Els sensors de proximitat es poden descriure com a interruptors únics que detecten un objecte proper amb l'ajut de llum, camp electromagnètic o so. Normalment, aquest tipus de dispositius estan dissenyats per detectar temes propers, i sovint és l’aplicació pràctica on s’utilitzaran la majoria d’aquests sensors. Però hi ha circumstàncies en què el subjecte està lluny del sensor o el subjecte està bloquejat per una obstrucció, en aquest tipus de situacions, podem utilitzar dispositius BLE (Bluetooth Low Energy) per detectar i detectar la proximitat de l’objecte. La placa de desenvolupament ESP32 té BLE integrat, que hem utilitzat en molts altres projectes. Si sou completament nou a BLE, consulteu els projectes del client ESP32 BLE i del servidor ESP32 BLE que hem creat anteriorment. També hem creat un iBeacon Bluetooth amb ESP32 anteriorment.
En aquest article, us mostraré com fer un senzill detector de presència BLE amb l’ajut d’un ESP32 i Arduino i, al final, provarem aquests dispositius mitjançant BLE al meu telèfon intel·ligent i un rellotge intel·ligent.
Què és Bluetooth Low Energy (BLE)?
BLE significa Bluetooth Low Energy i va arribar a la nostra vida quotidiana el 2011, perquè en aquella època de l’any, tots els principals fabricants van començar a incorporar la tecnologia BLE als seus dispositius. BLE és una tecnologia de comunicació sense fils de baixa potència desenvolupada per a aplicacions de bateria que es poden utilitzar per comunicar-se entre dispositius a poca distància. Alguns dels dispositius que utilitza tots els dies tenen Bluetooth integrat en ell com el seu telèfon intel·ligent, el SmartWatch, sense fil auriculars, sense fil altaveus, intel·ligents casolans dispositiusi més Bluetooth incrustat per comunicar-se o obtenir dades d'ubicació.
BLE és una tecnologia relativament nova i el protocol BLE va ser desenvolupat per Bluetooth Special Interest Group (SIG) amb l'objectiu principal de fer realitat els dispositius de baixa potència. Tot i que el nom del protocol de nova creació es manté, el protocol BLE recentment desenvolupat no era compatible amb els versions anteriors, cosa que significa que els nostres dispositius Bluetooth Classic no poden parlar amb els dispositius BLE, tot i l’avantatge d’aquesta tecnologia, va permetre als desenvolupadors produir una energia de molt baixa potència. - Dispositius eficients que poden durar mesos fins i tot anys amb una petita bateria de cèl·lules.
Com funciona la comunicació BLE?
BLE utilitza una estructura de dades jeràrquica per enviar i rebre informació. Un dispositiu BLE que actua com a servidor anunciarà serveis i característiques que un client pot detectar i, un cop realitzat l’intercanvi d’informació, els dispositius BLE poden comunicar-se simultàniament. En termes tècnics, aquesta pila d'informació es coneix com un atribut d'un dispositiu BLE. I es defineix i s’implementa mitjançant el perfil GATT (Atributs genèrics). En aquests perfils, tenim servei, característiques i valors en un ordre jeràrquic. Els serveis contenen característiques i la característica conté el valor, en llegir la característica, podem llegir els valors i els canvis de valors al llarg del temps.
Les característiques es poden processar per incloure informació de lectura o escriptura. Els dispositius que contenen components de lectura poden publicar informació i els dispositius que contenen característiques d’escriptura poden rebre dades d’un client.
El perfil GATT sota el qual es defineixen els serveis i les característiques es coneix com a identificador únic universal (UUID). Hi ha alguns serveis i característiques estàndard definits i reservats per la corporació SIG si llegim l’UUID d’un dispositiu BLE, podem dir a l’instant de quin tipus de dispositiu es tracta.