkat és URL-t tartalmaz hexadecimális formátumban. A jeladó sugárzásának elindításához futtassa az alábbi parancsot.

sudo hcitool -i hci0 cmd 0x08 0x0008 1c 02 01 06 03 03 aa fe 14 16 aa fe 10 00 02 63 69 72 63 75 69 74 64 69 67 65 73 74 07 00 00 00

Ez a parancs a http://circuitdigest.com URL-t fogja sugározni.

Az okos telefonon sugárzott üzenet ellenőrzéséhez töltse le a Physical Web App vagy a Beacon szkennert androidos okostelefonjára, és kezdje el a szkennelést. Látni fogja a sugárzott linket az alkalmazásban, az alábbiak szerint. Kattintson a linkre a weboldal megtekintéséhez és megnyitásához a böngészőben.

Most megértjük az üzenet hexadecimális kódolását. Az alábbi táblázatban megadtuk a kódban szereplő értékek magyarázatát:

Érték	Leírás
0x08	#OGF = Műveleti csoport mező = Bluetooth parancscsoport = 0x08
0x0008	#OCF = Operation Command Field = HCI_LE_Set_Advertising_Data = 0x0008
1c	Hossz. Az 1c hexadecimális érték 23 tizedessé konvertálódik, ami a következő bájtok száma.
02	Hossz
01	Megjelöli az adattípus értékét
06	Jelzi az adatokat
03	Hossz
03	A 16 bites szolgáltatás UUID adattípus értékének teljes listája
aa	16 bites Eddystone UUID
fe	16 bites Eddystone UUID
14	Hossz. A 14 hexadecimális értéke 15 tizedesre konvertálódik, ami a következő bájtok száma
16.	Szolgáltatási adatok adattípus értéke
aa	16 bites Eddystone UUID
fe	16 bites Eddystone UUID
10.	Kerettípus = URL
00	TX teljesítmény (ezt kalibrálni kell)
02	URL-séma (http: // = 0x02)
63	„c” hexadecimálisan
69	'i' hexadecimálisan
72	'r' hexadecimálisan
63	„c” hexadecimálisan
75	„u” hexadecimálisan
69	'i' hexadecimálisan
74.	't' hexadecimálisan
64.	'd' hexadecimálisan
69	'i' hexadecimálisan
67	„g” hexadecimálisan
65	'e' hexadecimálisan
73.	's' hexadecimálisan
74.	't' hexadecimálisan
07	.com (.com = 0x07)
00
00
00

Ahhoz, sugározni olyan egyéni URL használatával Raspberry Pi Bluetooth Beacon, csak átalakítani a URL karaktereket hexadecimális bármilyen online eszköz, és betette a fenti parancsot. Az átvihető karakterek maximális száma 16, ha az URL túl hosszú, akkor rövidítse le bármely URL-rövidítő szolgáltatással, például a bitly.com, majd illessze be az adatokat a fenti táblázatba.

Nagyon nehézkes és időigényes az egyes karaktereket hexadecimális egyenértékekké konvertálni. Tehát, hogy könnyedén elvégezhesse munkáját, van egy Eddystone URL parancs kalkulátor, ahol csak meg kell adnia azt az URL-t, amelyet közvetíteni szeretne, és így elkészíti a parancsot.

A Bluetooth jeladó most sugározza az URL-t és jól működik, de még egy dolgot kalibrálni kell: a Tx teljesítményt, amely a fenti parancs egyik értéke, hogy pontos távolságot kapjon a Bluetooth jelzőtől.

Optimalizálja az adójel teljesítményét a Tx teljesítmény kalibrálásával

Az Eddystone keretben kevés az átadott komponens, és a Tx teljesítmény az egyik, amely megmondja a jel erősségét. A jel erősségének dekódolásával a vevő megtalálja a távolságot a Beacon műsorszolgáltatótól. A Tx teljesítmény értéke -12 és 10 között mozoghat. A pontos távolság eléréséhez találat és próba módszerrel kell megtalálnunk az értéket. Ehhez állítsa be a Tx teljesítmény értékét az Eddystone üzenet paranccsal, és tegye okostelefonját 1 m távolságra nyitott Beacon szkenner alkalmazással. Most kezdje el beírni a Tx teljesítmény értékeit a parancsba 0-tól negatív értékig. Ne felejtse el a decimális értékeket hexa decimális formátumban konvertálni, ehhez használja az online értékkonvertáló eszközöket a könnyű dekódoláshoz, és vegye az átalakított érték utolsó két számjegyét. Az én esetemben a hexa értéke f4. Ellenőrizze a távolságot a szkenner alkalmazásban, állítsa be az értékeket, amíg az kb. 1 métert nem mutat, és ezt követően pontos távolsággal kell használni az Eddystone URL műsorszolgáltatót.

Az Eddystone Bluetooth Beacon alkalmazásai

Íme néhány a BLE jeladó felhasználási eseteiről:

1. BLE-képes kiskereskedelem: Ez a technológia felhasználható az üzletek közelében lévő vásárlók vonzására az izgalmas ajánlatok és eladások reklámozásával.
2. BLE jeladóval engedélyezett események: Használható az egyszerű regisztrációhoz az eseményeken és a stadionokban, egyszerű fizetési fizetésekkel.
3. BLE jelzők az ingatlanban: A közelben elérhető összes részletet megszerezheti, és egyetlen gombnyomással lefoglalhatja.

Számos egyéb alkalmazás létezik, amelyeket a követelményeknek megfelelően gondolhat ki és valósíthat meg.

Így a Raspberry Pi felhasználható bármilyen üzenet vagy URL sugárzására azáltal, hogy az Eddystone segítségével Bluetooth Beacon-vá alakítja át. Ellenőrizze az alábbi bemutató videót.

/>