- ما هي تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة (BLE)؟
- كيف تستخدم تقنية iBeacon BLE؟
- ما مدى أهمية iBeacon؟
- المكونات مطلوبة
- ضبط وحدة HM10 BLE في وضع iBeacon
- استخدام تطبيق BLE Scanner Android لـ iBeacon
غالبًا ما يتم استخدام مصطلحات تقنية Beacon و iBeacon بالتبادل. تم تقديم iBeacon بواسطة Apple وهو تطبيق Apple لتقنية Bluetooth اللاسلكية منخفضة الطاقة (BLE) لتوفير طريقة مختلفة للمعلومات والخدمات المستندة إلى الموقع لأجهزة iPhone الخاصة بـ Apple وأجهزة iOS الأخرى. يسمح معيار التكنولوجيا لتطبيقات الأجهزة المحمولة (التي تعمل على كل من أجهزة iOS و Android) بجمع المعلومات من البرامج التنبيهية في العالم المادي وإظهار المعلومات على الهواتف.
ما هي تقنية Bluetooth منخفضة الطاقة (BLE)؟
يشبه BLE بروتوكول Bluetooth مع اختلاف في استهلاك الطاقة. BLE هي تقنية شبكة اتصال شخصية لاسلكية تُستخدم لنقل البيانات عبر مسافة قصيرة ومصممة لاستهلاك منخفض للطاقة. تم تصميم BLE للعمل لفترة طويلة من الوقت حتى باستخدام بطارية عملة CR2032. يحافظ BLE على نطاق اتصال مشابه لـ Classic Bluetooth السابق.
كيف تستخدم تقنية iBeacon BLE؟
باستخدام تقنية iBeacon ، قامت Apple بتوحيد تنسيق إعلانات BLE. يتكون التنسيق القياسي من أربع قطع رئيسية وهي UUID و Major و Minor و Tx Power. لفهم كل مصطلح بشكل أكثر وضوحًا ، خذ مثالًا على Apple Electronics حيث يجب إعداد عدد المتاجر في بلدان مختلفة. وصف كل منها على النحو التالي:
UUID: المعرف الفريد العمومي (UUID) عبارة عن سلسلة مكونة من 16 بايت تُستخدم لتحديد عدد منارة من مجموعة كبيرة من البرامج الإرشادية. يحدد هذا منارات تطبيق معين. على سبيل المثال ، إذا كانت شركة Apple تحتفظ بسلسلة من المتجر الإلكتروني غير المتصل بالإنترنت ، فستشترك جميع أجهزة الإشارة التنبيهية UUID نفسها لتخبرنا أن المنارة تخص Apple.
رئيسي: هذه سلسلة مكونة من 2 بايت تستخدم لتحديد مجموعة أصغر من المرشد من مجموعة كبيرة من المرشد. لذلك ، إذا كانت المنارة تنتمي إلى Apple وأنشأت Apple 10 منارات في مدينة لـ 10 متاجر ، فستعرف Apple أي منارة تنتمي إلى أي متجر في نفس المدينة.
الصغرى: سلسلة مكونة من 2 بايت تُستخدم للتعرف على المرشد الفردي من مجموعة من الإشارات. لنفترض أن Apple قامت بإعداد 50 منارة في أحد المتاجر ، لذلك باستخدام Minor ، ستتمكن Apple من العثور على المكان الذي يوجد فيه العميل في المتجر.
Tx Power: تُستخدم Tx Power لتحديد القرب أو المسافة من المنارة. يجب اختيار القرب قبل المعايرة ، ويجب أن يتم تشفيره مسبقًا. يعطي القرب المختار المسافة المقدرة التي يجب أخذها كخط أساس بواسطة الأجهزة.
على سبيل المثال: سيبدو منارة الإعداد والبث كما يلي:
UUID: 36BFDA543784CAD5
التخصص: 45
الصغرى: 7
سنقوم بتعيين كل هذه المعلمات في هذا البرنامج التعليمي باستخدام وحدة BLE Module في وضع iBeacon.
لمعرفة المزيد حول تقنية BLE ، راجع مقالتنا السابقة حول BLE مع ESP32.
ما مدى أهمية iBeacon؟
مع تزايد شعبية استهداف الهدف ، يمكن أن يلعب iBeacon دورًا مهمًا. من خلال تشكيل شبكة iBeacon ، ستكون أي علامة تجارية أو بائع تجزئة أو متجر قادرًا على تحديد موقع النشاط وبيانات سلوك العملاء المهمة الأخرى التي يمكن استخدامها أيضًا لإرسال معلومات ذات مغزى وسياق ومحلية للغاية على الهاتف الذكي للعميل. بأخذ مثال Apple على النحو الوارد أعلاه ، افترض أن عميلاً لديه هاتف ذكي يمر بالقرب من متجر Apple الإلكتروني.
عندما يسمع التطبيق المثبت على الهاتف الذكي للعميل أن iBeacon مثبتًا في المتجر ، يكون التطبيق قادرًا على إرسال البيانات عبر iBeacon مع جميع العروض وتفاصيل المتجر. إذا وجد العميل العرض جذابًا وأراد الشراء ، فيمكنه بعد ذلك الدخول والشراء من المتجر. بخلاف ذلك ، يمكن أن يكون لدى iBeacon بعض التطبيقات الأخرى مثل المدفوعات وتحليلات المتسوقين / العملاء والتطبيقات في المطارات والمنتزهات الترفيهية وأماكن الحفلات الموسيقية والعديد من المجالات الأخرى. إمكانات تقنية iBeacon لا حدود لها ولم يتم اكتشافها بعد.
في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نعرض iBeacon باستخدام وحدة HM10 BLE القائمة على Bluetooth 4.0. ولكن قبل البدء ، من المهم إلقاء نظرة على كيفية تغيير أو وميض البرنامج الثابت لوحدة Clone HM-10 إذا كنت تستخدم وحدة Cloned HM10 لأن معظم وحدات HM10 المتوفرة في السوق هي وحدات مستنسخة. استخدمنا أيضًا وحدة Bluetooth HM10 مع Arduino للتحكم في LED.
سيوضح هذا البرنامج التعليمي HM10 BLE iBeacon كيفية إعداد وحدة HM10 مثل iBeacon واكتشاف تفاصيلها مثل RSSI (القرب والمسافة) على تطبيق android.
المكونات مطلوبة
المعدات:
- وحدة HM10 BLE
- USB لتحويل TTL
- صداري
البرمجيات:
- اردوينو IDE
- تطبيق Android (BLE Scanner)
يستخدم BLE HM10 المستخدم في هذا البرنامج التعليمي البرنامج الثابت HM10 v540 المتوفر على موقع jnhuamao الرسمي.
ضبط وحدة HM10 BLE في وضع iBeacon
في البداية ، اضبط وحدة BLE HM10 في وضع iBeacon. لضبط HM10 في وضع iBeacon ، ما عليك سوى اتباع الخطوات التالية.
- قم بتوصيل وحدة HM10 ومحول USB / TTL بالتوصيلات التالية.
دبابيس وحدة HM10 |
محول USB / TTL |
آر إكس |
TX |
TX |
آر إكس |
Vcc |
5 فولت |
Gnd |
Gnd |
- افتح Arduino IDE وحدد منفذ COM لمحول USB / TTL
- افتح الآن Serial Monitor الخاص بـ Arduino IDE وحدد معدل Baud لـ '9600' وحدد أيضًا 'No Line Ending' على Serial Monitor.
- اكتب أوامر AT التالية في وضع التسلسل واحدًا تلو الآخر ، بعد الحصول على استجابة جيدة من HM10.
AT + تجديد
AT + إعادة تعيين
في
AT + مرج 0 × 1000
في + MINO0x0007
في + ADVI5
AT + الاسم
في + ADTY3
AT + IBEA 1
AT + DELO2
في + PWRM0
AT + إعادة تعيين
ملاحظة: القيم المميزة باللون الأحمر في أمر AT قابلة للتكوين بواسطة المستخدم. يمكن تغييره من قبل المستخدم وفقًا لأمثلةهم.
وصف جميع أوامر AT المستخدمة أعلاه كما يلي:
- AT + RENEW (يعيد إعدادات المصنع الافتراضية)
- AT + RESET (يعيد تشغيل HM10)
- AT (اختبار AT)
- AT + MARJ0x1000 (تعيين رقم iBeacon الرئيسي إلى 0x1000 HEX المحول إلى 4096 في DEC)
- AT + MINO0x0007 (تعيين رقم iBeacon Minor إلى 0x1000 HEX المحول إلى 4096 في DEC)
- AT + ADVI5 (تعيين الفاصل الزمني للإعلان على 5 أي 546.25 مللي ثانية)
- AT + NAMEiBeacon (اضبط اسم وحدة HM-10 على iBeacon. قم بتغييرها وفقًا للاستخدام)
- AT + ADTY3 (تعيين HM10 غير قابل للاتصال لتوفير الطاقة ولا يمكن لأي عميل الاتصال بالوحدة يساعد في توفير المزيد من الطاقة)
- AT + IBEA1 (تمكين وضع iBeacon على HM10)
- AT + DELO2 (يضبط iBeacon في وضع البث فقط لتوفير الطاقة. يمكن لجهاز HM10 بث وجوده والمسح بحثًا عن أجهزة أخرى لأنه جهاز إرسال واستقبال Bluetooth)
- AT + PWRM0 (يُمكِّن HM10 من السكون التلقائي وتقليل استهلاك الطاقة من 8 إلى 0.18 مللي أمبير. وسوف يقوم جهاز iBeacon بالإرسال دائمًا بالرغم من ذلك)
بعد تنفيذ جميع أوامر AT ، يبدو Serial Monitor كما يلي:
تتم طباعة رد أوامر AT بشكل متسلسل بدون أي سطر جديد. يمكنك بسهولة أن تحدث فرقًا بين الرد على أمرين من AT لأنه بعد كل أمر AT ، يرد HM10 موافق. لذلك ، إذا كان الأمر AT + RENEW ، فسيرد HM10 على OK + RENEW وبالمثل لأوامر AT الأخرى.
. يمكنه الآن بث UUID و Major و Minor وتفاصيل أخرى. للاطلاع على التفاصيل التي يتم بثها ، يتوفر عدد من تطبيق iBeacon Android ، قم بتنزيل أي تطبيق iBeacon Android من متجر Play أو متجر Apple وستتمكن من العثور على وحدة HM10 في وضع iBeacon. في هذا البرنامج التعليمي ، نستخدم تطبيق Android " BLE Scanner ".
لتعطيل وضع iBeacon ، ما عليك سوى استخدام الأمر AT + IBEA0. ثم اجعل استجابة المسح الضوئي للإعلانات قابلة للاتصال عن طريق إرسال AT + ADTY0. ثم قم بإعادة ضبط HM10 عن طريق إرسال AT + RESET.
استخدام تطبيق BLE Scanner Android لـ iBeacon
- قم بتنزيل تطبيق BLE Scanner من متجر Play وافتحه.
- تبدو الشاشة أدناه.
- سيتم استخدام علامة التبويب "بالقرب من" لرؤية جميع أجهزة iBeacons المتاحة. لبدء البحث عن iBeacon ، إما اسحب الشاشة لأسفل أو انتقل إلى أيقونة البحث في الزاوية اليمنى العليا من الشاشة. سيبدأ هذا في البحث عن أجهزة iBeacons.
- بعد البحث في iBeacon ، ستتمكن من رؤية RSSI و UUID والرائد والثانوي في iBeacon. سيتغير RSSI إذا أخذت الهاتف المحمول أو iBeacon بعيدًا عن بعضهما البعض. هنا في هذه الشاشة ، RSSI هو (-50). يمكن رؤية هذا في الفيديو التوضيحي المقدم في نهاية هذه المقالة.
- بعد إزالة الهاتف الذكي من iBeacon HM10 ، تتغير قيمة RSSI من -50 إلى -81. ستستمر هذه القيم في التغيير إذا قمت بنقل أحد الأجهزة.
القيم المقبولة لإشارة RSSI هي كما يلي:
قوة الاشارة |
TL ؛ DR |
مطلوب ل |
|
---|---|---|---|
-30 ديسيبل ميلي واط |
رائعة حقا |
أقصى قوة إشارة يمكن تحقيقها. يمكن للعميل أن يكون على بعد أقدام قليلة من نقطة الوصول لتحقيق ذلك. غير نموذجي أو مرغوب فيه في العالم الحقيقي. |
غير متاح |
-67 ديسيبل ميلي واط |
جيد جدا |
الحد الأدنى من قوة الإشارة للتطبيقات التي تتطلب تسليم حزم البيانات بشكل موثوق للغاية وفي الوقت المناسب. |
VoIP / VoWiFi ، تدفق الفيديو |
-70 ديسيبل |
حسنا |
الحد الأدنى من قوة الإشارة لتسليم حزم موثوق. |
البريد الإلكتروني والويب |
-80 ديسيبل |
غير جيد |
الحد الأدنى من قوة الإشارة للاتصال الأساسي. قد يكون تسليم الحزم غير موثوق به. |
غير متاح |
-90 ديسيبل |
غير صالح للإستعمال |
الاقتراب أو الغرق في أرضية الضوضاء. أي وظيفة غير محتملة للغاية. |
غير متاح |
- للعثور على iBeacon في عرض التقارب ، ما عليك سوى الانتقال إلى رمز القرب في الزاوية اليمنى العليا بجوار رمز البحث مباشرةً. ستعرض الشاشة جميع أجهزة iBeacon المتوفرة المزودة بإشارة RSSI.
يؤدي هذا إلى إنهاء البرنامج التعليمي حول إعداد HM10 BLE Module كـ iBeacon. إذا كان لديك أي شك أو اقتراح ، فيرجى الكتابة إلى منتدانا أو التعليق أدناه.