Διαδικτύωση συσκευών Arduino με χρήση τεχνολογίας bluetooth smart

• Κύριος συγγραφέας: Βλάχου, Ελένη
• Άλλοι συγγραφείς: Αντωνακόπουλος, Θεόδωρος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Αισθητήρες; Ασύρματη τεχνολογία; Αrduino Due; Bluetooth low energy; BLE Shield; Sensors; Matlab; Simulink; 006.22

Το Bluetooth Low Energy είναι μια καινούργια τεχνολογία η οποία έχει σχεδιαστεί σαν μια συμπληρωματική τεχνολογία του κλασικού Bluetooth 4.0 καθώς και σαν την χαμηλότερης κατανάλωσης ασύρματη τεχνολογία που μπορεί να σχεδιαστεί. Η χρήση του πρωτοκόλλου BLE(Bluetooth Low Energy) είναι πλεόν η πιο διαδεδομένη λύση για την ανάπτυξη ασύρματων εφαρμογών πολύ χαμηλής κατανάλωσης. Πέρα από το πρωτόκολλο αυτό, πολλές πλατφόρμες ανοιχτού κώδικα είναι πλέον διαθέσιμες, επιτρέποντας στους χρήστες να αναπτύσσουν και να μοιράζονται γρήγορα πρότζεκτ ενσωματωμένων συστημάτων. Μια από τις πιο πετυχημένες πλατφόρμες αυτού του είδους είναι το Arduino. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επέκταση της λειτουργικότητας του Arduino υλοποιόντας ένα απλό Bluetooth Host Interface, παρέχοντας έτσι ένα τρόπο για ανάπτυξη εφαρμογών εκμεταλλευόμενοι όλες τις ιδιότητες του DA14583 SoC. Mε βάση αυτό, ο χρήστης μπορεί να υλοποιήσει external host BLE εφαρμογές χρησιμοποιώντας την βιβλιοθήκη του Arduino που υλοποιήθηκε. H βιβλιοθήκη υλοποιεί ένα abstraction Layer στο επίπεδο του Generic Transport Layer (GTL) και παρέχει ένα απλοποιημένο Application Programming Interface (API) στο χρήστη. Σαν παράδειγμα, το Αpplication Layer υλοποιεί την λειτουργία ένος Proximity Reporter. Στη συνέχεια, ο bootloader υλοποιήθηκε έτσι ώστε το απαραίτητο firmware να μπορεί να φορτωθεί στο DA14583 αυτόματα όταν η εφαρμογή ξεκινά. Έτσι το Arduino έχει πλήρη έλεγχο του DA14583 και ούτε επιπλέον Hardware ή προγραμματισμός ή οποιαδήποτε άλλη πράξη χρειάζεται για το DA14583 προκειμένου να λειτουργήσει η εφαρμογή. Πέρα από αυτή την βιβλιοθήκη επιλέχθηκαν τρεις αισθητήρες, μια LCD οθόνη, ένας αισθητήρας θερμοκρασίας και τέσσερα LED για τους οποίους υλοποιήθηκαν τα toolboxes σε Matlab και Simulink καθώς και μια συνολική εφαρμογή σε Simulink. Στην εφαρμογή που υλοποιήθηκε αναλόγως την τιμή της θερμοκρασίας αναβοσβήνουν τα LED και εμφανίζεται η τιμή της στην οθόνη. Αναφορικά με το Arduino uπάρχουν αρκετά διαφορετικά είδη τα οποία καλύπτουν όλο το εύρος ζήτησης. Έτσι υπάρχει η δυνατοτητα υλοποίησης από 8-bit εφαρμογές χαμηλού κόστους μέχρι πιο απαιτητικές εφαρμογές των 32-bit. Εξαιτίας της απλότητας αλλά και των αρκετών δυνατοτήτων του, το Arduino Due είναι η κατάλληλη πλατφόρμα για την ανάπτυξη της παρούσας εργασίας.