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Wearables

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Wearables (Tragbare Computer), z.B. Armbanduhren, die ständig den Puls messen, Brillen, deren Innenseiten als Bildschirm dienen oder Kleidungsstücke, in die elektronische Hilfsmittel zur Kommunikation und Musikwiedergabe eingearbeitet sind.

Diese Wearables verwenden sehr oft das Bluetooth Protokoll. Auf dem IoTKit K64F und auf dem DISCO-L475VG-IOT01A Board befindet sich ein Bluetooth Modem, um ein Wearable zu simulieren.

Beispiele

• Herzfrequenzmesser

• Beacon

• Weitere Beispiele (rechts unten) auf Board Overview Site. Diese müssen, wie unten beschrieben, für das IoTKit K64F Board angepasst werden.

Herzfrequenzmesser

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nRF Connect App Printscreen

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Material:

• mbed Bluetooth kompatibles Board oder Shield wie
  • IoTKit K64F Board
  • DISCO-L475VG-IOT01A Board
  • micro:bit
  • Seeed Arch BLE Shield
• Smartphone mit nRF Connect App

Installation

• mbed Programm BLE_HeartRate in Online Compiler importieren und, beim IoTKit K64F, Board (rechts open) auf FRDM-K64F umstellen. Für das DISCO-L475VG-IOT01A Board oder den micro:bit sind keine Anpassungen nötig.
• nRF Connect App auf Smartphone installieren und starten.
• Nach neuen Geräten scannen.
• HRM... Gerät Verbinden und Herzfrequenz auslesen.

Beispiel(e)

• HeartRate simuliert die Herzfequenz und überträgt diese mittels Bluetooth auf das Smartphone.

Compilieren

Umgebung/Board	Link/Befehl
Online Compiler	HeartRate
CLI (IoTKit K64F)	mbed compile -m K64F --source . --source ../IoTKitV3/bluetooth/HeartRate; cp BUILD/K64F/GCC_ARM/template.bin $DAPLINK
CLI (DISCO_L475VG_IOT01A)	mbed compile -m DISCO_L475VG_IOT01A -f --source . --source ../IoTKitV3/bluetooth/HeartRate
CLI (nucleo_f303re)	-

Code Anpassungen für IoTKit K64F Board (nur mbed Online Compiler)

Um dieses Verwenden zu können, müssen im Ordner shields/TARGET_ST_BLUENRG/ in der Datei mbed_lib.json die Pin's wie folgt ergänzt werden:

    "K64F": {
        "target.macros_add": ["BLUENRG_PIN_SPI_MOSI=PTA16",
                              "BLUENRG_PIN_SPI_MISO=PTC7",
                              "BLUENRG_PIN_SPI_nCS=PTA14",
                              "BLUENRG_PIN_SPI_RESET=PTA12",
                              "BLUENRG_PIN_SPI_IRQ=PTA13",
                              "BLUENRG_PIN_SPI_SCK=PTC5"]            
    },

Die Pins entsprechen dem SPI-0 auf dem IoTKit K64F.

Links

• Weitere Beispiele (rechts unten) auf Board Overview Site. Müssen, für das IoTKit K64F Board wie oben Beschrieben, angepasst werden.
• mbed Bluetooth Team
• Bluetooth Home Page
• YouTube Mbed Office Hours - Bluetooth Low Energy

Beacons

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Das Wort Beacon leitet sich von dem englischen Begriff für Leuchtfeuer ab und beschreibt recht genau das Funktionsprinzip.

Beacon basiert auf einem Sender-Empfänger-Prinzip. Dazu werden im Raum kleine Sender (Beacons) als Signalgeber platziert, die in festen Zeitintervallen Signale senden. Kommt ein Empfänger – z. B. ein Smartphone mit einer installierten Mobile App, die für den Empfang von Beacon Signalen konfiguriert ist – in die Reichweite eines Senders, kann die Universally Unique Identifier (UUID) des Senders identifiziert und seine Signalstärke gemessen werden.

Sind mindestens drei Beacons in Reichweite des Endgeräts, lässt sich z. B. durch Trilateration oder das Fingerprinting-Verfahren die Position des Empfängers im zweidimensionalen Raum errechnen. Zur Ermittlung eines Standortes in einem dreidimensionalen Raum sind vier Beacons in Reichweite erforderlich.

Installation

• Eines der Beacon Beispiel in Online Compiler importieren und, beim IoTKit K64F, Board (rechts open) auf FRDM-K64F umstellen. Für das DISCO-L475VG-IOT01A Board oder den micro:bit sind keine Anpassungen nötig.
• Beacon Scanner App auf Smartphone installieren und starten.
• Nach neuen Geräten scannen.
• Pro Gerät wird die Major und Minor Nummer oder bei den Eddystone Beispielen ein URL angezeigt.

Die Nummern bzw. der URL können in den entsprechenden Programmen angepasst werden, z.B.

uint16_t majorNumber = 1234;
uint16_t minorNumber = 3344;

Beispiel(e)

• Beacon sendet ein Funkfeuer via Bluetooth aus, welches von einem Smartphone empfangen werden kann.

Compilieren

Umgebung/Board	Link/Befehl
Online Compiler	mbed-os-example-ble-Beacon
CLI (IoTKit K64F)	mbed compile -m K64F --source . --source ../IoTKitV3/bluetooth/Beacon; cp BUILD/K64F/GCC_ARM/template.bin $DAPLINK
CLI (DISCO_L475VG_IOT01A)	mbed compile -m DISCO_L475VG_IOT01A -f --source . --source ../IoTKitV3/bluetooth/Beacon
CLI (nucleo_f303re)	-