يمكن وصف مستشعرات القرب بأنها واحدة من المفاتيح التي تكتشف كائنًا قريبًا بمساعدة الضوء أو المجال الكهرومغناطيسي أو الصوت. عادةً ما يتم تصميم هذه الأنواع من الأجهزة لاكتشاف الأهداف القريبة ، وغالبًا ما يكون التطبيق العملي الذي سيتم استخدام معظم هذه المستشعرات فيه. ولكن هناك ظروف يكون فيها الموضوع بعيدًا عن المستشعر أو يتم حظره بواسطة عائق، في هذه الأنواع من الحالات، يمكننا استخدام بليه (بلوتوث منخفضة الطاقة) أجهزة ل كشف واستشعار القرب من وجوه. تحتوي لوحة التطوير ESP32 على BLE مدمجة ، والتي استخدمناها في العديد من المشاريع الأخرى. إذا كنت جديدًا تمامًا على BLE ، فتحقق من مشروعات ESP32 BLE و ESP32 BLE Server التي قمنا بإنشائها مسبقًا. لقد قمنا أيضًا ببناء Bluetooth iBeacon باستخدام ESP32 سابقًا.
في هذه المقالة ، سأوضح لك كيفية إنشاء كاشف بسيط لوجود BLE بمساعدة ESP32 و Arduino ، وفي النهاية ، سنختبر هذه الأجهزة باستخدام BLE على هاتفي الذكي وساعة ذكية.
ما هي تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة (BLE)؟
يرمز BLE إلى Bluetooth Low Energy ، وقد ظهر في حياتنا اليومية في عام 2011 ، لأنه في ذلك الوقت من العام ، بدأ كل مصنع رئيسي بتضمين تقنية BLE على أجهزتهم. BLE هي تقنية اتصال لاسلكي منخفضة الطاقة تم تطويرها لتطبيقات طاقة البطارية والتي يمكن استخدامها للتواصل بين الأجهزة على مسافة قصيرة. بعض الأجهزة التي تستخدمها كل يوم لدينا بلوتوث صلب عليه مثل الخاص بك الهاتف الذكي ، لديك ساعة ذكية ، لاسلكية سماعات الأذن ، لاسلكي مكبرات الصوت ، ذكية منزل الأجهزة، والمزيد من تقنية Bluetooth المدمجة للتواصل أو للحصول على بيانات الموقع.
BLE هي تقنية جديدة نسبيًا ، وقد تم تطوير بروتوكول BLE بواسطة Bluetooth Special Interest Group (SIG) بهدف أساسي هو جعل الأجهزة منخفضة الطاقة حقيقة واقعة. على الرغم من أن اسم البروتوكول الذي تم إنشاؤه حديثًا ظل كما هو ، إلا أن بروتوكول BLE المطور حديثًا لم يكن متوافقًا مع الإصدارات السابقة مما يعني أن أجهزة Bluetooth Classic لا يمكنها التحدث إلى أجهزة BLE ، على الرغم من الجانب السلبي لهذه التقنية ، فقد مكنت المطورين من إنتاج طاقة منخفضة للغاية - أجهزة فعالة يمكن أن تدوم لأشهر حتى سنوات على بطارية خلية صغيرة تعمل بالعملة المعدنية.
كيف يعمل اتصال BLE؟
يستخدم BLE بنية بيانات هرمية لإرسال المعلومات وتلقيها. سيقوم جهاز BLE الذي يعمل كخادم بالإعلان عن الخدمات والخصائص التي يمكن للعميل اكتشافها وبمجرد نجاح تبادل المعلومات ، يمكن لأجهزة BLE الاتصال ببعضها البعض في وقت واحد. من الناحية الفنية ، تُعرف مجموعة المعلومات هذه معًا باسم سمة لجهاز BLE. ويتم تعريفها وتنفيذها باستخدام ملف تعريف GATT (السمات العامة). في هذه الملفات الشخصية ، لدينا الخدمة والخصائص والقيم بترتيب هرمي. تحتوي الخدمات على الخصائص وتحتوي الخاصية المميزة على القيمة ، من خلال قراءة الخاصية ، يمكننا قراءة القيم والقيم تتغير بمرور الوقت.
يمكن معالجة الخصائص لتشمل قراءة أو كتابة المعلومات. يمكن للأجهزة التي تحتوي على مكونات للقراءة أن تنشر المعلومات ، ويمكن للأجهزة التي تحتوي على خصائص الكتابة أن تتلقى البيانات من العميل.
يُعرف ملف تعريف الجات الذي بموجبه يتم تعريف الخدمات والخصائص باسم المعرف الفريد عالميًا (UUID). هناك بعض الخدمات والخصائص القياسية المحددة والمحجوزة من قبل شركة SIG إذا قرأنا UUID لجهاز BLE ، يمكننا على الفور معرفة نوع الجهاز.