Īpaši mazjaudas WiFi mājas automatizācijas sistēma: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šajā projektā mēs parādām, kā dažās darbībās varat izveidot pamata vietējo mājas automatizācijas sistēmu. Mēs izmantosim Raspberry Pi, kas darbosies kā centrālā WiFi ierīce. Tā kā gala mezgliem mēs izmantosim IOT kriketu, lai izgatavotu ar akumulatoru darbināmas WiFi ierīces, piem. temperatūras sensoru un pievienojiet to RPi, nerakstot nevienu koda rindu.

Mūsu sistēma balstīsies uz MQTT sakaru protokolu, kas ir ļoti pieņemts lielākajā daļā mājas automatizācijas sistēmu. Lai to iestatītu, mēs izvēlamies Mosquitto MQTT brokeri (serveri) un instalējam to vietnē Raspberry Pi (mūsu centrālais centrs).

IOT kriketam ir arī HTTP (S) un MQTT protokolu atbalsts. Mēs konfigurējam to, lai izmantotu MQTT, lai sazinātos tieši ar mūsu RPi MQTT brokeri.

Šo projektu var īstenot visu prasmju līmeņu veidotāji. Tam var būt nepieciešama pamata lodēšana, taču tai nav nepieciešama nekāda kodēšana vai programmēšana. Šī projekta beigās jūs iegūsit stabilu priekšstatu par to, kā jūs varat viegli izveidot savu sistēmu un ātri paplašināt, pievienojot sistēmai savus IOT gala mezglus.

Piegādes:

• Raspberry Pi (šim projektam izmantojām 3. versiju)
• IOT kriketa WiFi modulis
• 2xAAA bateriju turētājs
• 2xAAA baterijas

1. darbība: kas ir MQTT?

MQTT protokols nodrošina vieglu ziņapmaiņas metodi, izmantojot publicēšanas/abonēšanas modeli. Tas padara to piemērotu lietu interneta ziņojumapmaiņai, piemēram, mazjaudas sensoriem vai mobilajām ierīcēm, piemēram, tālruņiem, iegultiem datoriem vai mikrokontrolleriem. (avots: mosquitto.org)

Mēs varam izmantot tik daudz ierīču, cik vēlamies abonēt tēmas un klausīties, vai tiek saņemti ziņojumi. Ja dažas ierīces publicē ziņojumu par šo tēmu, tad visas ierīces, kas ir abonējušas šo tēmu, šo ziņojumu saņem uzreiz. Tēma var būt jebkura patvaļīga virkne, kas parasti ir savienota ar / rakstzīmēm, lai varētu veidot hierarhiskas tēmas. Visbiežāk MQTT izmanto vienu centrālo serveri, kurā ierīces var abonēt un publicēt ziņas. Tas atvieglo visu saziņu starp ierīcēm, kas pievienotas šim serverim. Šajā projektā mēs izmantosim RPi, lai darbotos kā mūsu centrālais MQTT brokeris, un visas pārējās ierīces sūtīs ziņas, izmantojot šo brokeri. Labākais veids, kā to uzzināt, acīmredzot ir to darīt paši. MQTT internetā ir pieejams daudz resursu. Tomēr šim projektam jums vajadzētu būt labi ar pamata ievadu, ko mēs sniedzām iepriekš.

2. solis: MQTT Broker instalēšana Raspberry Pi

Šim projektam mēs izmantojam atvērtā koda Mosquitto MQTT brokeri. Tas ir viegls un ir piemērots lietošanai visās ierīcēs, sākot no mazjaudas viena paneļa datoriem līdz pilniem serveriem.

Pirms sākam instalēšanu, ir laba prakse vispirms atjaunināt sistēmas komponentus:

$ sudo apt-get update $ sudo apt-get jauninājums

Instalējiet Mosquitto brokeri. Atveriet termināli un ierakstiet šādu komandu:

$ sudo apt -get install mosquitto -y

Konfigurējiet Mosquitto brokeri. Rediģēt konfigurācijas failu:

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf

un augšpusē pievienojiet šādas rindas:

osta 1883allow_anonymous true

Lai piemērotu izmaiņas, restartējiet RPi:

$ sudo atsāknēšana

Tieši tā! Mūsu MQTT brokeris tagad darbojas un darbojas!

PIEZĪME: šī projekta vienkāršības labad mēs neveidojam kontus. Tātad ikviens mūsu vietējā tīklā var izveidot savienojumu ar šo MQTT brokeri bez akreditācijas datiem. Ja vēlaties pievienot lietotāja autentifikāciju un padarīt to drošāku, internetā ir daudz pamācību, kā to izdarīt.

Tagad mums vienkārši jāiegūst IP adrese, lai mēs varētu nosūtīt ziņojumus mūsu Mosquitto brokerim no citām tīkla ierīcēm:

Iegūstiet IP adresi:

$ hostname -I

jūsu_RPi_IP_adrese (piemēram, 192.168.1.10)

3. darbība. Savienojiet IOT kriketu ar RaspberryPi, izmantojot MQTT

Šajā projektā mēs izmantojam IOT Cricket WiFi moduli vienkāršam sensoram, lai ik pēc 30 sekundēm ziņotu mūsu sistēmai par temperatūru. Tas darbosies ar akumulatoru, lai mēs varētu to pielīmēt jebkurā vietā mājās vai dārzā. Vēlāk jūs varat izmantot IOT kriketu, lai izveidotu dažādus ar akumulatoru darbināmus sensorus, trauksmes signālus, pogas, slēdžus un arī tos no kastes savienotu ar mūsu RPi MQTT brokeri.

Pirmajā solī pievienojiet baterijas kriketam.

Kriketam ir iebūvēts temperatūras sensors. Mums vienkārši ir jākonfigurē tā, lai tā nosūtītu temperatūras vērtību mūsu MQTT brokerim, nosakot RPi IP adresi. Lai to izdarītu, atveriet Cricket konfigurācijas paneli (skatiet šeit norādītās darbības) un izmantojiet šādus iestatījumus (kā parādīts attēlā zemāk) pielāgot IP adresi lodziņā "url" atbilstoši jūsu RPi)

Tagad mēs varam iziet no konfigurācijas režīma. Ierīce ir gatava! Krikets jau sūta datus mūsu MQTT brokerim ik pēc 30 sekundēm.

4. darbība: pārbaudiet MQTT ziņojumus

Lai apskatītu / saņemtu ziņojumus, kas nosūtīti mūsu MQTT brokerim, mēs varam izmantot dažādus rīkus.

Vienkāršākais varētu būt komandrindas rīks mosquitto_sub. Mēs varam to instalēt jebkurā datorā mūsu tīklā vai RPi, izmantojot šo komandu:

$ sudo apt-get install mosquitto-customers-y

Tagad mēs varam izpildīt šādu komandu, lai klausītos VISAS tēmas un ziņojumus, kas tiek sūtīti, izmantojot mūsu MQTT brokeri:

$ mosquitto_sub -v -h your_RPi_IP_address -p 1883 -t '#'

… / 59A98F494C / device_name MyTemperatureDev / 59A98F494C / device_sn 59A98F494C / 59A98F494C / hwc_wake_up 3794 / 59A98F494C / hwc_wifi_enabled 3763 / 59A98F494C / hwc_message_sent 3664 / 59A98F494C / temp 26.0 / 59A98F494C / io1_wake_up 0 / 59A98F494C / rtc_wake_up 1 …

Iepriekš minētais ir izvades piemērs tam, ko IOT krikets nosūta mūsu brokerim. Starp citiem datiem mēs varam redzēt temperatūru:

/59A98F494C/temperatūra 26.0

MQTT skaistums ir tas, ka tas ļauj mums abonēt tikai tādas tēmas, kuras mūs interesē. Ja vēlamies saņemt tikai temperatūru, mēs varam abonēt tēmu /59A98F494C /temp, izmantojot šādu komandu:

$ mosquitto_sub -h your_RPi_IP_address -t '/59A98F494C/temp'

…26.126.527.227.6…

5. darbība. Kopsavilkums

Šajā projektā mēs esam parādījuši būtisku aparatūru un programmatūru, lai sāktu veidot mazjaudas, energoefektīvas, mājas automatizācijas sistēmas, kuru pamatā ir WiFi. MQTT ir būtība, kuras pamatā ir sarežģītākas sistēmas.

Programmatūras un pakalpojumu ekosistēma, ko var integrēt ar MQTT, ir milzīga! Ir daudz lielisku sistēmu, piemēram, mājas palīgs, mezgls RED, Grafana utt., Kas ļaus jums iegūt lielisku savas sistēmas lietošanas pieredzi. Mēs varam ne tikai vienkārši izdrukāt temperatūru, bet arī izveidot lieliskus informācijas paneļus, kas vizualizē datus un pārvalda jūsu ierīces.

Tagad, kad mums ir šī sistēmas pamata infrastruktūra, debesis ir mūsu robeža, kādas citas WiFi ierīces mēs varam izveidot, izmantojot IOT kriketa moduļus un pievienot mūsu mājas automatizācijas sistēmai.

Paldies, ka ieradāties šeit. Mēs ceram, ka jums patika šī apmācība!

Things On Edge komanda

6. solis: Par mums

Things On Edge ir uzņēmums, kas atrodas Kembridžā, Lielbritānijā. Mēs izstrādājam īpaši zemu akumulatora enerģiju darbināmu Cricket Wi-Fi moduli, lai burtiski dažu minūšu laikā varētu savienot dažādas elektroniskās ierīces ar viedtālruņiem vai citiem interneta pakalpojumiem. Tam nav nepieciešama nekāda programmēšana un kodēšana. Tas ļauj integrēt savas ierīces milzīgos IOT ekosistēmas pakalpojumos, izmantojot MQTT un HTTP apis.