Windows Bluetooth системасынын анализи - SensorTag ыкмасы: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Төмөндө мен Bluetooth Low Energy түзмөктөрү менен байланышуу көз карашынан Windows операциялык тутумуна (ОС) анализ жасайм - биздин учурда SensorTags: Thunderboard React, Thunderboard Sense (экөө тең Silicon Labs тарабынан чыгарылган) Company), CC2650STK жана CC2541DK (экөө тең Texas Instruments Company тарабынан иштелип чыккан).

1 -кадам: Windows Bluetooth системасынын анализи - SensorTag ыкмасы

Төмөндө мен Bluetooth Low Energy түзмөктөрү менен байланышуу көз карашынан Windows операциялык тутумуна (ОС) анализ жасайм - биздин учурда SensorTags: Thunderboard React, Thunderboard Sense (экөө тең Silicon Labs тарабынан чыгарылган) Company), CC2650STK жана CC2541DK (экөө тең Texas Instruments Company тарабынан иштелип чыккан).

Мен андан кийин Windows 7, Windows 8.1 жана Windows 10дун төмөнкү версияларын талдайм:

· Юбилейлик жаңыртуу (2016 -жылдын 2 -августунда чыгарылган; колдоонун аягы: болжолдуу түрдө 2018 -жылдын март айы), · Жаратуучулардын жаңыртылышы (2017 -жылдын 5 -апрелинде чыгарылган; колдоонун аягы: болжолдуу түрдө 2018 -жылдын сентябры) жана

· Fall Creators Update (2017 -жылдын 17 -октябрында чыгарылган; колдоонун аягы: болжолдуу түрдө 2019 -жылдын март айы).

Анализ төмөнкү көз караштар боюнча жүргүзүлөт:

1. Иштетүү системасынын (OS) SensorTag менен жупташуу жөндөмдүүлүгү;

2. Generic Access маалыматтарын алуу мүмкүнчүлүгү (бул милдеттүү кызмат);

3. Түзмөк маалыматын алуу мүмкүнчүлүгү (бул кызмат белгилүү бир SensorTag менен байланышкан өндүрүүчү жана/же сатуучу маалыматын ачыкка чыгарат);

4. SensorTag маалыматын алуу мүмкүнчүлүгү, окуу ыкмасын колдонуу жана

5. Билдирүү ыкмасын колдонуп, SensorTagнын маалыматын алуу мүмкүнчүлүгү.

Бардык сыноолор 9.7.8.0 баракчасы тиркемесинин жардамы менен жасалды. BlessTags тиркемеси Windows SDK - Bluetoothapis колдоосу менен курулган. BluetoothGATTGetCharacteristicValue, BluetoothGATTGetDescriptorValue, BluetoothGATTGetServices же BluetoothGATTSetCharacteristicValue сыяктуу функциялар колдонулган.

Бул тиркемени, BlessTags (BLE SensorTags) тиркемесин Windows дүкөнүнүн колдонмолорунан жүктөп алса болот: https://www.microsoft.com/store/apps/9p054xsjjr1n. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн, демо, практикалык колдонмолор, мисалдар ж.б. төмөнкү блогго өтүңүз:

2 -кадам: Windows 10 - Юбилейлик жаңыртуу - 1607 -версия

Windows 10 операциялык тутумунун бул версиясы Bluetooth Low Energy түзмөктөрүнүн көз карашы боюнча эң мыктысы. Ал бардык SensorTags менен эч кандай көйгөйсүз жупташат (аларда иштеген программалык версиясына карабастан), анын жардамы менен кантипTTT тиркемеси кантип иштөөнү билет (CC2650STK, Thunderboard React, Thunderboard Sense жана CC2541DK) жана Bluetooth кызматтарындагы бардык маалыматтар Generic алуу Кирүү жана алуу түзмөк маалыматы эч кандай көйгөйсүз алынат.

Маалыматты берүүнүн кабарлоо жана окуу механизмин колдонуу менен маалыматтарды алуу ылдамдыгын (CC2650STK жана CC2541DK түзмөктөрү үчүн) талдап, биз төмөнкүлөрдү байкай алабыз:

1. кабарлоо механизми аркылуу биз бардык сенсорлордон (сегиз) 150 [мс] ден 150 [мс] чейин эч кандай көйгөйсүз маалыматтарды ала алабыз;

2. Анын ордуна, биз сатып алуу убактысын 150 [мс] деп койсок жана маалыматтарды окуу механизмин колдонсок - эң бактылуу абалда 713 [мс], эң начар учурда 840 [мс] алабыз.

Эгерде биз Thunderboard React жана Thunderboard Senseти талдай турган болсок, анда эквиваленттүү жыйынтыктарды алабыз - алар Windows 10 Anniversary Update чөйрөсүндө эч кандай көйгөйсүз иштейт.

Чынында, баракчалар тиркемесинин негизги функцияларынын жана ар кандай өзгөчөлүктөрдүн (гаджеттер сыяктуу) бардык презентациялык тасмалары Windows 10 Anniversary Update колдоосу менен жасалган.

3 -кадам: Windows 10 - Жаратуучуларды жаңыртуу - 1703 -версия

Windows 10дун Creators Update версиясы Bluetooth Low Energy түзмөктөрүнүн көз карашы боюнча эң начар иштөө тутуму (ОС) болуп саналат.

Дээрлик эч нерсе иштебейт. Майкрософт Жаратуучулар жаңыртуусу Bluetooth Low Energy (1 -шилтеме жана 2 -шилтеме) сынганын моюнга алды. Microsoft компаниясы мүмкүн болушунча тез арада оңдоону убада кылды. Бирок ошондон бери алар Windowsтун жаңыртылган версиясын чыгарышты (Күз Жаратуучуларын Жаңыртуу) жана эч нерсе болгон жок - ушул кезге чейин Windows 10 Creators Update версиясында Bluetooth Low Energy дагы эле иштебейт.

Форумдарда көп сандаган билдирүүлөр бар, анда ар кандай адамдар Жаратуучуларды жаңыртууга көтөрүлгөндөн кийин иштебей калган Bluetooth түзмөктөрүнүн ар кандай түрлөрүнө нааразы болушат (бул жерде караңыз, бул жерде караңыз, бул жерде караңыз, бул жерде ж.б.).

Жыйынтыктар, мен дароо көрсөтөм, көптөгөн сыноолордон кийин алынган: (1) CSR4.0 Bluetooth USB түйүнү (CSR8510 A10) болгон стол компьютеринде жана (2) Dell Inspiron P66F ноутбугунда интеграцияланган Bluetooth LE түзмөгү. Мен билем, интернетте Bluetooth көйгөйлөрүнүн бир нече түрүн чечүү үчүн көптөгөн чечимдер бар. Мен дээрлик бардыгын сынап көрдүм, бирок эч нерсе иштеген жок (Bluetooth драйверин жаңыртуу, Windowsтун оңдоочу программасын иштетүү, Bluetooth менен байланышкан кызматтарды өчүрүү жана иштетүү ж. Б.)

Ошентип, жыйынтыгын сунуштайбыз:

1. CC2650STK:

а. Программалык камсыздоонун 1.40 версиясында SensorTag түзмөгүн Windows менен жупташтыруу мүмкүн эмес (мен процессти бир нече жолу кайталадым, жок дегенде 8-10 жолу, мен Bluetoothду күйгүзүп, кайра аракет кылдым-жыйынтыктар бирдей болду: мүмкүн эмес болчу бул аппаратты кошуу).

б. Программалык камсыздоонун 1.20 версиясында, PC SensorTagны таап, мен SensorTagды ЖК менен жупташтыра алдым.

Ошондой эле, мен Generic Access маалыматын ала алдым. Бирок, Get Device Information кызматында 9 мүнөздөмөдөн 6 гана жооп берди жана алардан гана маалымат алууга мүмкүн болду.

Анын ордуна, мен түзмөктү орното албайм жана сенсорлордон маалыматтарды окуу механизми же билдирмелер аркылуу ала албайм.

2. Thunderboard реакциясы:

Иштетүү тутуму жупташуу процесси башталганда кызыктай жүрүм -турумга ээ. Табылган түзмөктөрдүн тизмесинде SensorTag көрүнөт жана жоголот (1… 1,5 сек. Менен). Акыр -аягы, чычкан SensorTagда ийгиликке жеткенде, жупташуу процесси ишке ашат жана Thunderboard Reactтеги LEDлер (көк жана жашыл), алар атиптик режимде ырааттуу жарк этип турган мезгилге ээ.

Жалпы кирүү кызматынын (0x1800) мүнөздөмөлөрүн окуу эч кандай көйгөйсүз жасалышы мүмкүн, бирок Түзмөк маалымат кызматынан (0x180A) окуу бардык төрт мүнөздөмөдө тең ишке ашпайт.

Сенсорлорду коюу (SensorTagга камтылган), маалыматтарды алуу режими (Thunderboard React боюнча сизде төмөнкү мүмкүнчүлүктөр гана бар: (1) 3 сенсордон кабарлоо аркылуу маалымат алуу жана (2) башка төрт сенсордон маалыматтарды окуу) мүмкүн эмес Демек, сенсорлордон чыныгы маалыматтарды алуунун мүмкүн эместиги ушул жерден түздөн -түз келип чыгат.

3. Thunderboard Sense:

Thunderboard React үчүн байкалган ошол эле импульстуу процесс Thunderboard Sense үчүн да бар экени аныкталды - биз жупташуу процессине жетүүнү каалайбыз. Бирок бул жерде баары андан да жаман: жупташкандан кийин,TarTT программасы SensorTagты аныктай албайт. Ошентип, активдүү түзмөк жок - бул маалыматты алуу үчүн баракчалар колдонмосу жок жерден.

4. CC2541DK:

Жүрүм -турум CC2650STK (камтылган версия 1.40) менен бирдей. Ар бир туташуу аракетинде сиз төмөнкү ката билдирүүсүн аласыз: "Кайра түзмөгүңүздү туташтырып көрүңүз".

Ошентип, жыйынтыктап айтканда, Windows 10дун ушул версиясында (Жаратуучуларды жаңыртуу) жогоруда көрсөтүлгөн SensorTagsтин төрт түрүнүн бири менен да байланышуу мүмкүн эмес. Демек, мен (дагы бир жолу) бул жерде мен Windows 10 Anniversary Updateте жасалган бардык сыноолордо колдонгон программалык камсыздоонун версиясын колдонгонумду айтам.

4 -кадам: Windows 10 - Күзгү Жаратуучулардын Жаңыртылышы - Версия 1709

Windows 10дун бул версиясы (1709 - OS Build 16299.19) Windows 10 Creators Update менен салыштырганда алдыга карай чоң кадам болуп саналат (BLEде эч нерсе иштебейт болчу), бирок дагы деле Windows 10 Anniversary Update деңгээлине жетүү үчүн узак жол бар. (1607) иштетүү системасы

Бирок мен бул билдирүүнү эмне үчүн айтканымды карап көрөлү:

1. CC2650STK (камтылган версия 1.40) & CC2541DK:

Мен бул эки түзмөктү бир убакта дарылайм, анткени алардын жүрүм -туруму Windows 10 (1709) менен окшош.

Жалпы кирүү жана түзмөк маалымат кызматтарынан жупташтыруу операциясы жана окуу эч кандай көйгөйсүз кемчиликсиз иштеп жатат.

Проблемалар сенсорлордон маалыматты окугубуз келгенде гана пайда болот. Билдирмелер аркылуу маалыматтарды берүү механизми такыр иштебейт.

SensorTagга камтылган сенсорлордон маалыматтарды алуунун бирден -бир жолу түзмөктөн түз окуу механизми аркылуу болот. Бул ыкманын эки маселеси бар: (1) маалыматтарды берүү ылдамдыгынын төмөндүгү (биз жогоруда көрсөткөндөй) жана (2) эгерде бардык сенсорлор эки маалымат берүү ыкмасынын бирин кабыл алса (окуу жана кабарлоо аркылуу), SensorTagдагы баскычтар кабарлоо механизми аркылуу гана суракка алынган. Windows 10 (1709) ОСтун бул "өзгөчөлүгүнүн" аркасында,TramTags тиркемеси 9.7.8.0 версиясынан баштап, маалыматтарды алуу үчүн окуу ыкмасын да ишке ашырат.

CC2650STK SensorTag программасынын 1.20 версиясы бар көйгөй пайда болот. Эгерде General Access кызматынан жупташуу жана маалыматтарды окуу процесси абдан жакшы иштесе, Device Information кызматтарынан окуу процесси мүмкүн эмес. Мындан тышкары, сенсорлор (бул программалык камсыздоонун версиясы бар SensorTagтан) эки мүмкүн болгон механизмдин (окуу же билдирүү) бири аркылуу иштебейт.

2. Thunderboard реакциясы:

Ошол эле режимде Windows 10 Жаратуучуларды жаңыртуудагыдай, биз жаңы Bluetooth түзмөгүн кошкубуз келгенде, SensorTag пайда болуп, жоголот. Ошол эле жүрүм -турумду Bluetooth'дун тез аракет баскычындагы иш -аракеттер борборунда баса белгилесе болот "Байланышкан эмес" жана "Thunderboard React" кайра -кайра көрсөтүлөт (кийинки тасмада бул процессти 5.14 секунданын убактысынан баштап караңыз). Ошол замат жыйынтыктай алабыз Thunderboard React күнөөлүү, негизинен Silicon Labs инженерлери тарабынан жарнак механизминин туура эмес ишке ашырылышынан улам. Бирок интернеттен издеп жатып, башка колдонуучулар FLE Жаратуучуларды орноткондон кийин, BLE түзмөктөрүнүн башка түрлөрүнө ошол эле көйгөйдү билдиришкенин байкайбыз. Жаңыртуу - мисалы, бул тасманы YouTubeдан көрүү.

SensorTag жупташтырылгандан кийин, happTags тиркемеси Thunderboard React түзмөгүн таба албайт. Ошентип, бул учурда эч нерсе иштебейт: Жалпы мүмкүндүк алуу жана Түзмөк маалымат кызматы же Thunderboard React SensorTagга камтылган сенсорлордон маалымат алуу.

3. Thunderboard Sense:

Жүрүш режими Thunderboard React режимине окшош. Бул Bluetooth түзмөгү кайра -кайра көрсөтүлөт жана жоголот. Жупташуу процесси ийгиликтүү болгондо, Жалпы кирүү кызматынан маалыматтарды алууга болот. Бирок ушул учурдан тартып эч нерсе иштебей калды.

Жыйынтык катары, азыр Windows 10 Fall Creators Update (1709, build 16229.19) боюнча TI (CC2650STK жана CC2541DK) тарабынан чыгарылган SensorTags гана иштеп жатат. Дагы, алар окуу режиминде гана иштеп жатышат. Бирок көңүл! Бул режимде CC2650STK камтылган 1.40 версиясы гана иштейт. Тилекке каршы, сиз CC2650STK сатып алганда, сизде 1.20 версиясы бар түзмөктү алуу мүмкүнчүлүгү жогору. Ошентип, SensorTagдын мындай түрү менен баарлашуу үчүн, жок дегенде, программалык камсыздоонун 1.40 версиясына өтүү керек.

Бул кадамга байланыштуу, мен жогоруда айтылган бардык сөздөрдү тастыктаган тасманы сунуштайм Windows 10 Fall Creators Update.

Windows 10 Fall Creators Update биринчи чыгарылышынан бери (16229.19 түзүмү), 2017 -жылдын 17 -октябрында, KB4054517ге чейин (2017 -жылдын 12 -декабрында чыгарылган) чейин Bluetooth LE менен байланышкан эч кандай жакшыруулар же каталар болгон эмес. KB4054517де (OS Build 16299.125) Bluetooth LEде негизги өзгөрүү бар (бул жерди караңыз): "Байланышты колдобогон жекелештирилген Bluetooth түзмөктөрү менен болгон көйгөйдү чечет". Бул билдирүү абдан табышмактуу болгондуктан, мен буга чейин берилген бардык анализимди улантууну чечтим жана Windows 10 Fall Creators Update'дин биринчи чыгарылышына салыштырмалуу жакшыртуулар бар -жогун билүү үчүн (16229.19 куруу). … жана бир аз күтүлбөгөн жерден, мен азыр:. Башка жакшыртуулар жок.

5 -кадам: Windows 8

Биринчи Microsoft OS BLE колдоосу менен, ишке ашыруу канааттандырарлык, бирок ал эң сонун болот. Бул иштетүү тутуму менен иштеген бир гана түзмөк CC2650STK жана CC2541DK.

Сатып алуу убактысын 150 [мс] деп коюу, CC2650STK үчүн, биз эч кандай көйгөйсүз билдирүү механизми аркылуу 150 [мс] ылдамдык ылдамдыгына ылайык келген маалыматтарды (бардык камтылган сенсорлордон) ала алабыз. Тилекке каршы, CCC2650STK окуу механизмин колдонуу менен биз 2 секунддук мезгил менен маалыматтарды (бардык сенсорлордон) ала алабыз.

CC2541DK жөнүндө сөз болгондо абал начарлап баратат. Билдирүү механизми аркылуу маалыматтар 0,4… 0,6 секунда менен алынат. Окуу механизмин колдонуп жатып, биз 2,8… 3 секунда өзгөрмөлүү маалыматтарды ала алабыз. Шарттар бирдей: CC2541DK SensorTagга орнотулган бардык сенсорлордон 150 [ms] алуу мөөнөтү.

6 -кадам: Windows 7

Microsoft компаниясы Windows 8 операциялык системасынан баштап Bluetooth Low Energy (BLE) стекине колдоо көрсөтүүнү кошумчалады. Алар колдонмолорго BLE түзмөктөрүнө кирүүгө мүмкүндүк берген API менен камсыз кылышты.

Бирок Microsoft BLE API'лерин Windows 7ге өткөрө элек. Windows 7нин стеки Bluetooth 2.1/3.0 версиясын гана колдойт, BLE (4.0, 4.1 же 4.2) үчүн эч кандай колдоо жок. Ошентип, иштеп чыгуучунун көз карашы боюнча, Windows 7де BLE түзмөгү менен Windows 7 стекин колдонуу менен байланышуу мүмкүн эмес.

TI компаниясынын BLE Device Monitor деп аталган программасы бар: (1) Windows 7де иштөө жана (2) SensorTag менен байланышуу. Бирок сиз бул үчүн атайын USB ключун колдонушуңуз керек (мис. CC2540 Bluetooth Low Energy USB). Эгерде USB донглинин баштапкы коду бекер болсо, BLE Device Monitor үчүн баштапкы код жеткиликтүү эмес - бул TI компаниясынын ички колдонуусу үчүн гана.

7 -кадам: Жыйынтыктар

Windows 10 Anniversary Update (1607 -версия) - бул Microsoft тарабынан Bluetooth Low Energy (BLE) түзмөктөрүнүн көз карашы боюнча жасалган эң мыкты Windows версиясы - биздин учурда SensorTags. Албетте, бул дагы төмөнкү ОС түзүмдөрүндө Bluetooth LE деңгээлинде болгон бир топ жакшыртууларга байланыштуу (көбүрөөк маалымат үчүн: https://support.microsoft.com/en-us/help/4000825): 14393.51, 14393.105, 14393.189, 14393.222, 14393.321, 14393.351, 14393.726 жана 14393.1083.

BlessTags (BLE SensorTags) тиркемесин Windows дүкөнүнүн колдонмолорунан жүктөп алса болот: https://www.microsoft.com/store/apps/9p054xsjjr1n. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн, демо, практикалык колдонмолор, мисалдар ж.б. төмөнкү блогго баш багыңыз:

Жогорудагы жыйынтыктардын баарын синтездеп, биз бул кадам менен байланышкан таблицаны алабыз.