藍牙低功耗(BLE)設(shè)備廣泛用于環(huán)境監(jiān)測，但將其數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫送ǔＰ枰獜?fù)雜的sdk、網(wǎng)關(guān)或?qū)Ｓ衅脚_。在本教程中，我們演示了一個簡單而靈活的替代方案：使用BleuIO作為USB BLE網(wǎng)關(guān)將BLE廣告數(shù)據(jù)直接發(fā)送到Arduino Cloud。

在這個項目中，我們建立了一個輕量級的數(shù)據(jù)管道，其中HibouAir空氣質(zhì)量傳感器通過BLE廣告廣播環(huán)境數(shù)據(jù)，BleuIO掃描并捕獲數(shù)據(jù)，Python腳本解碼值，結(jié)果直接發(fā)送到Arduino Cloud進行存儲和可視化-所有這些都使用免費工具。

本項目旨在作為展示示例，說明如何快速透明地完成BLE開發(fā)和云集成，而無需BLE sdk或嵌入式固件開發(fā)。

為什么是Arduino Cloud?

Arduino Cloud為存儲和可視化物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供了一個方便可靠的平臺，無需構(gòu)建和維護自定義后端。雖然它經(jīng)常與Arduino硬件相關(guān)聯(lián)，但該平臺支持手動設(shè)備，這使得它適合基于網(wǎng)關(guān)的解決方案，其中數(shù)據(jù)來自外部設(shè)備(如BLE傳感器)。在這個項目中，Arduino Cloud作為一個安全的端點，解碼的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)可以使用標準的MQTT通信發(fā)布。其集成的儀表板允許開發(fā)人員快速可視化傳感器數(shù)據(jù)，這對于需要最少設(shè)置的原型、演示和概念驗證項目特別有用。

硬件和軟件要求

硬件

?HibouAir二氧化碳空氣質(zhì)量監(jiān)測儀

?藍牙低功耗USB加密狗

軟件

?Python 3.9或更高版本

?pyserial Python庫

?arduino-iot-cloud Python庫

?Arduino云

不需要嵌入式編程或BLE sdk。

系統(tǒng)如何運作

HibouAir設(shè)備定期在其BLE廣告負載中廣播空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。BleuIO持續(xù)掃描附近的BLE廣告，并過濾匹配特定設(shè)備標識符的數(shù)據(jù)包。當檢測到匹配的廣告時，Python網(wǎng)關(guān)腳本提取原始數(shù)據(jù)并應(yīng)用解碼邏輯將十六進制值轉(zhuǎn)換為人類可讀的測量值。然后使用經(jīng)過身份驗證的MQTT通信將這些解碼的值發(fā)布到Arduino Cloud。整個過程連續(xù)運行，無需與傳感器建立持久的BLE連接即可實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)更新。

Arduino云設(shè)置(一步一步)

步驟1：創(chuàng)建或登錄Arduino Cloud

創(chuàng)建一個免費帳戶或登錄到您現(xiàn)有的帳戶。登錄后將生成Arduino Cloud

?設(shè)備ID

?秘密密鑰

安全地保存它們——它們將在Python腳本中使用。

步驟2：創(chuàng)建設(shè)備

?從左側(cè)菜單單擊“添加設(shè)備”

?選擇手動設(shè)備

?將設(shè)備命名為HibouAir

步驟3：創(chuàng)建一個東西

當提示創(chuàng)建設(shè)備后，創(chuàng)建一個新的東西，并命名為HibouAir的東西。

步驟4：添加云變量

向Thing添加以下變量：

?變量名

?類型

?描述

?co2_ppm

?int

?CO?濃度(ppm)

?temperature_c

?浮動

?溫度(℃)

?humidity_rh

?浮動

?相對濕度(%)

步驟5：創(chuàng)建儀表板

回到Dashboards并創(chuàng)建一個新的儀表板。

添加小部件，例如：

?CO2值小部件

?溫度測量部件

?隨時間變化的濕度圖表小部件

您的云設(shè)置現(xiàn)在已經(jīng)完成。

配置secrets.py

更新以下值：

確保串口與BleuIO連接的位置匹配。

配置gateway.py

在gateway.py中，更新scan命令：

本例中，220069為BLE廣告中使用的HibouAir板號。如果您的HibouAir設(shè)備使用不同的ID，請相應(yīng)地更新此值。

運行項目

一旦Arduino Cloud配置和本地腳本設(shè)置完成，運行項目只需要一個命令。

當執(zhí)行網(wǎng)關(guān)腳本時，BleuIO進入雙角色模式，并開始掃描與指定HibouAir板標識符匹配的BLE廣告。當接收到廣告數(shù)據(jù)包時，腳本對傳感器值進行解碼，并立即將其發(fā)布到Arduino Cloud。不一會兒，儀表板就開始顯示實時空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。這種連續(xù)循環(huán)允許系統(tǒng)以最小的開銷作為實時ble到云的網(wǎng)關(guān)運行。

自定義儀表板

Arduino Cloud儀表板可以定制，以最適合用戶需求的方式呈現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)?？梢允褂脭?shù)字小部件顯示實時值，儀表可用于可視化二氧化碳濃度或溫度等范圍，并且可以添加圖表小部件以顯示隨時間變化的趨勢。通過安排和配置這些小部件，用戶可以創(chuàng)建一個清晰和信息豐富的界面來監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量。這種靈活性使得儀表板不僅適用于開發(fā)和測試，而且適用于演示和現(xiàn)場演示。

該項目演示了如何使用最小和透明的方法有效地捕獲BLE廣告數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)皆贫?。通過結(jié)合HibouAir傳感器、BleuIO、一個簡單的Python網(wǎng)關(guān)和Arduino Cloud，可以創(chuàng)建一個完整的端到端監(jiān)控解決方案，而無需依賴復(fù)雜的sdk或嵌入式固件開發(fā)。雖然本教程的重點是空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，但同樣的方法可以擴展到其他基于ble的傳感器和云平臺。作為一個示例，它突出了BleuIO作為BLE開發(fā)工具的靈活性，并為希望構(gòu)建和擴展自己的BLE支持云解決方案的開發(fā)人員提供了堅實的基礎(chǔ)。

本文編譯自hackster.io