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通过使用结合全双工实时通信的Bluetooth Smart
由XSockets.NET的创始人兼首席执行官(CEO)Uffe Bjorklund 所创。自2009年以来他一直致力于围绕实时通信的开发工作。 来自德州仪器(ti)的SimpleLink™多标准CC2650无线MCU是一种令人惊奇的硬件,该硬件作为中央单元的外设,可通过蓝牙低能耗设备进行通信。基于CC2650的SimpleLink SensorTag拥有很多服务,能在全球任何地方访问套件,真的很棒。 任务 在本文中,我们将看看如何能扩展与CC2650无线MCU的通信(通过在蓝牙低能耗中央设备后面添加全双工通信层),以便我们能在全球任何地方对CC2650进行读取和写入操作。因为这可能让人感觉有点儿抽象,所以提供了下图,或许有助于让我们将要做的事情形象化。 有许多连接到外围Bluetooth Smart设备的方法,但在本文中,我们将用Raspberry Pi 2作为蓝牙低能耗(BLE)中央设备。 该图表明:CC2650无线MCU通过蓝牙低能耗设备与RaspberryPi进行通信。接着该Pi与XSockets(在这个实例中用的是NodeJS)建立TCP/IP连接,以便能采用全双工模式发送/接收数据。然后XSockets将能从任何TCP/IP连接处发送/接收数据,这样我们就可以在任何地方对CC2650进行读取和写入操作了。在上图中,客户端的几个代表是经过挑选的,但实际上客户端可以是具有TCP/IP的任何东西。 物联网(IoT)和实时通信 在物联网(IoT)世界中,实时通信几乎是必不可少的。最流行的IoT协议采用全双工通信,而且有很好的理由。IoT通常涉及以高频率发送数据或在有事发生时接收数据。借助请求响应驱动架构解决这一问题往往并非良策。而采用半双工威廉希尔官方网站 ,您要冒这样的风险:得到的解决方案很不正式却开销巨大;收到的信息是在不需要时发来的。 为实时通信建立Raspberry Pi 由于我们用来与Raspberry Pi的SensorTag进行通信的库是基于NodeJS的,因此我们也将使用NodeJS进行实时通信。 安装NodeJS 在Raspberry Pi上安装NodeJS非常容易。 sudo wget http://node-arm.herokuapp.com/node_latest_armhf.deb sudo dpkg -i node_latest_armhf.deb 然后,您可通过运行(这可能会输出v0.12.0或更高版本)来验证该版本 节点v 解决方案 本文的任务是展示如何在全球任何地方采用全双工模式对CC2650进行读取/写入操作。为了能做到这一点,我们需要三种部件。
这三个实施方案将在下面提及。 传感器客户端 Raspberry Pi上的传感器客户端(NodeJS)很容易建立。 设置 创建一个名为CC2650的文件夹并导航到它。 安装SensorTag库 npm install sensortag 安装xsockets.net库 npm install xsockets.net 代码 用于客户端的完整代码(〜70行)可在github库中找到,但重要的部分在这里介绍。只需将app.js文件放在您安装上述程序包的文件夹中即可。 连接到服务器,注意此处的IP和端口只用于开发。当部署到Azure时,该IP和端口将被替换为公共端点。 //连接到XSockets var conn = new xsockets.TcpClient('192.168.1.3', 4502, ['sensor']); //获取传感器控制器 //该控制器用来接收数据和发送数据 var sensorcontroller = conn.controller('sensor'); 当sensortag上的温度变化时 tagInstance.on('irTemperatureChange', function (ot, at) { //call server method 'irTempChange' and pass new value sensorcontroller.send('irtempchange', { obj: ot, amb: at }); }); 当监控客户端启用红外温度服务时 sensorcontroller.on('enableirtemp', self.enableIrTemperature); 当世界某个地方的监控客户端禁用红外温度服务时 sensorcontroller.on('disableirtemp', self.disableIrTemperature); 实时服务器 由于XSockets.NET是有形态的,因此您可连接任何东西,它允许您跨协议等进行对话。建立服务器端通信将非常轻松。 传感器控制器 这是传感器客户端将向其发送数据的控制器。这个概念简单却有效。当传感器客户端向该传感器控制器发送信息时,该信息被发送到具有监视器控制器实例的所有客户端。这样,所有正负责监控的客户端均会获得有关通知。
监视器控制器 监视器控制器比传感器控制器更简单。这只有三种方法。
通过输入我们从传感器客户端那里知道的连接ID,服务器可把正确的传感器作为目标来禁用/启用。 监控客户端 由于您可将任何东西连接到实时服务器(XSockets),因此您几乎可从任何东西所在的方位控制该传感器。但您的想象力会设定限制!在这个范例中,笔者将只用一个基本网页和JavaScript来从该传感器读/写数据。 代码 用于客户端的完整代码可在github库中找到,但重要的部分在这里介绍。 连接到服务器,注意此处的IP和端口只用于开发。 //连接到XSockets var conn = new XSockets.WebSocket('ws://192.168.1.3:4502', ['monitor']); //获取传感器控制器 //该控制器用来接收数据和发送数据 var monitor = conn.controller('monitor'); 当服务器发送有关温度变化的通知时 monitor.on('irTempChange', function(d) { console.log('irtempchange', d); vm.update(d); }); 当从该网页启用红外温度服务时 monitor.invoke('enableIrTemp', vm.id()); 当从该网页禁用红外温度服务时 monitor.invoke('disableIrTemp', vm.id()); 当世界某个地方的监控客户端禁用红外温度服务时 monitor.on('irTempDisabled', function(id) { vm.disable( id); }); 当世界某个地方的监控客户端启用红外温度服务时 monitor.on('irTempEnabled', function(id) { vm.enable(id); }); 启动和运行 下面有一张图,展示的结果来自笔者的开发机器。我们看到,传感器标签通过BLE设备连接到使用NodeJS与XSockets进行通信的Raspberry Pi。然后XSockets可向所有客户端(在这个实例中仅仅是一个网页)发送数据。此外,我们还可直接从该网页(或任何其它客户端)启用/禁用传感器服务。 总结 打造该解决方案时,最大的挑战(对笔者来说)是在Raspberry Pi上设置BLE,但其原因可能是笔者在Linux和BLE方面技能有限。借助Raspberry Pi 2进行工作真是棒极了,德州仪器(TI)的SensorTag非常稳定且易于使用。此外,笔者还想给Azure一些赞誉,因为在Azure上部署 XSockets 简直不费吹灰之力。 接下来做什么? 就服务而言,本文仅谈论了来自CC2650的红外温度服务。接下来我们将继续完善该解决方案,并添加对更多服务的支持以及对多种SensorTag的支持,这样世界各地的人们就能注册自己的标签以便在Azure上展示。 GitHub库 完整的解决方案可在GitHub获得 |
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