IoT. Լույսի տվիչների տվյալների պատկերացում Node-RED- ի միջոցով. 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս ուսանելի դասում դուք կսովորեք, թե ինչպես ստեղծել ինտերնետին միացված տվիչ: Այս ցուցադրության համար ես կօգտագործեմ շրջապատի լույսի ցուցիչ (TI OPT3001), բայց ձեր ընտրած ցանկացած ցուցիչ (ջերմաստիճան, խոնավություն, պոտենցիոմետր և այլն) կաշխատի: Սենսորների արժեքները կհրապարակվեն ամպի վրա հիմնված հավելվածում `օգտագործելով MQTT: Կան բազմաթիվ ձեռնարկներ, որոնք ցույց են տալիս, թե ինչպես կարող եք դրան հասնել Arduino- ի կամ Raspberry Pi- ի միջոցով: Մենք այս ցուցադրությունը կիրականացնենք ՝ օգտագործելով TI (Texas Instruments) LaunchPad էկոհամակարգը:

Քայլ 1: Դիտեք տեսանյութը:

Քայլ 2: Սարքավորումներ

Օգտագործված բաղադրիչներ- TI MSP432 LaunchPad- $ 19.99 (ԱՄՆ) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- SimpleLink Wi-Fi CC3100 մոդուլ- $ 19.99 (ԱՄՆ) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Ուսումնական BoosterPack MKII - $ 29.99 (ԱՄՆ) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] Հ> Եթե ձեզ հետաքրքրում է, թե ինչ է կրթական BoosterPack MKII- ը: A> Դա հեշտ օգտագործման plug-in մոդուլ, որն առաջարկում է ձեր տրամադրության տակ եղած տարբեր անալոգային և թվային մուտքեր և ելքեր, ներառյալ անալոգային ջոստիկ, շրջակա միջավայրի և շարժման տվիչներ, RGB LED, խոսափող, ազդանշան, գունավոր LCD էկրան և այլն:-Power Bank և Micro USB CableSensor- TI OPT3001- Ambient Light Sensor [https://www.ti.com/product/OPT3001]

Քայլ 3: Սարքավորման կարգավորում

Միացրեք ձեր CC3100 Wi-Fi մոդուլը և Educational BoosterPack MKII- ը ձեր LaunchPad- ում, այնուհետև միացրեք ձեր LaunchPad- ը ձեր համակարգչի USB պորտերից մեկին:

Քայլ 4: MQTT հիմունքներ

MQTT- ը նշանակում է Message Queuing Telemetry Transport: Դա թեթև հրապարակման/բաժանորդագրման հաղորդագրությունների արձանագրություն է: Այն օգտակար է ցածր էներգիայի սենսորների օգտագործման համար, բայց կիրառելի է բազմաթիվ սցենարների դեպքում: Արձանագրությունը բաղկացած է 3 հիմնական բաղադրիչներից ՝ Հրատարակիչ, ԲՐՈԿԵՐ և ԲԱUBԱՆՈՐԴ: Հրատարակիչ. MSP432 LaunchPad- ը կլինի ՀՐԱՏԱՐԱԿՉԸ, քանի որ այն լույսի տվիչների տվյալներ կհրապարակի որոշակի թեմայի ներքո: ԲՐՈՔԵՐ. դեպի. Դա սերվեր է, որը վարում է տվյալների փոխանցումը ՀՐԱՊԱՐԱԿՉԻ և ԲԱUBԱՆՈՐԴԱԳՐԻ միջև: Այս օրինակում մենք օգտագործում ենք հանրորեն հասանելի MQTT բրոքեր, որը հաճախ օգտակար է նախատիպերի ձևավորման և փորձարկման համար: Ահա հանրային բրոքերների ցուցակը ՝ [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] SUBSCRIBER: ՀՐԱՊԱՐԱԿՉԻ կողմից ուղարկվող ցանկացած տվյալի բաժանորդագրվելու համար ԲԱUBԱՆՈՐԴԸ պետք է միացված լինի նույն ԲՐՈԿԵՐԻՆ և բաժանորդագրված լինի նույն թեմային, ինչ ՀՐԱՊԱՐԱԿԸ: Եթե այս երկու պայմանները բավարարվեն, ԲԱUBԱՆՈՐԴԱԳՐՈԹՅՈՆԸ կկարողանա հաղորդագրություններ ստանալ ՀՐԱՊԱՐԱԿՉԻ կողմից: ՆՇՈՄ. MQTT- ի դեպքում բազմաթիվ հրատարակիչներ և բաժանորդներ կարող են օգտվել նույն բրոքերից/թեմայից: Բացի այդ, մեկ հրատարակիչ կարող է տվյալներ ուղարկել մեկից ավելի բաժանորդների:

Քայլ 5: Էներգիա

Energia- ն բաց կոդով և համայնքով առաջնորդվող ինտեգրված զարգացման միջավայր (IDE) և ծրագրային ապահովման շրջանակ է, որն աջակցում է բազմաթիվ TI պրոցեսորներ, առաջին հերթին ՝ LaunchPad զարգացման էկոհամակարգում առկա: Ներբեռնեք ՝ [https://energia.nu/download/]

E1. Բացեք Energia IDE- ն և ընտրեք ճիշտ սերիական նավահանգիստը և խորհուրդը ՝ նավարկելով դեպի ՝ ToolsE2: Energia- ն նախապես բեռնված է Educational BoosterPack MKII- ի համար նախատեսված ծրագրերով: Լույսի ցուցիչի աշխատանքի ստուգման համար բացեք և վերբեռնեք OPT3001- ի օրինակելի կոդը ՝ անցնելով ՝ Ֆայլ> Օրինակներ> ՈւսումնականBP_MKII> OPT3001_DemoE3: Եթե ամեն ինչ աշխատում է, լույսի ցուցիչի ընթերցումները պետք է սկսեն հոսել դեպի Սերիական մոնիտոր: Փոփոխեք լույսի ազդեցությունը `սենսորի արժեքները փոխելու համար: E4. Energia- ի տարբերակը (0101E0017), որը ես այժմ օգտագործում եմ, գրադարանով նախապես բեռնված է MQTT PubSubClient- ի համար: Եթե օգտագործում եք Energia- ի այնպիսի տարբերակ, որն այս գրադարանը չունի, կարող եք այն ձեռք բերել հետևյալ կայքից ՝ [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5: Էսքիզը այն օրինակի մի փոքր փոփոխություն է, որը հասանելի է ՝ Ֆայլ> Օրինակներ> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6: Միակ բանը, որ մենք պետք է փոխենք, մեր Wi-Fi երթուղիչի «ssid» և «գաղտնաբառ» տեղեկություններն են: E7. Էսքիզում օգտագործվող հանրային MQTT սերվերն է [https://mqtt.eclipse.org/]: ԹԵՄԱՆ փոխելու համար, որին հրապարակում է մեր LaunchPad- ը, client.publish () ֆունկցիայի կանչը հիմնական հանգույցում () փոխարինեք ձեր սեփականով: E8 Այս ծրագիրը վերբեռնեք LaunchPad ՝ կտտացնելով Վերբեռնում կոճակին: E9. Բացեք Սերիայի մոնիտորը: Դուք պետք է տեսնեք սենսորային արժեքների հոսքը, ինչպես նաև «Հրապարակեք հաջողված !!»:

Քայլ 6: IBM Cloud

Այժմ, երբ մենք հրապարակում ենք լույսի սենսորների տվյալները, եկեք ստեղծենք ամպային հավելված, որը կարող է բաժանորդագրվել մեր LaunchPad- ին և պատկերացնել մեր տվիչների տվյալները: Մենք կօգտագործենք Node-RED- ը, որը հասանելի է IBM Cloud հարթակում ՝ որպես կատալոգի Starter հավաքածուներից մեկը: Ի՞նչ է Node-RED? Node-RED- ը ծրագրավորման գործիք է `ապարատային սարքերի, API- ների և առցանց ծառայությունների միացման համար: նոր և հետաքրքիր ձևերով: Node-RED- ը կառուցված է Node.js- ի վրա ՝ լիարժեք օգտվելով իր իրադարձություններից բխող, չարգելափակող մոդելից: Սա իդեալական է դարձնում ցանցի եզրին աշխատելը էժան սարքավորումների վրա, ինչպիսիք են Raspberry Pi- ն, ինչպես նաև ամպի մեջ: C1. Գրանցվեք IBM Cloud հաշվի միջոցով ՝ օգտագործելով ձեր առկա IBMid- ը կամ ստեղծելով նոր IBMid. C2: Երբ մուտք գործեք IBM Cloud, ձեզ կտանեն ձեր Գործիքային վահանակ: C3. Կտտացրեք Կատալոգ ներդիրին և որոնեք Node-RED հավելվածը: C4. Շարունակելու համար կտտացրեք Ստեղծել հավելվածի կոճակին: Սա կստեղծի ձեր նոր ամպի վրա հիմնված ծրագիրը: Սա կարող է տևել մի քանի րոպե: C5. Այժմ, երբ դուք տեղակայել եք ձեր Node-RED ծրագիրը, բացեք ձեր IBM Cloud ռեսուրսների ցուցակը ՝ ընտրելով կողային վահանակի ընտրացանկը, այնուհետև ընտրելով «Ռեսուրսների ցուցակ»: Դուք կտեսնեք ձեր նորաստեղծ Node-RED հավելվածը, որը նշված է «sրագրեր» բաժնում: Կտտացրեք Cloud Foundry հավելվածի մուտքին ՝ ձեր տեղակայված ծրագրի մանրամասների էջ գնալու համար: Կտտացրեք «Այցելեք հավելվածի URL» հղմանը ՝ ձեր Node-RED Starter հավելվածին մուտք գործելու համար:

Քայլ 7: Node-RED հավելված

N1. Առաջին անգամ, երբ բացում եք ձեր Node-RED ծրագիրը, ձեզ հարկավոր է կարգավորել այն և կարգավորել անվտանգությունը: N2. Կտտացրեք Գնալ դեպի ձեր Node-RED հոսքի խմբագրիչ կոճակը ՝ խմբագիրը բացելու համար: N3. Բացվում է Node-RED խմբագիրը, որը ցույց է տալիս կանխադրված հոսքը: N4. Քաշեք mqtt- ը բլոկում Node-RED պալիտրաից դատարկ թերթիկի մեջ: N5: Կրկնակի սեղմեք mqtt բլոկի վրա և խմբագրեք հատկությունները նույն պարամետրերով, որոնցով ձեր LaunchPad- ը հրապարակում է. Մնացած հանգույցները միացնելուց հետո կտտացրեք Տեղակայել կոճակը վերևի աջ մասում: Սա կհանգեցնի ձեր դիմումի գործարկմանը: N7. Կտտացրեք վրիպազերծման ներդիրին ՝ վերջապես ձեր LaunchPad հոսքի սենսորների արժեքները տեսնելու համար: N8. Սեղմեք վահանակի «Դասավորություն» ներդիրի հղմանը ՝ սենսորների արժեքները գծապատկերում և չափիչ ռեժիմում տեսնելու համար: N9. Շնորհավորում ենք վերջին քայլին հասնելու համար: Այժմ կարող եք պատկերացնել իրական աշխարհի սենսորների տվյալները ամպի մեջ: ReferencesMQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia-MQTT Tutorial [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Node -RED [https://nodered.org/] IBM Cloud- ով աշխատող [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Ստեղծեք Node-RED մեկնարկային ծրագիր [https://developer.ibm.com /բաղադրիչներ/հանգույց-կարմիր/ձեռնարկներ/ինչպես-ստեղծել-հանգույց-կարմիր-սկսնակ-ծրագիր/]