IoT: Визуализиране на данни от сензора за светлина с помощта на NOD-RED: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

В тази инструкция ще научите как да създадете сензор, свързан с интернет! Ще използвам сензор за околна светлина (TI OPT3001) за тази демонстрация, но всеки сензор по ваш избор (температура, влажност, потенциометър и т.н.) ще работи. Стойностите на сензора ще бъдат публикувани в облачно приложение, използващо MQTT. Има много уроци, които показват как можете да постигнете това с помощта на Arduino или Raspberry Pi. Ще направим тази демонстрация, използвайки екосистемата LaunchPad на TI (Texas Instruments).

Стъпка 1: Гледайте видеото

Стъпка 2: Хардуер

Използвани компоненти- TI MSP432 LaunchPad- 19,99 щ.д. (САЩ) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- Модул SimpleLink Wi-Fi CC3100- 19,99 долара (САЩ) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Образователен BoosterPack MKII - $ 29,99 (САЩ) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] Q> Ако се чудите какво е образователен BoosterPack MKII ?? A> Това е лесен за използване плъгин модул, който предлага различни аналогови и цифрови входове и изходи на ваше разположение, включително аналогов джойстик, сензори за околната среда и движение, RGB LED, микрофон, зумер, цветен LCD дисплей и др.-Power Bank и Микро USB кабелен сензор- TI OPT3001- Сензор за околна светлина [https://www.ti.com/product/OPT3001]

Стъпка 3: Настройка на хардуера

Включете вашия Wi-Fi модул CC3100 и образователния BoosterPack MKII във вашия LaunchPad, след това включете LaunchPad към един от USB портовете на вашия компютър.

Стъпка 4: Основи на MQTT

MQTT означава Message Queuing Telemetry Transport, Това е лек протокол за съобщения за публикуване/абониране. Той е полезен за използване със сензори с ниска мощност, но е приложим за много сценарии. Протоколът се състои от 3 основни компонента: PUBLISHER, BROKER и SUBSCRIBER. PUBLISHER: MSP432 LaunchPad ще бъде PUBLISHER, тъй като ще публикува данни от сензора за светлина по конкретна тема. да се. Това е сървър, който обработва предаването на данни между ИЗДАТЕЛЯ и АБОНАТА. В този пример използваме публично достъпен MQTT брокер, често полезен за прототипиране и тестване. Ето списък на публичните брокери: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] АБОНАТ: За да се абонирате за всякакви данни, изпращани от ПУБЛИКАТОР, АБОНАТЪТ трябва да бъде свързан към същия БРОКЕР и да се абонира за същата тема като ПУБЛИКАТОРА. Ако тези 2 условия са изпълнени, АБОНАТЪТ ще може да получава съобщения от ПУБЛИКАТОРА. ЗАБЕЛЕЖКА: С MQTT множество издатели и абонати могат да използват един и същ брокер/тема. В допълнение, един издател може да изпраща данни до повече от един абонат.

Стъпка 5: Енергия

Energia е интегрирана среда за разработка (IDE) и софтуерна рамка с отворен код и управлявана от общността, която поддържа много TI процесори, предимно тези, налични в екосистемата за развитие на LaunchPad. Изтегляне: [https://energia.nu/download/]

E1. Отворете IDE на Energia и изберете правилния сериен порт и платка, като отворите до: ToolsE2. Energia идва с предварително заредени примерни програми за образователния BoosterPack MKII. За да проверите дали сензорът за светлина работи, отворете и качете примерния код за OPT3001, като отидете на: Файл> Примери> ОбразователниBP_MKII> OPT3001_DemoE3. Ако всичко работи, показанията на сензора за светлина трябва да започнат да се предават в серийния монитор. Променяйте светлинната експозиция, за да видите как се променят стойностите на сензора. Версията на Energia (0101E0017), която използвам в момента, е предварително заредена с библиотеката за MQTT PubSubClient. Ако използвате версия на Energia, която няма тази библиотека, можете да я получите от: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. Скицата е лека модификация на примера, който е наличен в: Файл> Примери> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. Единственото нещо, което ще трябва да променим, е нашата информация „ssid“и „парола“за нашия Wi-Fi рутер. E7. Публичният MQTT сървър, който се използва в скицата е [https://mqtt.eclipse.org/]. За да промените ТЕМАТА, към която нашият LaunchPad публикува, заменете низа със свой собствен в извикването на функцията client.publish () в главния цикъл (). E8. Качете тази програма в LaunchPad, като щракнете върху бутона Качване. Отворете серийния монитор. Трябва да видите поточните стойности на сензора, както и „Публикуване успешно !!“.

Стъпка 6: IBM Cloud

Сега, когато публикуваме данни от сензори за светлина, нека създадем облачно приложение, което може да се абонира за нашия LaunchPad и да визуализира нашите сензорни данни. Ще използваме Node-RED, който се предлага в платформата IBM Cloud като едно от приложенията за стартиране в каталога. Какво е Node-RED? Node-RED е инструмент за програмиране за свързване на хардуерни устройства, API и онлайн услуги по нови и интересни начини. Node-RED е изграден на Node.js, като се възползва напълно от неговия незаблокиращ модел, управляван от събития. Това го прави идеален за работа на ръба на мрежата на евтин хардуер като Raspberry Pi, както и в облака. C1. Регистрирайте се за IBM Cloud акаунт, като използвате съществуващия си IBMid или като създадете нов IBMid. C2. След като влезете в IBM Cloud, ще бъдете отведени на таблото си за управление. C3. Щракнете върху раздела Каталог и потърсете Node-RED App. C4. Кликнете върху бутона Създаване на приложение, за да продължите. Това ще създаде вашето ново облачно приложение. Това може да отнеме няколко минути, за да завърши! C5. След като разгърнете приложението си Node-RED, отворете списъка с IBM Cloud Resource, като изберете менюто на страничната лента и след това изберете Списък на ресурсите. Ще видите новосъздаденото си Node-RED приложение, изброено в раздела Apps. C6. Кликнете върху записа на приложението Cloud Foundry, за да отидете на страницата с подробности за разгърнатото ви приложение. Щракнете върху връзката Посетете URL на приложението, за да получите достъп до приложението си Node-RED Starter.

Стъпка 7: Node-RED App

N1. Първият път, когато отваряте приложението си Node-RED, ще трябва да го конфигурирате и да настроите защита. N2. Щракнете върху бутона Go to your Node-RED flow editor editor, за да отворите редактора. N3. Отваря се редакторът Node-RED, показващ потока по подразбиране. N4. Плъзнете mqtt в блок от палитрата Node-RED в празния лист. N5. Щракнете двукратно върху блока mqtt и редактирайте свойствата със същите параметри, които вашият LaunchPad публикува на: Сървър-mqtt.eclipse.org:1883 Тема-EDUMKII_IOT След като бъде конфигуриран, щракнете върху Готово. N6. След като свържете останалите възли, щракнете върху бутона Разгъване горе вдясно. Това ще доведе до стартиране на приложението ви. N7. Щракнете върху раздела за отстраняване на грешки, за да видите най -накрая стойностите на сензора от вашия LaunchPad, който се стриймва! N8. Щракнете върху връзката в раздела Оформление на таблото за управление, за да видите стойностите на сензорите в режим на диаграма и манометър. N9. Поздравления за преминаването към последната стъпка! Вече можете да визуализирате реални сензорни данни в облака !! Референции MQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia-Урок за MQTT [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Node -ЧЕРВЕНО [https://nodered.org/] Изпълнява се в IBM Cloud [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Създайте Node-RED стартерно приложение [https://developer.ibm.com /components/node-red/tutorials/how-to-create-a-node-red-starter-application/]