حول raspberry pi إلى منارة بلوتوث وبث عنوان url

تعد Bluetooth إحدى التقنيات الثورية لنقل البيانات لاسلكيًا ، والتحكم في الأجهزة الأخرى ، وإنشاء أنظمة التشغيل الآلي للمنزل وما إلى ذلك ، ولكن هل تساءلت يومًا عن إمكانية استخدام Bluetooth أيضًا لبث أي معلومات إلى الأجهزة القريبة لعرض معلومات مهمة ، سهلة ، هناك بروتوكول تم تطويره بواسطة Google لأداء المهمة التي يمكن نشرها بسهولة في Raspberry Pi لجعلها مذيع Bluetooth Beacon.

في هذا البرنامج التعليمي سوف نتعرف على BLE (Bluetooth Low Energy) ومنارة Bluetooth وتثبيت Eddystone Bluetooth Beacon في Raspberry Pi لبث عنوان URL. من السهل جدًا تحويل Raspberry Pi إلى Bluetooth Beacon نظرًا لأنه يحتوي على Bluetooth مدمج.

ما هو BLE و Bluetooth Beacon؟

و بلوتوث منخفضة الطاقة ، كما يشير الاسم تستهلك طاقة أقل من بلوتوث الكلاسيكية. يتم تحقيق ذلك عن طريق إرسال البيانات عند الحاجة مع تحديثات دورية محددة مسبقًا. ولكن على عكس البلوتوث الكلاسيكي ، لا يتم استخدامه لنقل الملفات أو الموسيقى. يعمل جهاز BLE مع Bluetooth V4.0 ويمكن أن يعمل بطاقة منخفضة كخادم أو كعميل مما يجعل BLE خيارًا مثاليًا للإشارات والساعات الذكية ونطاقات اللياقة البدنية وما إلى ذلك. Bluetooth الكلاسيكية من ناحية أخرى هي مجرد بسيطة قديمة بروتوكول البلوتوث الذي نستخدمه لنقل الملفات والبيانات الأخرى. تحتوي جميع أجهزة BLE تقريبًا على وظيفة Bluetooth الكلاسيكية المرتبطة بها. لقد أوضحنا سابقًا BLE بالتفصيل باستخدام ESP32.

منارات بلوتوث:

منارات هي الأجهزة التي تبث بعض الرسائل إلى الأجهزة الإلكترونية القريبة وتتصرف كما المذيع. تمكن هذه التقنية الأجهزة المحمولة من تنفيذ بعض الإجراءات عندما تكون على مقربة من جهاز المرشد. الآن ، يمكن تنفيذ إشارات التنبيه باستخدام BLE والبلوتوث الكلاسيكي. نظرًا لأن معظم الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى متوافقة مع BLE ويمكن استخدامها كمستقبل منارة ، لذا فإن تطبيق BLE beacon يكون أكثر كفاءة مقارنة بمنارة Bluetooth الكلاسيكية لتقليل استهلاك الطاقة.

في المتوسط ​​، يمكن لمرشد Bluetooth منخفض الطاقة إرسال إشارات BLE إلى 80 مترًا.

كيف تعمل BLE Technology وتستخدم مع منارات؟

BLE هي تقنية ذات استهلاك منخفض للطاقة مصممة للاتصال قصير المدى ويفضل حيث يكون عمر البطارية عاملًا أكثر أهمية من معدل البيانات المرتفع. يتم نقل البيانات في هذا الاتصال باتجاه واحد فقط. ترسل إشارات BLE حزم بيانات صغيرة على فترات زمنية منتظمة. يتم تلقي حزم البيانات هذه وفك تشفيرها بواسطة تطبيق beacon scanner المثبت في الهواتف الذكية. تؤدي هذه البيانات المستلمة إلى إجراءات مثل الترويج لمنتج أو دفع رسالة.

في منارة Bluetooth ، يتم إرسال رقم معرف 10 مرات كل ثانية عن طريق قنوات BLE. ثم يتم استلام رقم المعرف هذا بواسطة الجهاز الذي يعمل بتقنية Bluetooth ويتعرف عليه تطبيق beacon scanner ، ويربطه بإجراء ، مثل تنزيل تطبيق أو جزء من المحتوى المخزن على السحابة ، ويعرضه على الهاتف الذكي.

ما هو Eddystone Beacon؟

Eddystone هو بروتوكول تم تطويره بواسطة Google يسمح ببث رسائل ذات اتجاه واحد إلى أجهزة BLE. يشكل إطار Eddystone-URL العمود الفقري للشبكة المادية ، مما يساعد في اكتشاف محتوى الويب في المناطق المحيطة. يمكن للمنارة بث أربعة أنواع من البيانات باستخدام بروتوكول Eddystone. وهم على النحو التالي:

1. Eddystone-URL لبث عناوين URL
2. Eddystone-UID لبث معرفات منارات
3. Eddystone-TLM لبث القياس عن بعد منارة مثل درجة حرارة الجهاز وقوة البطارية وما إلى ذلك.
4. Eddystone-EID للأمن.

هناك أيضًا أنواع أخرى من الإشارات مثل iBeacon المخصصة للأجهزة التي تدعم iOS ، ولكن Eddystone مخصص لأجهزة Android فقط. لاحظ أيضًا أن Google قد أوقفت الإخطارات القريبة ، وسيتعين على المستخدم الآن تثبيت تطبيق ماسح ضوئي متخصص يعرض المحتوى الذي يتم بثه.

في هذا البرنامج التعليمي ، سنستخدم Raspberry Pi كـ Eddystone Beacon ونركز على عنوان URL للبث باستخدام عنوان URL الخاص بـ Eddystone بحيث يمكن لأي شخص الوصول بسهولة إلى المعلومات التي يتم بثها بمساعدة أجهزة Android الخاصة بهم.

المتطلبات

هنا فقط هناك حاجة إلى Raspberry Pi لبناء جهاز Bluetooth Beacon. يجب أن يكون Raspberry Pi 2 أو أحدث مع Raspbian Jessie أو تثبيت OD أحدث فيه.

هنا ، سوف نستخدم SSH للوصول إلى Raspberry Pi على الكمبيوتر المحمول. يمكنك استخدام اتصال VNC أو Remote Desktop على الكمبيوتر المحمول ، أو يمكنك توصيل Raspberry pi بشاشة. تعرف على المزيد حول إعداد Raspberry Pi بدون رأس هنا بدون شاشة.

قم بإعداد Raspberry Pi لـ Eddystone Beacon

من السهل جدًا إعداد مذيع Eddystone على Raspberry Pi. يتضمن فقط 3 أوامر.

يمكن القيام بذلك عن طريق تكوين واجهة تحكم المضيف (HCI) والتي يمكن الوصول إليها باستخدام أوامر hciconfig. للتحقق مما يمكن القيام به باستخدام هذا الأمر ، أدخل الأمر أدناه في Terminal.

hciconfig -h

1. أولاً ، علينا تمكين جهاز Bluetooth على Raspberry Pi باستخدام الأمر أدناه.

sudo hciconfig hci0 يصل

2. الآن ، يتعين علينا ضبط البلوتوث على "الإعلان عن الجهاز غير القابل للاتصال" باستخدام الأمر أدناه.

sudo hciconfig hci0 leadv 3

3. الأوامر أعلاه تجعل الجهاز يقوم بتشغيل خدمة البث ، والآن فقط أدخل بيانات المنارة في الأمر التالي الذي يحتوي على معلومات الإطارات المختلفة وعنوان URL بتنسيق سداسي عشري. قم بتشغيل الأمر أدناه لبدء بث المنارة.

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

سيقوم هذا الأمر ببث عنوان URL

للتحقق من الرسالة التي يتم بثها على هاتفك الذكي ، قم بتنزيل تطبيق الويب المادي أو ماسح منارة على هاتفك الذكي الذي يعمل بنظام Android وابدأ المسح. سترى رابط البث في التطبيق كما هو موضح أدناه. انقر فوق الارتباط لزيارة الموقع وفتحه في المتصفح.

دعنا الآن نفهم الترميز السداسي العشري للرسالة. في الجدول أدناه قدمنا ​​شرحًا لكل قيمة موجودة في الكود:

القيمة	وصف
0x08	#OGF = حقل مجموعة التشغيل = مجموعة أوامر Bluetooth = 0 x08
0x0008	#OCF = حقل أمر العملية = HCI_LE_Set_Advertising_Data = 0x0008
1 ج	الطول. يتم تحويل الرقم السداسي العشري 1c إلى 23 رقم عشري وهو عدد البايتات التالية.
02	الطول
01	قيمة نوع بيانات الإشارات
06	بيانات الأعلام
03	الطول
03	القائمة الكاملة لقيمة نوع بيانات UUIDs للخدمة 16 بت
أأ	16 بت Eddystone UUID
fe	16 بت Eddystone UUID
14	الطول. يتم تحويل الرقم السداسي العشري 14 إلى 15 رقم عشري وهو عدد البايتات التالية
16	قيمة نوع بيانات الخدمة
أأ	16 بت Eddystone UUID
fe	16 بت Eddystone UUID
10	نوع الإطار = URL
00	TX Power (يجب معايرتها)
02	نظام URL (http: // = 0x02)
63	"ج" بالنظام الست عشري
69	"أنا" بالنظام الست عشري
72	'r' بالنظام الست عشري
63	"ج" بالنظام الست عشري
75	'u' بالنظام الست عشري
69	"أنا" بالنظام الست عشري
74	'ر' بالنظام الست عشري
64	"د" بالنظام الست عشري
69	"أنا" بالنظام الست عشري
67	"g" بالنظام الست عشري
65	'e' بالنظام الست عشري
73	's' بالنظام الست عشري
74	'ر' بالنظام الست عشري
07	.com (.com = 0x07)
00
00
00

ل بث أي URL مخصصة باستخدام توت العليق بي بلوتوث بيكون ، مجرد تحويل الأحرف URL إلى عشري باستخدام أي أداة على الانترنت ووضعها في الأمر أعلاه. الحد الأقصى للأحرف التي يمكن نقلها هو 16 ، إذا كان عنوان URL طويلًا جدًا ، فقم بتقصيره باستخدام أي خدمات مختصرة لعناوين URL مثل bitly.com ثم احتواء البيانات في الجدول أعلاه.

يعد تحويل كل حرف إلى مكافئ سداسي عشري أمرًا مرهقًا للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً. لذلك للقيام بعملك بسهولة ، هناك آلة حاسبة لأمر Eddystone URL حيث تحتاج فقط إلى إدخال عنوان URL الذي تريد بثه وستحصل على الأمر الخاص بك جاهزًا مثل هذا.

تقوم منارة البلوتوث الآن ببث عنوان URL وتعمل بشكل جيد ولكن هناك شيء آخر يجب معايرته وهو قوة Tx وهي إحدى القيم الموجودة في الأمر أعلاه للحصول على المسافة الدقيقة من منارة Bluetooth.

قم بتحسين قوة إشارة الإرسال عن طريق معايرة Tx Power

في إطار Eddystone ، هناك عدد قليل من المكونات التي يتم إرسالها وقوة Tx هي أحدها التي تخبر قوة الإشارة. من خلال فك شفرة قوة الإشارة ، يجد المتلقي المسافة من المذيع منارة. يمكن أن تتراوح قيمة قوة Tx من -12 إلى 10. علينا إيجاد القيمة من خلال طريقة الضرب والمحاكمة للحصول على المسافة الدقيقة. لهذا ، اضبط قيمة Tx power في أمر رسالة Eddystone وضع هاتفك الذكي على مسافة 1 متر مع فتح تطبيق Beacon scanner. ابدأ الآن بوضع قيم Tx power في الأمر من 0 إلى القيم السالبة. تذكر أن تقوم بتحويل القيم العشرية بتنسيق سداسي عشري ، لذلك استخدم أدوات محول القيمة عبر الإنترنت لفك التشفير بسهولة وأخذ آخر رقمين من القيمة المحولة. في حالتي ، تكون القيمة السداسية f4. تحقق من المسافة في تطبيق الماسح ، واضبط القيم حتى تظهر حوالي 1 متر وبعد ذلك ستستخدم Eddystone URL Broadcaster بمسافة دقيقة.

تطبيقات Eddystone Bluetooth Beacon

فيما يلي بعض حالات استخدام منارة BLE:

1. البيع بالتجزئة الممكّن لـ BLE: يمكن استخدام هذه التقنية لجذب العملاء بالقرب من المتاجر من خلال الإعلان عن العروض والمبيعات المثيرة.
2. الأحداث المزودة بإشارة BLE: يمكن استخدامها لتسهيل التسجيل في الأحداث وفي الملاعب من خلال عمليات الدفع السهلة.
3. BLE beacons in Real Estate: يمكنك الحصول على جميع تفاصيل العقارات المتوفرة بالقرب منك ويمكنك الحجز بلمسة واحدة.

هناك العديد من التطبيقات الأخرى التي يمكنك التفكير فيها وتنفيذها وفقًا للمتطلبات.

هذه هي الطريقة التي يمكن بها استخدام Raspberry Pi لبث أي رسالة أو عنوان URL عن طريق تحويله إلى Bluetooth Beacon باستخدام Eddystone. تحقق من الفيديو التوضيحي أدناه.

/>