Las tecnologías inalámbricas permiten transmitir valores de diferentes sensores a los dispositivos GPS sin necesidad de un cableado. Existen 2 tipos de tecnologías inalámbricas que utilizan sus propias frecuencias:
- Bluetooth de baja energía: 2,4 Hhz
- Ultraalta frecuencia: 315/433 MHz
¿Qué es un BLE?
Bluetooth Low Energy (BLE) es una tecnología de comunicación inalámbrica de baja potencia que se puede utilizar en una distancia corta para permitir que los dispositivos inteligentes se comuniquen. La tecnología BLE se integró en Bluetooth 4.0 en diciembre de 2009.
En comparación con el Bluetooth clásico, Bluetooth Low Energy ofrece una reducción significativa en el consumo de energía y de costo mientras mantiene un rango similar. Esto ha permitido a los fabricantes de dispositivos agregar una interfaz de comunicación de bajo consumo a las soluciones existentes. También se ha utilizado para crear nuevos dispositivos de bajo consumo, como balizas, las cuales funcionan con una pequeña batería durante meses o incluso años.
¿Cómo funciona un BLE?
Bluetooth Low Energy utiliza muchos protocolos para transmitir datos, interactuar con todas las partes del dispositivo y organizar el trabajo de todas las capas. A continuación, enumeraremos los más importantes y los señalaremos de forma general y jerárquica.
La interfaz de controlador de host (HCI) es un protocolo BLE de intercambio de capa a capa o de chip a chip que proporciona acceso a los ajustes de configuración del dispositivo Bluetooth.
El Protocolo de Adaptación y Control de Enlace Lógico (L2CAP) es responsable de la generación de paquetes, división de tramas, control de errores y ensamblaje de paquetes.
Protocolo de administrador de seguridad (SMP): realiza el cifrado de paquetes.
El perfil de acceso genérico (GAP) proporciona un intercambio de datos inicial entre dispositivos para determinar «quién es quién».
Por separado, tomamos nota de los protocolos GATT y ATT:
GATT es un acrónimo de Generic Attribute Profile, que define la forma en que se transfieren los datos entre dos dispositivos Bluetooth de baja energía utilizando conceptos llamados servicios y características.
Utiliza un protocolo de datos común llamado Protocolo de atributos (ATT), que se utiliza para almacenar servicios, características y datos relacionados en una tabla de búsqueda simple utilizando identificadores de 16 bits para cada registro de la tabla.
- Attribute handle - Indice de la tabla correspondiente al atributo;
- Attribute Type - UUID que describe el tipo;
- Attribute Value - Los datos en sí;
- Attribute Permissions - Parte de un atributo, permisos que no se pueden leer o escribir con ATT.
El perfil de GATT contiene servicios. Los servicios se utilizan para dividir los datos en entidades lógicas y contienen fragmentos específicos de datos llamados características. Un servicio puede tener una o más características, y cada servicio se distingue de otros servicios por medio de un ID numérico único llamado UUID, que puede ser de 16 bits (para servicios BLE adoptados oficialmente) o de 128 bits (para servicios personalizados).
Lo más importante a tener en cuenta con el GATT y las conexiones es que son exclusivas. Lo que se quiere decir con esto es que un periférico BLE solo se puede conectar a un dispositivo central (un teléfono móvil, rastreador GPS, etc.) a la vez.
Tan pronto como un periférico se conecte a un dispositivo central, dejará de publicitarse y otros dispositivos ya no podrán verlo ni conectarse a él hasta que se interrumpa la conexión existente.
Imagina que el perfil es una estantería. Cada estante es un Servicio donde el libro es una Característica. Cada característica (libro) tiene atributos (páginas). Algunos atributos son obligatorios, otros no.
Cliente y servidor
Para comprender la distinción entre el servidor GATT y el cliente GATT, imagine que tiene un rastreador GPS y un sensor de combustible que es un dispositivo BLE. El rastreador GPS apoya el papel central; el sensor admite la función de periférico (para establecer una conexión BLE necesita una de cada una: dos cosas que solo admiten periféricos no pueden comunicarse entre sí, ni dos cosas que solo admiten central).
Una vez que el rastreador y el sensor han establecido una conexión, comienzan a transferirse metadatos GATT entre sí. Si el sensor desea informar los datos del sensor al dispositivo GPS, podría tener sentido que el sensor actúe como servidor.
El cliente GATT envía solicitudes a un servidor y recibe respuestas (y actualizaciones iniciadas por el servidor) de este. El cliente de GATT no sabe nada de antemano sobre los atributos del servidor, por lo que primero debe indagar sobre la presencia y la naturaleza de esos atributos realizando el descubrimiento de servicios. Después de completar el descubrimiento del servicio, puede comenzar a leer los atributos que se encuentran en el servidor.
El servidor GATT recibe solicitudes de un cliente y envía respuestas. También envía actualizaciones iniciadas por el servidor cuando está configurado para hacerlo, y es el rol responsable de almacenar y poner los datos a disposición del cliente, organizados en atributos.
Inalámbrico vs cables
No es ningún secreto que actualmente todas las tecnologías están cambiando a la comunicación inalámbrica. A continuación, hemos señalado las principales ventajas de los sensores inalámbricos:
- Libre de cables. Se puede configurar mediante cualquier conexión física.
- Fácil de configurar. Es fácil de expandir y configurar.
- Flexibilidad. Las conexiones sin cables son más flexibles y adaptables.
- Rentabilidad. Dado que las conexiones inalámbricas no requieren cables, estas redes son relativamente más baratas.
- Móvil y portátil. Fácil de transferir y reinstalar a otro lugar.
Como puede ver, las conexiones inalámbricas tienen una gran lista de ventajas. Todos estos puntos facilitan y hacen más cómoda la instalación y operación de los sensores.
Al mismo tiempo, vale la pena señalar que los sensores cableados tienen una mayor protección contra el ruido. Esto significa que en lugares con un alto nivel de ruido, estos sensores funcionarán de manera más estable.
Sistema de monitoreo de presión de neumáticos (TPMS)
Por separado, vale la pena considerar el sistema de monitoreo de presión de neumáticos (TPMS ). La mayoría de las instalaciones de TPMS transmiten sus datos a través de radio UHF (ultraalta frecuencia). Los datos de TPMS se transmiten normalmente en uno de dos rangos de frecuencia, que depende de la ubicación geográfica del TPMS. Las señales TPMS se transmiten a unos 433 MHz en Europa y a 315 MHz en la mayoría de las demás partes del mundo.
Este sensor TPMS se denomina sistema de "TPMS directo". Proporciona valores de presión de neumáticos más precisos en lugar de "TPMS indirectos" que no utiliza sensores de presión física, sino que mide la presión de aire mediante sistemas basados en software, que mediante la evaluación y combinación de señales de sensores existentes como velocidades de rueda, acelerómetros, datos de la línea de transmisión, etc., estiman y controlan la presión de los neumáticos sin sensores de presión física en las ruedas.
Cada sensor TPMS debe instalarse en el neumático. Este sensor establece la conexión con una antena que está conectada a un receptor. Este sistema proporciona un control estable de la presión en los neumáticos.
Tipos de sensores BLE
La plataforma Navixy admite muchos tipos de sensores inalámbricos que se utilizan para facilitar a los usuarios la obtención de datos telemáticos reales y precisos. A continuación, puede encontrar la lista de los compatibles:
- Combustible
- Temperatura
- Humedad
- Identificación del conductor
- Sensores magnéticos
- Sensores de presión de neumáticos
Los sensores también pueden enviar un parámetro adicional "BLE: Nivel de batería", que muestra cuánta carga tiene la batería del sensor BLE. Este parámetro es muy útil para comprender la duración restante de la batería.
3. Luego, especifique otras configuraciones según sus necesidades.
4. ¡Eso es todo! Ahora la plataforma mostrará los datos del sensor BLE tan pronto como se reciban los datos en el servidor.
