ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ 6
1.1. Анализ существующих технологий беспроводной передачи данных 6
1.1.1. Bluetooth 6
1.1.2. Bluetooth Low Energy 6
1.1.3. ZigBee 7
1.1.4. Сравнение технологий беспроводной передачи данных 7
1.2. Анализ существующих программных решений для получения данных с BLE
- устройств 8
1.2.1. BLE Scanner 9
1.2.2. BLE Scan 10
ГЛАВА 2. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ BLUETOOTH LOW ENERGY 11
2.1. Основные термины и понятия BLE 11
2.2. Роли устройств при работе в BLE 12
2.3. Режимы работы BLE устройств 13
2.4. Сервисы и профили 16
2.5. Характеристики и взаимодействия 17
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА 20
3.1. Выбор языка и среды программирования 22
3.2. Постановка цели и задач работы 20
3.3. Алгоритм работы программы для получения данных с устройств типа BLE - маячки 21
3.4. Описание основных компонентов приложения для получения данных с устройств работающих в режиме BLE - присоединения 23
3.5. Алгоритм работы программы для получения файла регистрации с
устройств работающих в режиме BLE - присоединения 28
3.6. Описание основных компонентов приложения для получения файла регистрации с устройств работающих в режиме BLE - присоединения 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 40
Приложение 1 42
Приложение 2 56
Приложение 3 69
Bluetooth Low Energy или Bluetooth Smart - сравнительно новая беспроводная технология связи, которая была введена Bluetooth Special Interest Group в 2010 году. Первым мобильным устройством, которое поддерживало BLE был iPhone 4S. Однако, как это всегда бывает первые версии, имели большое количество ошибок. С тех пор прошло много времени, технология BLE прошла долгий путь и готова для нормальной работы. Согласно проведенному анализу IndustryArc рассвет технологии Internet of Things (IoT) или Интернет вещей полагается в основном на Bluetooth Low Energy.
Ожидается, что количество устройств с BLE вырастет до 8.4 миллиардов единиц к 2020 году, при среднегодовом темпе роста в 29%, что в конечном итоге приведет к росту интернет вещей. Сейчас можно видеть, как почти каждое новое устройство имеет поддержку BLE.
Чтобы получать от всего разнообразия устройств информацию была создана новая концепция интернет вещей. Интернет вещей (IoT) - это глобальная сеть соединенных в сеть устройств, оснащенных датчиками и объединенных посредством подключения к центру получения и обработки данных.
Интернет вещей успешно используется во всех отраслях жизни людей, начиная от авиатранспорта и заканчивая сельским хозяйством.
Появляется проблема получения и анализа данных, которые собрали устройства. В соответствии с вышесказанным, сформулирована цель данной работы, которая заключается в разработке программного комплекса, который поможет быстро получать, просматривать и анализировать данные.
Таким образом, в работе были поставлены следующие цели: изучить протокол связи Bluetooth Low Energy, разработать алгоритмы работы программ для получения информации с датчиков, разработать интуитивно понятный для пользователя интерфейс.
Данной работой была поставлена цель создания пары приложений, для получения данных с устройств, работающих по типу маячков и для получения данных с устройств, которые работают в режиме присоединения, позволяющих помочь бытовому пользователю получить нужную ему информацию. Для решения данной задачи было решено использовать мобильное устройство в качестве приемника данных. Исходя из указанного выше, были рассмотрены аналоги приложений с похожим функционалом. Были реализованы программные продукты, обеспечивающие передачу данных между двумя устройствами. В процессе работы были получены и скорректированы теоретические знания о технологии Bluetooth Low Energy, проверена работоспособность приложений. В качестве заключения можно сказать, что подобный продукт может использоваться в быту для получения, просмотра и дальнейшего анализа данных с BLE устройств. Дальнейшее развитие предполагает улучшение пользовательского интерфейса и добавление функционала.
1. Bluetooth core specification version 5.0 / авт. Bluetooth SIG. - 1 - е. изд. - 2016 - 2822с.
2. Mbed BLE for developers [Электронный документ] // ARM mbed IoT
Device Platform. - режим доступа:https://docs.mbed.com/docs/ble-
intros/en/latest/Introduction/DevIntro/, свободный.
3. Mbed BLE for beginners [Электронный документ] // ARM mbed IoT
Device Platform. - режим доступа:https://docs.mbed.com/docs/ble-
intros/en/latest/Introduction/BeginnersIntro/, свободный
4. Как создать себе IoT. Учимся делать интернет вещей на Android и хардкорном железе. [Электронный документ] / авт. Дмитрий Юнушкин - режим доступа:https://xakep.ru/2016/04/28/iot-android-sensortag/, свободный.
5. Как создать себе ^ТЧасть 2: Завершение проекта. [Электронный документ] / авт. Дмитрий Юнушкин - режим доступа: https://xakep.ru/2016/06/28/iot-android-sensortag-2/,свободный.
6. Твой первый интернет вещей [Журнал] / Авт. Дмитрий Коржавин в // Хакер. - 2016. - 207. - стр. 31-33.
7. BLE-маячок на базе СС2650: просто и по шагам. [Электронный документ] // авт. Александр Калачев, Максим Лапин - режим доступа: https://www.compel.ru/lib/ne/2017/10/2-ble-mayachok-na-baze-ss2650-prosto-i-po-shagam,свободный.
8. Разработка IoT устройств с использованием Bluetooth LE [Электронный
документ] // авт. Indemsys - режим доступа:
https://habr.com/post/394757/,свободный.
9. App Manifest [Электронный документ] // Android Developers. - режим
доступа: http://developer.android.com/guide/topics/manifest/manifest-
intro.html,свободный.
10. Layouts [Электронный документ] // Android Developers. - режим
доступа: https://developer.android.com/guide/topics/ui/declaring-
layout.html,свободный.
11. Activities [Электронный документ] // Android Developers. - режим
доступа: https://developer.android.com/guide/components/activities.html,
свободный.
12. How to Communicate with a Custom BLE using an Android App [Электронный документ] // авт. Travis Fagerness - режим доступа: https://www.allaboutcircuits.com/projects/how-to-communicate-with-a-custom-ble-using-an-android-app/,свободный.
13. CREATING ANDROID APPLICTAION USING BLE SENSOR [Электронный документ] // авт. Marko Patanen - режим доступа: https: //www.theseus. fi/bitstream/handle/10024/78079/Patanen Marko. pdf? sequence=1 &isAllowed=y,свободный.
14. How to connect to BLE devices [Электронный документ] // Evo Thinkgs - режим доступа:https://evothings.com/doc/tutorials/how-to-connect-to-ble-devices.html,свободный.
15. Android Programming for Beginners / авт. John Horton. - 1-е изд. - Kindle Edition, 2015, 700c.
16. Hello, Android: Introducing Google's Mobile Development Platform (Pragmatic Programmers) / авт. Ed Burnette. - 3-e изд. - The Pragmatic Bookshelf, 2010. - 247с.
17. Android Programming: Pushing the Limits / авт. Erik Hellman. - 1-e изд. - Wiley, 2014. - 434с.
18. Android Application Development in 24 Hours / авт. Carmen Delessio, Lauren Darcey, Shane Conder. - 3-e изд. - SAMS, 2014. - 413с.
19. Beginning Android Tablet Application Development / авт. Wei-Meng Lee.
- 1-e изд. - In Full Color, 2011. - 288с.
20. IoT Projects with Bluetooth Low Energy / авт. Madhur Bhargava. - 1-e изд.
- Packt, 2017. - 278с.