Pagsusuri sa System ng Windows Bluetooth - isang SensorTag Approach: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Sa sumusunod, gagawin ko ang isang pagtatasa ng operating system ng Windows (OS) mula sa pananaw ng komunikasyon sa mga aparatong Bluetooth Low Energy - sa aming kaso na may iba't ibang uri ng SensorTags: Thunderboard React, Thunderboard Sense (parehong ginawa ng Silicon Labs Kumpanya), CC2650STK at CC2541DK (parehong binuo ng Texas Instruments Company).

Hakbang 1: Pagsusuri sa Windows Bluetooth System - isang SensorTag Approach

Sa sumusunod, gagawin ko ang isang pagtatasa ng operating system ng Windows (OS) mula sa pananaw ng komunikasyon sa mga aparatong Bluetooth Low Energy - sa aming kaso na may iba't ibang uri ng SensorTags: Thunderboard React, Thunderboard Sense (parehong ginawa ng Silicon Labs Kumpanya), CC2650STK at CC2541DK (parehong binuo ng Texas Instruments Company).

Sinusundan ko, susuriin ko ang Windows 7, Windows 8.1 at ang mga sumusunod na bersyon ng Windows 10:

· Update sa Annibersaryo (inilabas noong Agosto 2, 2016; pagtatapos ng suporta: pansamantala Marso 2018), · Update ng Mga Tagalikha (inilabas noong Abril 5, 2017; pagtatapos ng suporta: pansamantala Setyembre 2018) at

· Update ng Mga Tagalikha ng Taglagas (inilabas noong Oktubre 17, 2017; pagtatapos ng suporta: pansamantala Marso 2019).

Ang pagtatasa ay magagawa mula sa mga sumusunod na punto ng view:

1. Ang kakayahan ng operating system (OS) na ipares sa isang SensorTag;

2. Ang kakayahang makakuha ng data ng Generic Access (ito ay isang sapilitan na serbisyo);

3. Ang kakayahang makakuha ng Impormasyon sa Device (inilalantad ng serbisyong ito ang impormasyon ng tagagawa at / o vendor na nauugnay sa isang tukoy na SensorTag);

4. Ang kakayahang makuha ang data ng SensorTag, gamit ang diskarte sa pagbasa at

5. Ang kakayahang makuha ang data ng SensorTag, gamit ang diskarte sa pag-abiso.

Ang lahat ng mga pagsubok ay tapos na gamit ang 9.7.8.0 bersyon ng application ng BlessTags. Ang application ng BlessTags ay binuo na sinusuportahan bilang Windows SDK - Bluetoothapis. Ang mga pagpapaandar tulad ng BluetoothGATTGetCharacteristicValue, BluetoothGATTGetDescriptorValue, BluetoothGATTGetServices o BluetoothGATTSetCharacteristicValue ay ginamit.

Ang application na ito, blessTags (BLE SensorTags) application, maaaring ma-download mula sa Windows Store Apps: https://www.microsoft.com/store/apps/9p054xsjjr1n. Para sa karagdagang impormasyon, demo, praktikal na mga aplikasyon, halimbawa atbp mangyaring bisitahin ang sumusunod na blog:

Hakbang 2: Windows 10 - Update sa Annibersaryo - Bersyon 1607

Ang bersyon na ito ng operating system ng Windows 10 ang pinakamahusay, mula sa pananaw ng mga aparatong Bluetooth Low Energy. Maaari itong ipares nang walang anumang problema sa lahat ng SensorTags (hindi alintana ang bersyon ng software na tumatakbo sa kanila), kung saan alam ng application ng BlessTags kung paano gumana (CC2650STK, Thunderboard React, Thunderboard Sense at CC2541DK), at lahat ng impormasyon mula sa Mga Serbisyo ng Bluetooth na Kumuha ng Generic Ang Impormasyon sa Pag-access at Pagkuha ng Device ay nakuha nang walang anumang problema.

Sinusuri ang bilis ng pagkuha ng data (para sa mga aparatong CC2650STK at CC2541DK) gamit ang pag-abiso at pagbabasa ng mekanismo ng paglilipat ng data, maaari naming obserbahan ang mga sumusunod:

1. sa pamamagitan ng mekanismo ng pag-abiso, makakakuha tayo ng data mula sa lahat ng mga sensor (walong) mula sa 150 [ms] hanggang 150 [ms] nang walang anumang mga problema;

2. sa halip, kapag itinakda namin ang oras ng acquisition sa 150 [ms] at ginagamit namin ang mekanismo ng pagbabasa ng data - sa pinakamasayang sitwasyon, nakakuha kami ng 713 [ms] at sa pinakapangit na kaso, nakakuha kami ng 840 [ms].

Kung susuriin namin ang Thunderboard React at Thunderboard Sense, makukuha namin ang katumbas na mga resulta - gumagana ang mga ito nang walang anumang problema sa kapaligiran sa Pag-update ng Anniversary ng Windows 10.

Sa katunayan, ang lahat ng mga pelikula sa pagtatanghal ng pangunahing pag-andar ng application ng BlessTags at ng iba't ibang mga tukoy na tampok (tulad ng Mga Gadget) ay ginawa gamit ang suporta ng Windows 10 Anniversary Update.

Hakbang 3: Windows 10 - Update ng Mga Tagalikha - Bersyon 1703

Ang bersyon ng Update ng Mga Tagalikha ng Windows 10 ay ang pinakapangit na operating system (OS) mula sa pananaw ng mga aparatong Bluetooth Low Energy.

Halos walang gumagana. Kinilala ng Microsoft na sinira ng Update ng Mga Tagalikha ang Bluetooth Low Energy (sanggunian 1 at sanggunian 2). Ang kumpanya ng Microsoft ay nangako ng isang hotfix sa lalong madaling panahon. Ngunit mula noon ay naglabas sila ng na-update na bersyon ng Windows (Update ng Mga Tagalikha ng Taglalang) at walang nangyari - hanggang ngayon sa loob ng bersyon ng Update ng 10 Mga Tagalikha ng Mga Lumikha, ang Bluetooth Mababang Enerhiya ay hindi pa rin gagana.

Mayroong isang malaking bilang ng mga post sa mga forum kung saan nagrereklamo ang iba't ibang mga tao patungkol sa iba't ibang uri ng mga aparatong Bluetooth na huminto sa pagtatrabaho matapos mag-upgrade sa Update ng Mga Lumikha (tingnan dito, tingnan dito, tingnan dito, tingnan dito atbp.).

Ang mga resulta, ipapakita ko kaagad, nakuha pagkatapos ng maraming pagsubok: (1) sa isang desktop PC na mayroong isang CSR4.0 Bluetooth USB dongle (CSR8510 A10) at (2) sa isang laptop na Dell Inspiron P66F na may isang isinama na aparatong Bluetooth LE. Alam kong maraming mga solusyon sa internet upang ayusin ang maraming uri ng mga isyu sa Bluetooth. Sinubukan ko ang halos lahat, ngunit walang gumagana (i-update ang driver ng Bluetooth, patakbuhin ang troubleshooter ng Windows, huwag paganahin at paganahin ang mga serbisyong nauugnay sa Bluetooth atbp.)

Kaya, ipakita natin ang mga resulta:

1. CC2650STK:

a. Sa bersyon ng firmware na 1.40 ang pagpapares ng aparato ng SensorTag na may Windows ay imposible (Inulit ko ang proseso nang maraming beses, hindi bababa sa 8-10 beses, binuksan ko at patayin ang Bluetooth at sinubukan ko ulit - magkapareho ang mga resulta: imposibleng idagdag ang aparatong ito).

b. Sa bersyon ng firmware na 1.20, natuklasan ng PC ang SensorTag at naipares ko ang SensorTag sa PC.

Gayundin, nakakuha ako ng data ng Generic Access. Ngunit, sa serbisyo ng Kumuha ng Impormasyon sa Device, mula sa 9 na katangian 6 lamang ang tumugon at mula lamang sa kanila posible na makakuha ng impormasyon.

Sa halip, hindi ko ma-set up ang aparato at hindi ko makuha ang data mula sa mga sensor alinman sa pamamagitan ng mekanismo ng pagbasa o sa pamamagitan ng mga notification.

2. Reaksyon ng Thunderboard:

Ang operating system ay may kakaibang pag-uugali kapag sinimulan ang proseso ng pagpapares. Sa listahan ng mga natuklasang aparato, lilitaw at mawawala ang SensorTag (na may isang panahon na 1… 1.5 s). Sa wakas, kapag ang isang pag-click sa mouse ay matagumpay sa SensorTag, ang proseso ng pagpapares ay natutupad at ang mga LED sa Thunderboard React (ang asul at berde) ay may panahon kung magkakasunod na nag-flash sila sa isang hindi tipikal na mode.

Ang pagbabasa ng mga katangian ng Generic Access Service (0x1800) ay maaaring magawa nang walang anumang problema, ngunit ang pagbabasa mula sa Serbisyo ng Impormasyon sa Device (0x180A) ay nabigo sa lahat ng apat na mayroon nang mga katangian.

Ang pagtatakda ng mga sensor (naka-embed sa SensorTag), ang mode ng pagkuha ng data (sa Thunderboard React mayroon ka lamang sumusunod na posibilidad: (1) upang makakuha ng data sa pamamagitan ng abiso mula sa 3 mga sensor at (2) upang mabasa ang data mula sa iba pang apat na mga sensor) ay imposible. Samakatuwid, ang imposibilidad ng pagkuha ng aktwal na data mula sa mga resulta ng mga sensor nang direkta mula dito.

3. Pakiramdam ng Thunderboard:

Ang parehong proseso ng pulsating, na sinusunod para sa Thunderboard React, ay nahanap na mayroon din para sa Thunderboard Sense - kapag nais naming makamit ang proseso ng pagpapares. Ngunit narito, ang mga bagay ay mas masahol pa: pagkatapos ng pagpapares, ang program ng BlessTag ay hindi maaaring makita ang SensorTag. Kaya, walang aktibong aparato - walang entity mula sa kung saan ang application ng BlessTags upang makakuha ng data.

4. CC2541DK:

Ang pag-uugali ay magkapareho sa pag-uugali ng CC2650STK (bersyon ng firmware na 1.40). Sa bawat pagtatangka ng koneksyon, makakakuha ka ng sumusunod na mensahe ng error: "Subukang ikonekta muli ang iyong aparato".

Kaya, bilang konklusyon, sa loob ng bersyon na ito ng Windows 10 (Update ng Mga Tagalikha), imposibleng makipag-usap sa alinman sa apat na uri ng SensorTags na itinuro sa itaas. Dahil dito, binabanggit ko (muli) na dito ginamit ko ang parehong bersyon ng software na ginamit ko rin sa lahat ng pagsubok na ginawa sa Windows 10 Anniversary Update.

Hakbang 4: Windows 10 - Update ng Mga Tagalikha ng Taglalang - Bersyon 1709

Ang bersyon na ito ng Windows 10 (1709 - OS Build 16299.19) ay isang malaking hakbang pasulong, kumpara sa Windows 10 Creators Update (nasa BLE halos wala nang gumagana), ngunit mayroon pa ring mahabang paraan upang makarating sa antas ng Windows 10 Anniversary Update (1607) operating system

Ngunit tingnan natin kung bakit ko ginawa ang pahayag na ito:

1. CC2650STK (bersyon ng firmware na 1.40) at CC2541DK:

Gagamot ko ang dalawang mga aparato dito nang sabay-sabay dahil ang kanilang pag-uugali na nauugnay sa operating system ng Windows 10 (1709) ay magkatulad.

Ang pagpapatakbo ng pagpapares at pagbabasa, mula sa Generic Access at mga serbisyo sa Impormasyon ng Device, ay gumagana nang perpekto nang walang anumang uri ng mga problema.

Magaganap lamang ang mga problema kapag nais naming basahin ang impormasyon mula sa mga sensor. Ang mekanismo ng paglilipat ng data sa pamamagitan ng mga abiso ay hindi gumagana sa lahat.

Ang tanging paraan upang makakuha ng data mula sa mga sensor, naka-embed sa SensorTag, ay sa pamamagitan ng direktang mekanismo ng pagbabasa mula sa aparato. Ang pamamaraang ito ay may dalawang isyu: (1) mas mababang bilis ng paglipat ng data (tulad ng ipinakita namin sa itaas) at (2) kung ang lahat ng mga sensor ay tumatanggap ng isa sa dalawang pamamaraan ng paglilipat ng data (sa pamamagitan ng pagbabasa at pag-abiso), ang mga pindutan sa SensorTag ay maaaring interrogated lamang sa pamamagitan ng mekanismo ng notification. Salamat sa "tampok" na ito ng Windows 10 (1709) OS, ipinapatupad ng application ng BlessTags, nagsisimula sa bersyon 9.7.8.0, ang paraan ng pagbabasa para sa pagkuha din ng data.

Lumilitaw ang isang problema sa CC2650STK SensorTag pagkakaroon ng bersyon ng firmware na 1.20. Kung ang proseso ng pagpapares at pagbabasa ng data mula sa serbisyo ng Generic Access ay gumagana nang mahusay, ang proseso ng pagbabasa mula sa mga serbisyo sa Impormasyon ng Device ay hindi posible. Bukod dito, ang pagbabasa ng mga sensor (mula sa SensorTag na may bersyon ng firmware na ito) ay hindi gagana sa alinman sa isa sa dalawang posibleng mekanismo (pagbabasa o abiso).

2. Reaksyon ng Thunderboard:

Sa parehong mode tulad ng sa Update ng Windows 10 Creators, lilitaw at mawala ang SensorTag kapag nais naming magdagdag ng isang bagong Bluetooth device. Ang parehong pag-uugali ay maaaring mai-highlight sa sentro ng aksyon sa mabilis na pindutan ng pagkilos ng Bluetooth ay "Hindi konektado" at "Thunderboard React" ay paulit-ulit na ipinapakita (mangyaring tingnan sa sumusunod na pelikula ang prosesong ito simula sa time index 5.14 s). Kaagad na maaari nating tapusin na ang Thunderboard React ay nagkasala, higit sa lahat dahil sa isang hindi magandang pagpapatupad ng mekanismo ng advertising ng mga inhinyero ng Silicon Labs. Ngunit, sa paghahanap sa internet, mapapansin namin na ang ibang mga gumagamit ay nag-ulat ng parehong problema sa iba pang mga uri ng mga BLE device, pagkatapos i-install ang mga Tagalikha ng Taglagas Update - hal. Panoorin ang pelikulang ito sa YouTube.

Matapos ipares ang SensorTag, ang application ng BlessTags ay hindi matagpuan ang aparato ng Thunderboard React. Kaya, sa puntong ito wala nang gumagana: Generic Access at mga serbisyo ng Impormasyon ng Device o pagkuha ng data mula sa mga sensor na naka-embed sa Thunderboard React SensorTag.

3. Pakiramdam ng Thunderboard:

Ang mode na kumilos ay katulad ng isa sa Thunderboard React. Ang aparatong Bluetooth na ito ay ipinapakita at nawawala nang paulit-ulit. Kapag nagtagumpay ang proseso ng pagpapares, posibleng kumuha ng data mula sa Generic Access Service. Ngunit mula sa puntong ito, wala nang gumagana.

Bilang konklusyon, hanggang ngayon sa Windows 10 Fall Creators Update (1709, build 16229.19) ang SensorTags lamang na ginawa ng TI (CC2650STK at CC2541DK) ang gumagana. Dagdag pa, gumagana lamang sila sa mode ng pagbasa. Ngunit pansin! Ang bersyon ng CC2650STK firmware na 1.40 lamang ang gagana sa mode na ito. Sa kasamaang palad, kapag bumili ka ng isang CC2650STK mayroon kang isang napakataas na pagkakataon na kumuha ng isang aparato na may rebisyon na firmware na 1.20. Kaya, upang makipag-usap sa isang tulad ng isang uri ng SensorTag isang pag-upgrade kinakailangan ito ng hindi bababa sa bersyon ng firmware na 1.40.

Nauugnay sa hakbang na ito, nagpapakita ako ng isang pelikula na nagpapatunay sa lahat ng mga pahayag na ito na ginawa sa itaas para sa Windows 10 Fall Creators Update.

Mula noong unang paglabas ng Windows 10 Fall Creators Update (build 16229.19), noong Oktubre 17, 2017, walang mga pagpapabuti o pagwawasto ng mga error na nauugnay sa Bluetooth LE hanggang sa KB4054517 (inilabas noong Disyembre 12, 2017). Sa KB4054517 (OS Build 16299.125) mayroong isang pangunahing pagbabago sa Bluetooth LE (tingnan dito): "Isyu ang mga address sa mga isinapersonal na mga aparatong Bluetooth na hindi sumusuporta sa bonding". Dahil ang mensahe na ito ay napaka-cryptic, nagpasya akong ipagpatuloy ang lahat ng aking pagtatasa na ipinagpatuloy sa ngayon at upang makita kung mayroong anumang mga pagpapabuti kumpara sa unang pagpapalabas ng Windows 10 Fall Creators Update (build 16229.19). … at isang maliit na sorpresa, ngayon ay nakakakuha ako ng: (1) data mula sa Thunderboard Sense (mula sa mga sensor na naka-embed sa SensorTag ngunit sa pamamagitan lamang ng mekanismo ng pagbabasa) at (2) lahat ng impormasyon mula sa mga serbisyo ng Generic Access at Device Information. Walang iba pang mga pagpapabuti.

Hakbang 5: Windows 8

Bilang isang unang Microsoft OS na may suporta sa BLE, kasiya-siya ang pagpapatupad, ngunit malayo ito upang maging isang mahusay. Ang mga aparato lamang na gumagana sa operating system na ito ay CC2650STK at CC2541DK.

Itinatakda ang oras ng acquisition sa 150 [ms], para sa CC2650STK, maaari naming makuha ang data (mula sa lahat ng naka-embed na sensor), na sinusunod ang rate ng sampling na 150 [ms], sa pamamagitan ng mekanismo ng pag-abiso nang walang anumang mga problema. Sa kasamaang palad, gamit ang mekanismo ng pagbabasa ng CCC2650STK, makakakuha kami ng data (mula sa lahat ng mga sensor) sa isang tagal ng 2 segundo.

Lumalala ang sitwasyon kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa CC2541DK. Sa pamamagitan ng mekanismo ng pag-abiso, ang data ay nakuha sa isang tagal ng 0.4… 0.6 segundo. Habang ginagamit ang mekanismo sa pagbabasa maaari naming makuha ang data sa isang pabagu-bago ng panahon ng 2.8… 3 segundo. Ang mga kundisyon ay pareho: panahon ng pagkuha 150 [ms] mula sa lahat ng mga sensor na naka-embed sa CC2541DK SensorTag.

Hakbang 6: Windows 7

Ang kumpanya ng Microsoft ay nagdagdag ng suporta para sa Bluetooth Low Energy (BLE) stack na nagsisimula sa operating system ng Windows 8. Nagbigay sila ng isang API na nagbibigay-daan sa mga application na ma-access ang mga BLE device.

Ngunit ang Microsoft ay hindi nai-port ang BLE API's sa Windows 7. Ang built-in na stack ng Windows 7 ay sumusuporta lamang sa bersyon ng Bluetooth 2.1 / 3.0, walang suporta para sa BLE (4.0, 4.1 o 4.2). Kaya, mula sa puntong isang pagtingin sa isang developer imposibleng makipag-usap, sa Windows 7, na may isang BLE aparato na gumagamit ng Windows 7's stack.

Ang kumpanya ng TI ay mayroong isang programa na tinatawag na BLE Device Monitor na may kakayahang: (1) na tumakbo sa Windows 7 at (2) upang makipag-usap sa isang SensorTag. Ngunit dapat mong gamitin para sa mga ito ang isang espesyal na USB dongle (hal. CC2540 Bluetooth Low Energy USB). Kung ang source code para sa USB dongle ay libre, ang source code para sa BLE Device Monitor ay hindi magagamit - para lamang ito sa panloob na paggamit ng kumpanya ng TI.

Hakbang 7: Mga Konklusyon

Ang Windows 10 Anniversary Update (Bersyon 1607) ay ang pinakamahusay na bersyon ng Windows na ginawa ng Microsoft mula sa puntong isang pagtingin sa mga aparatong Bluetooth Low Energy (BLE) - ang SensorTags sa aming kaso. Malinaw na, ito ay dahil din sa maraming bilang ng mga pagpapabuti na naganap sa antas ng Bluetooth LE sa mga sumusunod na OS build (tingnan para sa karagdagang impormasyon: https://support.microsoft.com/en-us/help/4000825): 14393.51, 14393.105, 14393.189, 14393.222, 14393.321, 14393.351, 14393.726 at 14393.1083.

Maaaring mai-download ang application ng BlessTags (BLE SensorTags) mula sa Windows Store Apps: https://www.microsoft.com/store/apps/9p054xsjjr1n. Para sa karagdagang impormasyon, demo, praktikal na mga aplikasyon, halimbawa atbp mangyaring bisitahin ang sumusunod na blog:

Pag-synthesize ng lahat ng mga resulta sa itaas ay makukuha namin ang talahanayan na nauugnay sa hakbang na ito.