Communication bluetooth entre la carte microbit et un smartphone

par | Déc 12, 2017 | Microbit

I ) Introduction à la technologie Bluetooth

Le bluetooth utilise une technique radio courte distance destinée à simplifier les connexions entre les appareils électroniques.

Le Dr. Jaap Haartsen à mis au point cette technologie dans l’entreprise Ericsson une entreprise Suédoise.
Le nom Bluetooth signifie « dent bleue » il a été choisi pour rendre hommage à Harald Blatand ( Harald à la dent bleue en Français ) un roi Viking du Danemark qui a unifié les royaumes du Danemark et de la Norvège et de la Suède.

alphabet-runnique

D’ailleurs le logo bluetooth reprend les initiale de Harald Blatand dans l’aphabet Runique

 

introduction-communication-serie-microbit-smartphone-2

II ) La liaison série

liaison-setie-liaison-parallele

Dans la photo ci-dessus il est indiqué que la liaison bluetooth est une liaison série.

Vous avez appris que les informations numériques circulent par paquet de 8 bits ( 1 octet )

Pour transmettre un message constitué de plusieurs paquets de 8 bit on a donc le choix de transmettre :

Tous les bits en même temps avec 8 fils, c’est la liaison parallèle

Chaque bit à la suite dans un seul fil c’est la liaison série.

On pourrait se contenter d’un seul fil pour une liaison série, dans ce cas il faudrait que le protocole de communication impose que les 2 machines ne transmettent pas en même temps.
Dans ce cas le récepteur (Rx) attend que l’émetteur (Tx) ai terminé avant de pouvoir émettre à son tour.

C’est le protocole normalement utilisé en classe, vous attentez que votre interlocuteur ou interlocutrice ai terminé avant de répondre.

Dans le cas des machines on met deux fils qui se croisent afin qu’elles puissent transmettre en même temps, cela prend moins de temps.

Bien sûr on transmet moins vite avec une liaison série qu’une liaison parallèle mais les liaisons séries sont utilisés pour des communications simples et de toute façon cela va quand même à la vitesse de l’électricité.

La liaison série est le protocole de communication et dans le cas
de la liaison série USB le support de communication est filaire
de la liaison série bluetooth le support de communication c’est les ondes radio

interieur-clef-USB

Si vous démontez un câble USB, une clef USB ou un appareil bluetooth vous verrez dans la majorité des cas 4 connexions.

En fait seuls Rx et Tx s’occupe des communications, le « + » à 5V et le «  » à 0V sont la pour apporter l’énergie électrique.

 

III ) Test d’une liaison bluetooth entre une carte microbit et un smartphone

Fichier de test liaison bluetooth Microbit Smartphone.zip

Téléchargez et décompressez le fichier ci-dessus à l’intérieur le fichier avec l’extension .hex est à ouvrir avec l’application de programmation microbit https://makecode.com/

Le fichier avec l’extension .aia est à ouvrir avec l’application App inventor

III ) Transmettre des informations de la carte microbit vers le smartphone

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recevoir-information-microbit

IV ) Transmettre des informations du smartphone vers la carte microbit

2-cote-smartphone

cote-microbit

V ) Le protocole de communication

Faire des copies d’écran et regroupez ces copies d’écran en une seule image afin de montrer les blocs de Microbit et de App inventor qui sont chargé de faire respecter le protocole de communication.
C’est à dire en simplifiant
– mettre les bits à la suite d’un coté puis les reconstituer par paquet de 8 de l’autre coté
– mettre des bits à 0 et 1 pour indiquer quand est ce qu’un octet commence et quand il se termine
– renvoyer les bits qui on été mal transmis

VI ) La sécurité

Dans ce protocole basique rien n’empêche un inconnu connaissant le protocole de base bluetooth de se connecter à votre carte microbit de lire des informations et d’en envoyer.

Vous connaissez les dégât que peuvent provoquer les piratages sur les informations des ordinateurs ou des téléphones.
Maintenant imaginer le piratage d’objets réels en cas de mauvaise sécurité de transmission
Par exemple : quelqu’un qui prend le contrôle d’une voiture autonome
                          quelqu’un qui prend le contrôle des caméras dans une ville, des lampadaires
                          du réseau électrique d’un hopital …

Ajouter un autre protocole de communication pour les programmes de microbit et Appinventor afin d’effectuer un « Appariement » ( pairing en Anglais ) afin que seules 2 machines qui se connaissent soient autorisés à se connecter.

V ) Des applications concrète

1 ) Programmez la carte microbit pour que les valeurs mesurées par son capteur de température puissent être affichées dans votre smartphone. Vous pourrez ainsi recevoir une alerte dans votre téléphone si le homard que vous transportez dépasse une température trop élevé pour sa conservation durant le transport donc votre sécurité alimentaire.

2 ) Programmez la carte microbit pour que si le paquet de vaisselle en porcelaine que vous transportez à vélo subit des chocs trop importants vous puissiez être avertie par une alerte smartphone vous conseillant de ralentir.

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