เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดสามารถอธิบายเป็นหนึ่งในสวิทช์ชนิดที่ตรวจจับวัตถุที่อยู่บริเวณใกล้เคียงกับความช่วยเหลือของแสง, สนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือเสียงโดยปกติอุปกรณ์ประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับวัตถุที่อยู่ใกล้เคียงและมักจะเป็นแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงซึ่งเซ็นเซอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกนำมาใช้ แต่มีบางสถานการณ์ที่วัตถุอยู่ห่างจากเซ็นเซอร์หรือวัตถุถูกปิดกั้นโดย สิ่งกีดขวางในสถานการณ์ประเภทนี้เราสามารถใช้อุปกรณ์BLE (Bluetooth Low Energy)เพื่อตรวจจับและตรวจจับความใกล้ชิดของวัตถุได้. บอร์ดพัฒนา ESP32 มี BLE ในตัวซึ่งเราใช้ในโครงการอื่น ๆ อีกมากมาย หากคุณยังใหม่กับ BLE โดยสิ้นเชิงให้ตรวจสอบไคลเอนต์ ESP32 BLE และโครงการ ESP32 BLE Server ที่เราสร้างไว้ก่อนหน้านี้ เราได้สร้างบลูทู ธ iBeacon โดยใช้ ESP32 ก่อนหน้านี้ด้วย
ในบทความนี้ฉันจะแสดงวิธีสร้างเครื่องตรวจจับสถานะ BLEอย่างง่ายด้วยความช่วยเหลือของ ESP32 และ Arduino และท้ายที่สุดเราจะทดสอบอุปกรณ์เหล่านี้โดยใช้ BLE บนสมาร์ทโฟนและสมาร์ทวอทช์ของฉัน
Bluetooth Low Energy (BLE) คืออะไร?
BLE ย่อมาจากBluetooth Low Energyและเข้ามาในชีวิตประจำวันของเราในปี 2011 เนื่องจากในช่วงเวลานั้นของปีผู้ผลิตรายใหญ่ทุกรายเริ่มฝังเทคโนโลยี BLE ไว้ในอุปกรณ์ของตน BLE คือการสื่อสารไร้สายพลังงานต่ำเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาสำหรับการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่สามารถใช้ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์มากกว่าระยะทางสั้น ๆ บางส่วนของอุปกรณ์ที่คุณใช้ทุกวันมีบลูทู ธ ในตัวมันเหมือนคุณมาร์ทโฟนของคุณsmartwatch, ไร้สาย หูฟัง, สาย ลำโพง, สมาร์ท บ้าน อุปกรณ์และบลูทู ธ ในตัวอื่น ๆ เพื่อสื่อสารหรือรับข้อมูลตำแหน่ง
BLE เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่และโปรโตคอล BLE ได้รับการพัฒนาโดยBluetooth Special Interest Group (SIG)โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการทำให้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำเป็นจริง แม้ว่าชื่อของโปรโตคอลที่สร้างขึ้นใหม่จะยังคงเหมือนเดิม แต่โปรโตคอล BLE ที่พัฒนาขึ้นใหม่ก็ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ Bluetooth Classicของเราไม่สามารถพูดคุยกับอุปกรณ์ BLE ได้แม้จะมีข้อเสียของเทคโนโลยีนี้ แต่ก็ช่วยให้นักพัฒนาสามารถผลิตพลังงานพลังงานต่ำมาก - อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถใช้งานได้นานหลายเดือนแม้เป็นปีกับแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญขนาดเล็ก
BLE Communication ทำงานอย่างไร
BLE ใช้โครงสร้างข้อมูลแบบลำดับชั้นในการส่งและรับข้อมูล อุปกรณ์ BLE ที่ทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์จะโฆษณาบริการและคุณสมบัติที่ลูกค้าสามารถตรวจพบได้และเมื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลสำเร็จอุปกรณ์ BLE จะสามารถสื่อสารกันได้พร้อมกัน ในทางเทคนิคข้อมูลนี้รวมกันทั้งหมดเรียกว่าแอตทริบิวต์ของอุปกรณ์ BLE และมีการกำหนดและใช้งานโดยใช้โปรไฟล์ GATT (แอตทริบิวต์ทั่วไป) ในโปรไฟล์เหล่านี้เรามีบริการลักษณะและค่าตามลำดับชั้น บริการมีลักษณะและคุณลักษณะมีค่าโดยการอ่านลักษณะเราสามารถอ่านค่าและค่าที่เปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา
ลักษณะสามารถประมวลผลเพื่อรวมข้อมูลที่อ่านหรือเขียน อุปกรณ์ที่มีส่วนประกอบการอ่านสามารถเผยแพร่ข้อมูลและอุปกรณ์ที่มีลักษณะการเขียนสามารถรับข้อมูลจากไคลเอนต์ได้
รายละเอียด GATTภายใต้การให้บริการและลักษณะที่กำหนดไว้เป็นที่รู้จักกันเป็นสากล Unique Identifier (UUID) มีบริการมาตรฐานและคุณลักษณะบางอย่างที่กำหนดและสงวนไว้โดย บริษัท SIG หากเราอ่าน UUID ของอุปกรณ์ BLE เราจะสามารถบอกได้ทันทีว่าเป็นอุปกรณ์ประเภทใด