Cảm biến tiệm cận có thể được mô tả như một loại công tắc phát hiện vật thể gần đó với sự trợ giúp của ánh sáng, trường điện từ hoặc âm thanh. Thông thường, các loại thiết bị này được thiết kế để phát hiện các đối tượng ở gần và thường đó là ứng dụng thực tế mà hầu hết các cảm biến này sẽ được sử dụng. Nhưng có những trường hợp đối tượng ở xa cảm biến hoặc đối tượng bị chặn bởi chướng ngại vật, trong những loại tình huống này, chúng tôi có thể sử dụng thiết bị BLE (Bluetooth Low Energy) để phát hiện và cảm nhận vị trí gần của đối tượng. Bảng phát triển ESP32 đã tích hợp sẵn BLE, chúng tôi đã sử dụng trong nhiều dự án khác. Nếu bạn hoàn toàn mới sử dụng BLE, hãy xem các dự án máy khách ESP32 BLE và máy chủ ESP32 BLE mà chúng tôi đã xây dựng trước đó. Chúng tôi cũng đã xây dựng một iBeacon Bluetooth sử dụng ESP32 trước đây.
Trong bài viết này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo một bộ phát hiện hiện diện BLE đơn giản với sự trợ giúp của ESP32 và Arduino, và cuối cùng, chúng tôi sẽ kiểm tra các thiết bị này bằng cách sử dụng BLE trên điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh của tôi.
Bluetooth năng lượng thấp (BLE) là gì?
BLE là viết tắt của Bluetooth Low Energy và nó đã xuất hiện trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta vào năm 2011, bởi vì vào thời điểm đó trong năm, mọi nhà sản xuất lớn đều bắt đầu nhúng công nghệ BLE vào thiết bị của họ. BLE là công nghệ giao tiếp không dây công suất thấp được phát triển cho các ứng dụng sử dụng pin có thể được sử dụng để giao tiếp giữa các thiết bị trong một khoảng cách ngắn. Một số thiết bị mà bạn sử dụng hàng ngày có Bluetooth tích hợp vào nó như bạn điện thoại thông minh, bạn SmartWatch, dây tai nghe, dây loa, thông minh nhà thiết bịvà thêm Bluetooth được nhúng để giao tiếp hoặc nhận dữ liệu vị trí.
BLE là một công nghệ tương đối mới và giao thức BLE được phát triển bởi Bluetooth Special Interest Group (SIG) với mục tiêu chính là biến các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp thành hiện thực. Mặc dù tên của giao thức mới được tạo ra vẫn giữ nguyên, nhưng giao thức BLE mới được phát triển không tương thích ngược, có nghĩa là các thiết bị Bluetooth Classic của chúng tôi không thể nói chuyện với các thiết bị BLE, mặc dù mặt trái của công nghệ này là nó cho phép các nhà phát triển sản xuất năng lượng rất thấp -các thiết bị hiệu quả có thể kéo dài hàng tháng thậm chí hàng năm trên một pin nhỏ bằng đồng xu.
BLE Communication hoạt động như thế nào?
BLE sử dụng cấu trúc dữ liệu phân cấp để gửi và nhận thông tin. Một thiết bị BLE hoạt động như một máy chủ sẽ quảng cáo các dịch vụ và đặc điểm có thể được phát hiện bởi máy khách và một khi việc trao đổi thông tin thành công, các thiết bị BLE có thể giao tiếp với nhau đồng thời. Về mặt kỹ thuật, tổng thể thông tin này được gọi là một thuộc tính của thiết bị BLE. Và nó được xác định và triển khai bằng cách sử dụng hồ sơ GATT (Thuộc tính chung). Trong các Tiểu sử này, chúng tôi có Dịch vụ, Đặc điểm và giá trị theo thứ tự phân cấp. Các dịch vụ chứa các đặc tính và đặc tính chứa giá trị, bằng cách đọc đặc tính, chúng ta có thể đọc các giá trị và giá trị thay đổi theo thời gian.
Các đặc tính có thể được xử lý để bao gồm thông tin đọc hoặc ghi. Các thiết bị chứa các thành phần đọc có thể xuất bản thông tin và các thiết bị có chứa các đặc tính ghi có thể nhận dữ liệu từ một máy khách.
Các hồ sơ GATT theo đó các dịch vụ và đặc điểm được định nghĩa được biết đến như một Universally Unique Identifier (UUID). Có một số dịch vụ và đặc điểm tiêu chuẩn được tập đoàn SIG xác định và bảo lưu nếu chúng ta đọc UUID của thiết bị BLE, chúng ta có thể biết ngay đó là loại thiết bị nào.