Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/12319
Title: Διαδικτύωση συσκευών Arduino με χρήση τεχνολογίας bluetooth smart
Other Titles: Networking of Arduino devices with bluetooth smart protocol
Authors: Βλάχου, Ελένη
Keywords: Αισθητήρες
Ασύρματη τεχνολογία
Keywords (translated): Αrduino Due
Bluetooth low energy
BLE Shield
Sensors
Matlab
Simulink
Abstract: Το Bluetooth Low Energy είναι μια καινούργια τεχνολογία η οποία έχει σχεδιαστεί σαν μια συμπληρωματική τεχνολογία του κλασικού Bluetooth 4.0 καθώς και σαν την χαμηλότερης κατανάλωσης ασύρματη τεχνολογία που μπορεί να σχεδιαστεί. Η χρήση του πρωτοκόλλου BLE(Bluetooth Low Energy) είναι πλεόν η πιο διαδεδομένη λύση για την ανάπτυξη ασύρματων εφαρμογών πολύ χαμηλής κατανάλωσης. Πέρα από το πρωτόκολλο αυτό, πολλές πλατφόρμες ανοιχτού κώδικα είναι πλέον διαθέσιμες, επιτρέποντας στους χρήστες να αναπτύσσουν και να μοιράζονται γρήγορα πρότζεκτ ενσωματωμένων συστημάτων. Μια από τις πιο πετυχημένες πλατφόρμες αυτού του είδους είναι το Arduino. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η επέκταση της λειτουργικότητας του Arduino υλοποιόντας ένα απλό Bluetooth Host Interface, παρέχοντας έτσι ένα τρόπο για ανάπτυξη εφαρμογών εκμεταλλευόμενοι όλες τις ιδιότητες του DA14583 SoC. Mε βάση αυτό, ο χρήστης μπορεί να υλοποιήσει external host BLE εφαρμογές χρησιμοποιώντας την βιβλιοθήκη του Arduino που υλοποιήθηκε. H βιβλιοθήκη υλοποιεί ένα abstraction Layer στο επίπεδο του Generic Transport Layer (GTL) και παρέχει ένα απλοποιημένο Application Programming Interface (API) στο χρήστη. Σαν παράδειγμα, το Αpplication Layer υλοποιεί την λειτουργία ένος Proximity Reporter. Στη συνέχεια, ο bootloader υλοποιήθηκε έτσι ώστε το απαραίτητο firmware να μπορεί να φορτωθεί στο DA14583 αυτόματα όταν η εφαρμογή ξεκινά. Έτσι το Arduino έχει πλήρη έλεγχο του DA14583 και ούτε επιπλέον Hardware ή προγραμματισμός ή οποιαδήποτε άλλη πράξη χρειάζεται για το DA14583 προκειμένου να λειτουργήσει η εφαρμογή. Πέρα από αυτή την βιβλιοθήκη επιλέχθηκαν τρεις αισθητήρες, μια LCD οθόνη, ένας αισθητήρας θερμοκρασίας και τέσσερα LED για τους οποίους υλοποιήθηκαν τα toolboxes σε Matlab και Simulink καθώς και μια συνολική εφαρμογή σε Simulink. Στην εφαρμογή που υλοποιήθηκε αναλόγως την τιμή της θερμοκρασίας αναβοσβήνουν τα LED και εμφανίζεται η τιμή της στην οθόνη. Αναφορικά με το Arduino uπάρχουν αρκετά διαφορετικά είδη τα οποία καλύπτουν όλο το εύρος ζήτησης. Έτσι υπάρχει η δυνατοτητα υλοποίησης από 8-bit εφαρμογές χαμηλού κόστους μέχρι πιο απαιτητικές εφαρμογές των 32-bit. Εξαιτίας της απλότητας αλλά και των αρκετών δυνατοτήτων του, το Arduino Due είναι η κατάλληλη πλατφόρμα για την ανάπτυξη της παρούσας εργασίας.
Abstract (translated): Bluetooth Low Energy is a new technology which is designed as a complementary of the classic Bluetooth 4.0 as well as the most low power wireless technology that can be designed. Bluetooth low energy has become a very popular standard for the development of ultra-low power wireless devices and applications. On the other hand, many open-source hardware platforms have nowadays become available, allowing users to quickly develop and share embedded projects. One of the most successful and popular of these platforms is Arduino. The aim of this project is to extend the functionality of Arduino by implementing a simple Bluetooth host interface, and providing a way to quickly prototype, test ideas as well as develop entire applications by taking advantage of the DA14583 SoC capabilities. Due to this, the user can implement external host BLE applications by using the Arduino library that was implemented. This library implements an abstraction layer at the Generic Transport Layer (GTL) level and also exposes a simplified Application Programming Interface (API) to the user. As a use example, the Application Layer implements the functionality of a proximity reporter. Finally a bootloader was implemented so that the necessary firmware can be loaded to the DA14583 automatically when the application starts. This way, the Arduino has full control of the DA14583 and no extra hardware, programming or other action is needed for the DA14583 in order for the application to function. Apart from this library, three sensors where chosen, an OLEDrgb LCD screen, a LED sensor and a temperature sensor. For these three sensors toolboxes were created for both Matlab and Simulink and also a final application was created in Simulink with all these sensors working together. In this application regarding temperature value leds go on and off and the value appears in the LCD screen. In what concerns Arduino, there are many versions of Arduino covering the full spectrum from 8-bit low cost applications to more demanding 32-bit applications. Due to its simplicity and flexibility, Arduino Due is the perfect board for powerful larger scale Arduino projects, and was chosen for this project.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Nemertes_Vlachou.pdf5.32 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.