บทเรียน 7.1 — BLE สำหรับผลิตภัณฑ์ Edge

เป้าหมาย

เมื่อจบบทเรียนนี้ คุณจะ

1. เปรียบเทียบบทบาทของ BLE (local) กับ MQTT (cloud / broker) สำหรับผลิตภัณฑ์ Edge ได้อย่างน้อยสามด้าน
2. อธิบายคำ GAP, GATT, Peripheral, Central, Advertising และ Notification ด้วยตัวอย่างจากบอร์ดและโฮสต์
3. อธิบายการแบ่งงานระหว่างคอร์: CM33 เป็นเจ้าของ BLE stack ส่วน CM55 สั่งงานผ่าน IPC

ก่อนเริ่ม

• ผ่าน บทเรียน 6.2 — แล็บ M06 มาแล้ว
• ใช้บอร์ดจริง: TESAIoT Dev Kit หรือ Eva Kit (KIT_PSE84_EVAL)
• บทเรียนเชิงปฏิบัติ — เปรียบเทียบกับ MQTT (โมดูล 6) เชื่อมโฮสต์ท้องถิ่นผ่าน BLE

หมายเหตุสำคัญ (ตรวจสอบเมื่อ 26 ก.ย. 2026): โค้ด C ในบทนี้เรียก API ของเฟิร์มแวร์ TESAIoT Bitstream ที่ยังไม่เปิดซอร์ส ฟังก์ชันอย่าง cm55_ble_periph_status_get_sync, cm55_ble_periph_adv_ctrl_sync, cm55_trigger_ble_periph_*, cm55_ble_request_scan_* จึงยังไม่มี header ให้เปิดดูหรือ build เอง — อ่านเป็นแนวคิดและลำดับการเรียกใช้ โฮสต์ ble-flet เองก็ยังไม่เผยแพร่ต่อสาธารณะ (เป็นของผู้ดูแล) ให้ใช้ GATT explorer ทั่วไปแทน เช่น nRF Connect, LightBlue หรือ AIROC™ Bluetooth® Connect

ดูของจริงก่อน — BLE ในหน้าเดียว

BLE เป็นวิทยุระยะสั้นพลังงานต่ำ เหมาะกับโทรศัพท์ แท็บเล็ต และเดสก์ท็อปที่อยู่ใกล้บอร์ด — ไม่ต้องมี Wi‑Fi หรือ broker

Key phrase: MQTT พาข้อมูลขึ้นเครือข่าย — BLE พาข้อมูลเข้ามือถือ/พีซีที่อยู่ใกล้

แนวคิด — BLE เทียบกับ MQTT (หลังโมดูล 6)

เกณฑ์ขั้นต่ำของโมดูล 8: MQTT หรือ BLE — ใช้ทั้งสองได้เป็นโบนัส

แนวคิด — BLE อยู่ตรงไหนใน TESA Firmware

บน Evaluation Kit วิทยุมักเป็น AIROC™ Wi‑Fi & Bluetooth® combo — สแต็ก BLE รันบน CM33; แอปเซ็นเซอร์บน CM55 สั่งผ่าน IPC

[Phone / PC central] ──GATT──► [BLE peripheral on CM33]
                                    ▲  │ IPC
                              [App on CM55]  cm55_trigger_ble_periph_*

Honest note: Wi‑Fi และ BLE ใช้วิทยุชุดเดียวกันบนหลายคิต — อย่าคาดหวัง throughput สูงสุดทั้งสองพร้อมกันโดยไม่ทดสอบ coexistence

ตัวอย่างสมบูรณ์ — อ่านสถานะ peripheral (diagnostic first)

ก่อน "เชื่อมกับมือถือ" ให้ยืนยันว่าโปรไฟล์ BLE บนเฟิร์มแวร์ทำงาน

#include "cm55_ipc_app.h"
#include "ipc_ble_periph_types.h"

ipc_ble_periph_status_t st;

if (cm55_ble_periph_status_get_sync(&st, 5000U)) {
    /* ตรวจ stack_ready, connection_id, tx_notify_enabled */
} else {
    /* timeout / IPC ไม่ตอบ — ตรวจว่า firmware เปิด BLE profile */
}

ตัวอย่างสมบูรณ์ — สั่ง advertising

Advertising ทำให้ Central มองเห็นอุปกรณ์ — ชื่อในแล็บ TESA มักขึ้นต้นด้วย TESAIoT-

uint8_t result = 0xFF;

/* action: 0 = stop, 1 = start, 2 = restart */
if (cm55_ble_periph_adv_ctrl_sync(1U, &result, 5000U)) {
    /* result 0 = ok ตาม bridge */
}

Key phrase จาก firmware: ขณะมี connection อยู่ การ stop ADV จะไม่ตัดลิงก์ — และ start ADV อาจไม่จำเป็นเพราะเชื่อมอยู่แล้ว

แนวคิด — เส้นทาง scan (observer, ทางเลือก)

เมื่อบทบาทเป็น สแกนหาอุปกรณ์อื่น (ไม่ใช่แค่เป็น peripheral):

cm55_ble_ipc_set_event_handler(on_ble_ipc, NULL);
cm55_ble_request_scan_all();  /* หรือ scan_name / scan_addr */

ยังไม่พบตัวเทียบใน SDK สาธารณะสำหรับเส้นทาง scan/observer — ble_nus ใน SDK เปิดเป็นบทบาท peripheral อย่างเดียว

แนวคิด — เครื่องมือโฮสต์สำหรับแล็บ

ความปลอดภัยและวินัยแล็บ: แล็บมักใช้ลิงก์สั้น ๆ ไม่ใช่ production secure pairing · อย่าเปิด GATT explorer สองตัวพร้อมกันไปที่บอร์ดเดียวกัน

ฝึกเติม/แล็บ

แล็บ: การเชื่อมต่อ BLE

• อ่านสถานะ peripheral จนยืนยันว่าโปรไฟล์ BLE พร้อม
• สั่ง advertising (stop/start/restart) แล้วสังเกตผลบนโฮสต์
• เชื่อมด้วย GATT explorer ทั่วไปอย่างน้อยหนึ่งตัว แล้วเก็บหลักฐาน
• (ถ้าเวลาเหลือ) ลองเส้นทาง scan/observer

เช็กความเข้าใจ

1. ข้อใดตรงกับ Key phrase ของบทเรียนเรื่อง BLE กับ MQTT
2. อุปกรณ์ที่ "สแกนแล้วเชื่อม" เช่นโทรศัพท์หรือพีซี มีบทบาทใด (Advertising / Notification / Central / Peripheral)
3. ในเฟิร์มแวร์ของบทเรียนนี้ BLE stack รันบนคอร์ใด

ไปต่อ

• BLE พาข้อมูลเข้ามือถือ/พีซีใกล้ตัว — MQTT พาข้อมูลขึ้นเครือข่าย คนละชั้นขนส่ง
• CM33 เป็นเจ้าของ BLE stack, CM55 สั่งผ่าน IPC (สถานะ, advertising, scan)
• Capstone ต้องมีอย่างน้อยหนึ่งเส้นทาง connectivity: MQTT หรือ BLE
• พร้อมแล้วสำหรับ โมดูล 8 — Capstone และแหล่งเรียนรู้ของหลักสูตร

บทเรียนโมดูล 8 →

แหล่งที่มา

"บทเรียน 7.1 — BLE สำหรับผลิตภัณฑ์ Edge" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย
(Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program
สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

เนื้อหาต้นฉบับโดย ผศ.ดร.สันติ นุราช ภาควิชาวิศวกรรมระบบควบคุมและเครื่องมือวัด คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (KMUTT) (https://github.com/drsanti) ภายใต้การสนับสนุนของสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA)
นำเข้าจาก drsanti/TESAIoT-Courses — C1 (commit 287c218) ภายใต้สัญญาอนุญาต CC BY 4.0

ไม่มีภาพจากบุคคลที่สามในสไลด์ชุดนี้