The Bluetooth Menace
2 Maret 2020.
Halo! Kembali lagi di tulisan gue yang lagi-lagi isinya soal ESP32 dan bluetooth :)). Tapi, pada tulisan kali ini gue gak lagi membahas bluetooth classic yang seperti kita gunakan pada tulisan sebelumnya. Melainkan, kita akan menggunakan bluetooth low energy atau yang biasa disingkat BLE.
Gak seperti bluetooth classic, sesuai namanya, bluetooth low energy ini adalah jenis bluetooth yang hemat energi.
Kok bisa?!!!
Jelas aja bisa. Karena sistem pada bluetooth low energy ini gak seperti sistem yang ada pada bluetooth biasanya. Kalo pada bluetooth biasanya komunikasi antar 2 perangkat terus terhubung, pada BLE ini perangkat hanya akan aktif ketika 2 perangkat ini sedang berkomunikasi atau melakukan transmisi data. Jadi kalo lagi gak ada data yang ditransisikan, bluetooth ini akan ‘tidur’ terlebih dahulu, sehingga energi yang butuhkan jauh lebih hemat jika dibandingkan dengan bluetooth biasa.
Berikut tabel perbedaan pada classic bluetooth dan bluetooth low energy:
Oleh karena perbedaan tersebut, BLE cocok untuk digunakan pada implementasi yang hanya membutuhkan pertukaran data yang kecil. Seperti pada penggunaan untuk implementasi HealthCare, fitness, tracking, security, dll.
BLE Server dan Client
Pada BLE terdapat 2 tipe perangkat, yaitu perangkat yang bertindak sebagai server dan client. Dan ESP32 bisa bertindak sebagai keduanya.
Server nantinya akan berperan sebagai advertiser yang akan meng-advertise keberadaannya, sehingga dia dapat dideteksi/ditemukan oleh perangkat lain, dan terdapat data yang client dapat baca. Client akan melakukan scanning untuk mencari perangkat sekitar, dan ketika menemukan perangkat yang bertindak sebagai server yang dia cari, maka dia akan membuat komunikasi dan bersiap untuk menerima data yang akan datang. Ini biasa disebut point-to-point communication.
BLE with ESP32
Sebuha ESP32 bisa berperan sebagai BLE Server ataupun sebuah BLE Client. Terdapat beberapa contoh untuk ESP32 pada ESP32 BLE library for Arduino IDE. Library ini telah ter-install secara otomatis ketika kita menginstall board ESP32 pada Arduino IDE.
Pada Arduino IDE, kita bisa membuka File > Examples > ESP32 BLE Arduino dan mencoba-coba contoh program yang sudah siap pada BLE library.
Untuk penjelasan singkat, pada bagian ini gue akan mencoba membuat BLE Server dan akan menggunakan smartphone sebagai BLE Client.
Skema
Skema yang akan kita gunakan pada project kali ini gak akan jauh berbeda dari project yang sebelumnya pernah kerjakan di ESP32 Strikes Again. Untuk lebih detailnya, kalian bisa membuka blog tersebut dan melihat pada bagian skema di percobaan pertama.
Kode Program
Pada project kali ini kita akan menggunakan potongan kode yang sudah ada dan bereksperimen dengan menggunakan BLE dan lampu LED. Berikut potongan kodenya:
/*
Video: https://www.youtube.com/watch?v=oCMOYS71NIU
Based on Neil Kolban example for IDF: https://github.com/nkolban/esp32-snippets/blob/master/cpp_utils/tests/BLE%20Tests/SampleNotify.cpp
Ported to Arduino ESP32 by Evandro CoperciniCreate a BLE server that, once we receive a connection, will send periodic notifications.
The service advertises itself as: 6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E
Has a characteristic of: 6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E - used for receiving data with "WRITE"
Has a characteristic of: 6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E - used to send data with "NOTIFY"The design of creating the BLE server is:
1. Create a BLE Server
2. Create a BLE Service
3. Create a BLE Characteristic on the Service
4. Create a BLE Descriptor on the characteristic
5. Start the service.
6. Start advertising.In this example rxValue is the data received (only accessible inside that function).
And txValue is the data to be sent, in this example just a byte incremented every second.
*/
#include <BLEDevice.h>
#include <BLEServer.h>
#include <BLEUtils.h>
#include <BLE2902.h>BLECharacteristic *pCharacteristic;
bool deviceConnected = false;
float txValue = 0;
const int ledPin = 25;
const int readPin = 32; // Use GPIO number. See ESP32 board pinouts
const int LED = 2; // Could be different depending on the dev board. I used the DOIT ESP32 dev board.std::string rxValue; // Could also make this a global var to access it in loop()// See the following for generating UUIDs:
// https://www.uuidgenerator.net/#define SERVICE_UUID "6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E" // UART service UUID
#define CHARACTERISTIC_UUID_RX "6E400002-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"
#define CHARACTERISTIC_UUID_TX "6E400003-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E"class MyServerCallbacks: public BLEServerCallbacks {
void onConnect(BLEServer* pServer) {
deviceConnected = true;
};void onDisconnect(BLEServer* pServer) {
deviceConnected = false;
}
};class MyCallbacks: public BLECharacteristicCallbacks {
void onWrite(BLECharacteristic *pCharacteristic) {
rxValue = pCharacteristic->getValue();if (rxValue.length() > 0) {
Serial.println("*********");
Serial.print("Received Value: ");for (int i = 0; i < rxValue.length(); i++) {
Serial.print(rxValue[i]);
}Serial.println();// Do stuff based on the command received from the app
if (rxValue.find("A") != -1) {
Serial.print("Turning ON!");
digitalWrite(LED, HIGH);
}
else if (rxValue.find("B") != -1) {
Serial.print("Turning OFF!");
digitalWrite(LED, LOW);
}Serial.println();
Serial.println("*********");
}
}
};void setup() {
Serial.begin(115200);pinMode(ledPin, OUTPUT);// Create the BLE Device
BLEDevice::init("ESP32 UART Test"); // Give it a name// Create the BLE Server
BLEServer *pServer = BLEDevice::createServer();
pServer->setCallbacks(new MyServerCallbacks());// Create the BLE Service
BLEService *pService = pServer->createService(SERVICE_UUID);// Create a BLE Characteristic
pCharacteristic = pService->createCharacteristic(
CHARACTERISTIC_UUID_TX,
BLECharacteristic::PROPERTY_NOTIFY
);
pCharacteristic->addDescriptor(new BLE2902());BLECharacteristic *pCharacteristic = pService->createCharacteristic(
CHARACTERISTIC_UUID_RX,
BLECharacteristic::PROPERTY_WRITE
);pCharacteristic->setCallbacks(new MyCallbacks());// Start the service
pService->start();// Start advertising
pServer->getAdvertising()->start();
Serial.println("Waiting a client connection to notify...");
}void loop() {
if (deviceConnected) {
// Fabricate some arbitrary junk for now...
txValue = analogRead(readPin) / 3.456; // This could be an actual sensor reading!// Let's convert the value to a char array:
char txString[8]; // make sure this is big enuffz
dtostrf(txValue, 1, 2, txString); // float_val, min_width, digits_after_decimal, char_buffer
// pCharacteristic->setValue(&txValue, 1); // To send the integer value
// pCharacteristic->setValue("Hello!"); // Sending a test message
pCharacteristic->setValue(txString);
pCharacteristic->notify(); // Send the value to the app!
Serial.print("*** Sent Value: ");
Serial.print(txString);
Serial.println(" ***");// You can add the rxValue checks down here instead
// if you set "rxValue" as a global var at the top!
// Note you will have to delete "std::string" declaration
// of "rxValue" in the callback function.
if (rxValue.find("A") != -1) {
Serial.println("Turning ON!");
digitalWrite(ledPin, HIGH);
}
else if (rxValue.find("B") != -1) {
Serial.println("Turning OFF!");
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}
delay(1000);
}
Pada potongan kode program tersebut, nantinya apabila ESP32 menerima data karakter berupa ‘A’, maka ESP32 akan menyalakan lampu LED yang terhubung dan mengirimkan pesan bahwa lampu menyala pada serial monitor.
Note: jika kita ingin menggunakan lampu LED eksternal, maka
Melakukan Testing ESP32 BLE Server dengan Smartphone
Kebanyakan smartphone seharusnya sudah memiliki fitur BLE. Sekaran, gue akan meggunakan Redmi 5, tetapi seharusnya smartphone lainnya pun juga bisa ngejalanin fitur ini.
Kita dapat melakukan scanning ESP32 BLE Server dengan smartphone kita dan melihat service dan characterisic-nya.
Untuk melakukannya, kita akan menggunakan aplikasi BLE Terminal dari mightyIT yang dapat diakses melalui Google Play Store.
Sekarang kita dapat menuju ke Google Play Store dan mencari BLE Terminal. Install aplikasinya, dan buka aplikasi tersebut.
Setelah terbuka, lakukan scanning, dan apabila perangkat ESP32 telah terbaca, langsung sambungkan dengan perangkat tersebut.
Setelah terhubung, kita dapat mencoba untuk mengirimkan karakter ‘A’ pada terminal. Dan…. Voila! berhasil deh wkwk.
Gimana gampang, kan?!! wkwkw. Kalo belom puas ngetestnya, puas-puasin aja kirim ‘A’ untuk nyalain LED atau ‘B’ untuk matiin LEDnya hehehehe.
Sekian dulu tulisan kali ini, mohon maaf kalo ada banyak kekurangan, semoga tulisan ini bisa bermanfaat untuk semua yang membaca.
Sekian dari gue,
Enjoy!
