センサーは、物理環境のイベントや変化を検出し、それらを測定または記録できる電気信号に変換するデバイスです。 温度、圧力、動き、ガス、湿度など、さまざまな種類のセンサーが存在します。
これらのセンサーは、他のデバイスで分析または収集するためにワイヤレスで送信する必要があるアナログまたはデジタル信号を生成します。 ここで Bluetooth 通信が登場します。Bluetooth は、短距離でデータを送信するために一般的に使用される短距離無線技術規格です。
Bluetooth 機能を有効にするには、Bluetooth モジュールをセンサーに接続します。 Bluetooth モジュールには、Bluetooth 無線トランシーバー チップと、ワイヤレス Bluetooth 通信を処理するマイクロコントローラーが含まれています。 センサーで使用される一般的な Bluetooth モジュールには、ESP32、HM-10、RN-42 などが含まれます。
センサーとBluetoothモジュールは回路を介して電気的に接続する必要があります。 センサーからのアナログ信号またはデジタル信号は、Bluetooth モジュールの入力ピンに送信されます。 Bluetooth モジュールはこれらの信号を読み取り、センサー データを無線で送信できる Bluetooth パケットに変換します。
Bluetooth はマスター/スレーブ アーキテクチャに従っています。 Bluetooth モジュールはスレーブとして機能し、スマートフォンやゲートウェイなどのマスター デバイスからの接続要求を継続的にスキャンします。 ペアリングして接続すると、センサーデータをマスターデバイスに送信できます。
データを送信する場合、Bluetooth モジュールはセンサーの測定値を取得し、事前定義されたデータ パケット形式にパックし、シリアル ポート プロファイル (SPP) などの通信プロトコルに基づいて接続されたマスター デバイスにデータ パケットを送信します。 マスターデバイスはこれらのパケットを受信し、センサーデータを抽出し、それに応じて処理します。
さまざまなセンサーと接続できるように Bluetooth モジュールを構成するには、ボー レート、サンプリング レート、解像度、通信プロトコルなどのパラメーターを設定し、GPIO を構成する必要があります。 これは、マイクロコントローラーを介して、またはソフトウェア API を使用して、AT コマンドを Bluetooth モジュールに送信することによって行われます。
送信されるセンサー データは信頼性が高く、エネルギー効率が高い必要があります。 Bluetooth は、無線通信を最適化するための適応周波数ホッピング、データ パケットの再送信、省電力モードなどのさまざまな技術を提供します。 ほとんどの Bluetooth モジュールの最大範囲は約 30 フィートです。
要約すると、センサーは Bluetooth モジュールと接続してワイヤレス接続を追加します。 Bluetooth モジュールは、アナログまたはデジタルのセンサー信号を Bluetooth パケットに変換し、複雑な無線伝送を処理します。 これにより、センサーデータをIoTアプリケーション用のスマートフォンなどのデバイスにシームレスに送信できるようになります。 範囲、消費電力、データ スループットは、アプリケーションの要件に基づいて構成できます。