Ubah raspberry pi anda menjadi suar bluetooth & siarkan url

Bluetooth adalah salah satu teknologi revolusioner untuk memindahkan data tanpa wayar, mengawal peranti lain, membina sistem automasi rumah dll. Tetapi adakah anda pernah terfikir bahawa Bluetooth juga boleh digunakan untuk menyiarkan sebarang maklumat ke peranti berdekatan untuk memaparkan maklumat penting, mudah, mudah checkout dll. Ada protokol yang dikembangkan oleh Google untuk melaksanakan tugas yang dapat dengan mudah digunakan di Raspberry Pi untuk menjadikannya penyiar Bluetooth Beacon.

Dalam tutorial ini kita akan mengetahui mengenai BLE (Bluetooth Low Energy) dan Bluetooth beacon dan memasang Eddystone Bluetooth Beacon di Raspberry Pi untuk menyiarkan URL. Sangat mudah untuk menukar Raspberry Pi menjadi Bluetooth Beacon kerana ia mempunyai Bluetooth bawaan.

Apakah BLE dan Bluetooth Beacon?

The Bluetooth Tenaga Rendah, kerana nama itu menunjukkan menggunakan kuasa yang kurang daripada Bluetooth klasik. Ia dicapai dengan mengirimkan data apabila diperlukan dengan kemas kini berkala yang telah ditentukan. Tetapi tidak seperti Bluetooth klasik, ia tidak digunakan untuk memindahkan Fail atau Muzik. Peranti BLE berfungsi dengan Bluetooth V4.0 dan boleh beroperasi dengan kuasa rendah sebagai pelayan atau sebagai pelanggan yang menjadikan BLE pilihan yang ideal untuk suar, jam tangan pintar, tali kecergasan dan lain-lain. Bluetooth Klasik di sisi lain hanya biasa Protokol Bluetooth yang kami gunakan untuk memindahkan fail dan data lain. Hampir semua peranti BLE mempunyai fungsi Bluetooth Klasik yang berkaitan dengannya. Kami sebelum ini menerangkan BLE secara terperinci dengan ESP32.

Suara Bluetooth:

Beacon adalah peranti perkakasan yang menyiarkan beberapa mesej ke peranti elektronik berdekatan dan berkelakuan sebagai Penyiar. Teknologi ini membolehkan peranti mudah alih melakukan beberapa tindakan ketika mereka berada berdekatan dengan peranti suar. Kini, suar boleh dilaksanakan dengan menggunakan BLE dan Bluetooth klasik. Oleh kerana, kebanyakan telefon pintar dan peranti elektronik lain serasi dengan BLE dan boleh digunakan sebagai penerima Beacon sehingga menerapkan suar BLE lebih efisien dibandingkan dengan suar Bluetooth klasik untuk mengurangkan penggunaan tenaga.

Secara purata, suar Tenaga Rendah Bluetooth dapat menghantar isyarat BLE hingga 80 meter.

Bagaimana Teknologi BLE berfungsi dan digunakan dengan Beacon?

BLE adalah teknologi penggunaan kuasa rendah yang direka untuk komunikasi jarak dekat dan lebih disukai di mana jangka hayat bateri adalah faktor yang lebih penting daripada kadar data yang tinggi. Pemindahan data dalam komunikasi ini adalah sehala sahaja. Beacon BLE menghantar paket data kecil pada selang masa yang tetap. Paket data ini diterima dan disahkod oleh aplikasi pengimbas suar yang dipasang di telefon pintar. Data yang diterima ini mencetuskan tindakan seperti mempromosikan produk atau mendorong mesej.

Dalam suar Bluetooth nombor ID dihantar 10 kali setiap saat olehnya melalui saluran BLE. Kemudian nombor ID ini diterima oleh peranti berkemampuan Bluetooth dan dikenali oleh aplikasi pengimbas suar, ia menghubungkannya dengan tindakan, seperti memuat turun aplikasi atau sekeping kandungan yang tersimpan di awan, dan memaparkannya di telefon pintar.

Apa itu Eddystone Beacon?

Eddystone adalah protokol yang dikembangkan oleh Google yang memungkinkan untuk menyiarkan mesej sehala ke peranti BLE. Rangka Eddystone-URL membentuk tulang belakang Web Fizikal, yang membantu dalam penemuan kandungan web di sekitarnya. Beacon dapat menyiarkan empat jenis data menggunakan protokol Eddystone. Ia adalah seperti berikut:

1. Eddystone-URL untuk menyiarkan alamat URL
2. Eddystone-UID untuk menyiarkan ID suar
3. Eddystone-TLM untuk menyiarkan telemetri suar seperti suhu peranti, kekuatan bateri, dll.
4. Eddystone-EID untuk keselamatan.

Terdapat juga jenis suar lain seperti iBeacon yang untuk peranti yang disokong iOS, tetapi Eddystone hanya untuk peranti Android. Perhatikan juga bahawa Google telah menghentikan Pemberitahuan Berdekatan, kini pengguna harus memasang aplikasi pengimbas suar khas yang akan menunjukkan kandungan yang disiarkan.

Dalam tutorial ini, kami akan menggunakan Raspberry Pi sebagai Eddystone Beacon dan fokus pada penyiaran alamat URL menggunakan Eddystone URL supaya sesiapa sahaja dapat mengakses maklumat yang disiarkan dengan mudah dengan bantuan peranti Android mereka.

Keperluan

Di sini hanya Raspberry Pi yang diperlukan untuk membina Bluetooth Beacon ini. Ia mestilah Raspberry Pi 2 atau lebih baru dengan Raspbian Jessie atau OD yang lebih baru yang dipasang di dalamnya.

Di sini, kami akan menggunakan SSH untuk mengakses Raspberry Pi di komputer riba. Anda boleh menggunakan sambungan VNC atau Desktop Jauh di komputer riba, atau boleh menyambungkan Raspberry pi anda dengan monitor. Ketahui lebih lanjut mengenai penyediaan Raspberry Pi tanpa kepala di sini tanpa monitor.

Sediakan Raspberry Pi untuk Eddystone Beacon

Sangat mudah untuk menyiapkan penyiar Eddystone di Raspberry Pi. Ia hanya melibatkan 3 arahan.

Ini dapat dilakukan dengan mengkonfigurasi HCI (Host controller Interface) yang dapat diakses dengan menggunakan hciconfig commad. Untuk memeriksa apa yang dapat dilakukan menggunakan perintah ini, masukkan perintah di bawah di terminal.

hciconfig -h

1. Pertama, kita harus Aktifkan peranti Bluetooth pada Raspberry Pi kita menggunakan arahan di bawah.

sudo hciconfig hci0 ke atas

2. Sekarang, kita harus Tetapkan Bluetooth untuk "mengiklankan dan tidak dapat dihubungkan" peranti menggunakan perintah di bawah ini.

sudo hciconfig hci0 leadv 3

3. Perintah di atas menjadikan perangkat menjalankan perkhidmatan penyiaran, sekarang masukkan data suar dalam perintah berikutnya yang berisi maklumat bingkai dan URL yang berlainan dalam format heksadesimal. Jalankan arahan di bawah untuk memulakan penyiaran suar.

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

Perintah ini akan menyiarkan URL

Untuk memeriksa mesej yang disiarkan di telefon pintar anda, muat turun Aplikasi Web Fizikal atau pengimbas Beacon pada telefon pintar Android anda dan mulakan pengimbasan. Anda akan melihat pautan yang disiarkan dalam aplikasi seperti gambar di bawah. Klik pada pautan untuk melawat dan buka laman web dalam penyemak imbas.

Sekarang mari kita memahami pengekodan heksadesimal mesej. Dalam jadual di bawah ini kami telah memberikan penjelasan mengenai setiap nilai yang terdapat dalam kod:

Nilai	Penerangan
0x08	#OGF = Medan Kumpulan Operasi = Kumpulan Perintah Bluetooth = 0x08
0x0008	#OCF = Medan Perintah Operasi = HCI_LE_Set_Advertising_Data = 0x0008
1c	Panjang. Heksadesimal 1c bertukar menjadi 23 perpuluhan yang merupakan bilangan bait yang mengikutinya.
02	Panjang
01	Menanda nilai jenis data
06	Menanda data
03	Panjang
03	Senarai lengkap nilai jenis data UUID Perkhidmatan 16-bit
aa	UUID Eddystone 16-bit
fe	UUID Eddystone 16-bit
14	Panjang. Heksadesimal 14 bertukar menjadi 15 perpuluhan yang merupakan bilangan bait yang mengikutinya
16	Nilai jenis data Data Perkhidmatan
aa	UUID Eddystone 16-bit
fe	UUID Eddystone 16-bit
10	Jenis Bingkai = URL
00	Kuasa TX (ini mesti dikalibrasi)
02	Skema URL (http: // = 0x02)
63	'c' dalam perenambelasan
69	'i' dalam perenambelasan
72	'r' dalam perenambelasan
63	'c' dalam perenambelasan
75	'u' dalam perenambelasan
69	'i' dalam perenambelasan
74	't' dalam perenambelasan
64	'd' dalam perenambelasan
69	'i' dalam perenambelasan
67	'g' dalam perenambelasan
65	'e' dalam perenambelasan
73	's' dalam heksadesimal
74	't' dalam perenambelasan
07	.com (.com = 0x07)
00
00
00

Untuk menyiarkan sebarang URL khusus menggunakan Raspberry Pi Bluetooth Beacon, ubah watak URL menjadi heksadesimal menggunakan alat dalam talian apa pun dan masukkan ke dalam perintah di atas. Karakter maksimum yang dapat dihantar adalah 16, jika URL terlalu panjang maka pendekkan menggunakan perkhidmatan pemendek URL seperti bitly.com dan kemudian muatkan data di jadual di atas.

Sangat membebankan dan memakan masa untuk mengubah setiap watak menjadi setara Heksadesimal. Oleh itu, untuk melakukan tugas anda dengan mudah ada kalkulator arahan URL Eddystone di mana anda hanya perlu memasukkan URL yang anda mahu disiarkan dan anda akan menyiapkan arahan anda seperti ini.

Bluetooth beacon kini menyiarkan URL dan berfungsi dengan baik tetapi ada satu perkara lagi yang perlu dikalibrasi ialah kuasa Tx yang merupakan salah satu nilai dalam perintah di atas untuk mendapatkan jarak tepat dari suar Bluetooth.

Optimumkan Daya Isyarat Pemancar dengan Mengkalibrasi Kuasa Tx

Dalam bingkai Eddystone terdapat beberapa komponen yang dihantar dan daya Tx adalah salah satu dari mereka yang memberitahu kekuatan isyarat. Dengan menyahkod kekuatan isyarat, penerima menemui jarak dari penyiar Beacon. Nilai daya Tx boleh berkisar antara -12 hingga 10. Kita harus mencari nilai dengan kaedah tekan dan percubaan untuk mendapatkan jarak yang tepat. Untuk ini, sesuaikan nilai kuasa Tx dalam perintah mesej Eddystone dan letakkan telefon pintar anda pada jarak 1 m dengan aplikasi pengimbas Beacon dibuka. Sekarang mulakan meletakkan nilai daya Tx dalam perintah dari 0 hingga nilai negatif. Ingatlah untuk menukar nilai perpuluhan dalam format perpuluhan heksa, untuk ini gunakan alat penukar nilai dalam talian untuk penyahkodan yang mudah dan ambil dua digit terakhir dari nilai yang ditukar. Dalam kes saya, nilai hexa adalah f4. Periksa jarak dalam aplikasi pengimbas, sesuaikan nilainya hingga menunjukkan kira-kira 1 m dan setelah itu anda menggunakan penyiar URL Eddystone dengan jarak yang tepat.

Aplikasi Eddystone Bluetooth Beacon

Berikut adalah beberapa kes penggunaan untuk suar BLE:

1. Peruncitan berkemampuan BLE: Teknologi ini dapat digunakan untuk menarik pelanggan di sekitar kedai dengan mengiklankan tawaran dan penjualan yang menarik.
2. Acara yang diaktifkan BLE beacon: Ini dapat digunakan untuk memudahkan pendaftaran di acara dan di stadium dengan pembayaran yang mudah.
3. BLE beacon di Real Estate: Anda boleh mendapatkan semua butiran hartanah yang ada berdekatan dengan anda dan boleh menempah dalam satu sentuhan.

Terdapat banyak aplikasi lain yang dapat anda fikirkan dan laksanakan mengikut keperluan.

Oleh itu, bagaimana Raspberry Pi dapat digunakan untuk menyiarkan sebarang mesej atau URL dengan mengubahnya menjadi Bluetooth Beacon menggunakan Eddystone. Tonton Video demonstrasi di bawah.

/>