IoT: Gaismas sensora datu vizualizēšana, izmantojot mezglu-RED: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Šajā pamācībā jūs uzzināsit, kā izveidot ar internetu savienotu sensoru! Šai demonstrācijai es izmantošu apkārtējās gaismas sensoru (TI OPT3001), taču derētu jebkurš jūsu izvēlētais sensors (temperatūra, mitrums, potenciometrs utt.). Sensora vērtības tiks publicētas mākoņa lietojumprogrammā, izmantojot MQTT. Ir daudz pamācību, kas parāda, kā jūs to varat sasniegt, izmantojot Arduino vai Raspberry Pi. Mēs veiksim šo demonstrāciju, izmantojot TI (Texas Instruments) LaunchPad ekosistēmu.

Solis: skatieties video

2. darbība. Aparatūra

Izmantotās sastāvdaļas- TI MSP432 LaunchPad- 19,99 USD (ASV) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- SimpleLink Wi-Fi CC3100 modulis- 19,99 USD (ASV) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Izglītības BoosterPack MKII - 29,99 ASV dolāri (ASV) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] J> Ja jums rodas jautājums, kas ir izglītības BoosterPack MKII? A> Tas ir viegli lietojams spraudņa modulis, kas piedāvā dažādas analogās un digitālās ieejas un izejas, tostarp analogo kursorsviru, vides un kustības sensorus, RGB LED, mikrofonu, skaņas signālu, krāsainu LCD displeju un daudz ko citu.-Power Bank un Mikro USB kabelisSensor- TI OPT3001- apkārtējās gaismas sensors [https://www.ti.com/product/OPT3001]

3. darbība. Aparatūras iestatīšana

Pievienojiet savu CC3100 Wi-Fi moduli un Educational BoosterPack MKII savam LaunchPad, pēc tam pievienojiet LaunchPad kādam no datora USB portiem.

4. solis: MQTT pamati

MQTT apzīmē ziņu rindas telemetrijas transportu. Tas ir viegls publicēšanas/abonēšanas ziņojumapmaiņas protokols. Tas ir noderīgi lietošanai ar mazjaudas sensoriem, bet ir piemērojams daudzos gadījumos. Protokols sastāv no 3 galvenajām sastāvdaļām: PUBLICĒTĀJS, MAKROKLĒTĀJS un ABONĒTĀJS. IZDEVĒJS: MSP432 LaunchPad būs PUBLICĒTĀJS, jo tas publicēs gaismas sensora datus par konkrētu tēmu. Brokeris: darbojas kā vienkāršs, kopīgs interfeiss visam savienojumam. uz. Tas ir serveris, kas apstrādā datu pārraidi starp IZDEVĒJU un ABONĒTĀJU. Šajā piemērā mēs izmantojam publiski pieejamu MQTT brokeri, kas bieži vien ir noderīgs prototipu izstrādei un testēšanai. Šeit ir publisko brokeru saraksts: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] PASŪTĪTĀJS: Lai parakstītos uz jebkādiem datiem, kurus sūta IZDEVĒJS, PASŪTĪTĀJAM jābūt savienotam ar to pašu MAKRĀTĀJU un jāabonē tā pati tēma kā IZDEVĒJAM. Ja šie divi nosacījumi ir izpildīti, abonētājs varēs saņemt ziņas no IZDEVĒJA. PIEZĪME. Izmantojot MQTT, vairāki izdevēji un abonenti var izmantot vienu un to pašu starpnieku/tēmu. Turklāt viens izdevējs varētu sūtīt datus vairākiem abonentiem.

5. solis: Energia

Energia ir atvērtā pirmkoda un kopienas virzītas integrētas izstrādes vides (IDE) un programmatūras ietvars, kas atbalsta daudzus TI procesorus, galvenokārt tos, kas pieejami LaunchPad izstrādes ekosistēmā. Lejupielādēt: [https://energia.nu/download/]

E1. Atveriet Energia IDE un izvēlieties pareizo seriālo portu un plati, dodoties uz: ToolsE2. Energia ir iepriekš ielādēta ar izglītības programmu BoosterPack MKII paraugprogrammām. Lai pārbaudītu, vai gaismas sensors darbojas, atveriet un augšupielādējiet OPT3001 parauga kodu, dodoties uz: Fails> Piemēri> EducationalBP_MKII> OPT3001_DemoE3. Ja viss darbojas, gaismas sensora rādījumiem jāsākas straumēšanai seriālajā monitorā. Mainiet gaismas ekspozīciju, lai redzētu, kā mainās sensora vērtības. E4. Pašlaik izmantotā Energia versija (0101E0017) ir iepriekš ielādēta MQTT PubSubClient bibliotēkā. Ja izmantojat Energia versiju, kurai nav šīs bibliotēkas, varat to iegūt vietnē [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. Skice ir neliela piemēra modifikācija, kas pieejama šeit: Fails> Piemēri> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. Vienīgais, kas mums būs jāmaina, ir mūsu “ssid” un “paroles” informācija mūsu Wi-Fi maršrutētājam. E7. Skicē izmantotais publiskais MQTT serveris ir [https://mqtt.eclipse.org/]. Lai mainītu TĒMU, kurā publicē mūsu LaunchPad, nomainiet virkni ar savējo klienta.publish () funkcijas izsaukumā galvenajā cilpā (). E8. Augšupielādējiet šo programmu LaunchPad, noklikšķinot uz pogas Augšupielādēt. Atveriet sērijas monitoru. Jums vajadzētu redzēt sensora vērtību plūsmu, kā arī “Publicēt veiksmīgi !!”.

6. darbība. IBM mākonis

Tagad, kad mēs publicējam gaismas sensoru datus, izveidosim mākoņa lietojumprogrammu, kas var abonēt mūsu LaunchPad un vizualizēt mūsu sensoru datus. Mēs izmantosim Node-RED, kas ir pieejams IBM Cloud platformā kā viena no kataloga sākuma komplektiem. Kas ir Node-RED? Node-RED ir programmēšanas rīks aparatūras ierīču, API un tiešsaistes pakalpojumu savienošanai jaunos un interesantos veidos. Node-RED ir veidots uz Node.js, pilnībā izmantojot notikumu vadīto, nebloķējošo modeli. Tas padara to par ideālu darboties tīkla malā, izmantojot lētu aparatūru, piemēram, Raspberry Pi, kā arī mākonī. C1. Reģistrējieties IBM Cloud kontam, izmantojot esošo IBMid vai izveidojot jaunu IBMid. C2. Kad esat pieteicies IBM Cloud, jūs tiksit novirzīts uz savu informācijas paneli. C3. Noklikšķiniet uz cilnes Katalogs un meklējiet lietotni Node-RED. C4. Lai turpinātu, noklikšķiniet uz pogas Izveidot lietotni. Tādējādi tiks izveidota jūsu jaunā mākoņa lietojumprogramma. Tas var aizņemt dažas minūtes! C5. Tagad, kad esat izvietojis savu Node-RED lietojumprogrammu, atveriet savu IBM mākoņa resursu sarakstu, atlasot sānjoslas izvēlni un pēc tam atlasot Resursu saraksts. Jūs redzēsiet savu jaunizveidoto Node-RED lietojumprogrammu, kas norādīta sadaļā Lietotnes. C6. Noklikšķiniet uz lietotnes Cloud Foundry ieraksta, lai atvērtu izvietotās lietojumprogrammas informācijas lapu. Noklikšķiniet uz saites Apmeklēt lietotnes URL, lai piekļūtu savai lietotnei Node-RED Starter.

7. darbība: lietotne ar mezglu sarkanu

N1. Pirmo reizi atverot lietotni Node-RED, tā jākonfigurē un jāiestata drošība. N2. Lai atvērtu redaktoru, noklikšķiniet uz pogas Pāriet uz mezgla sarkano plūsmas redaktoru. N3. Tiek atvērts Node-RED redaktors, kas parāda noklusējuma plūsmu. N4. Velciet mqtt blokā no Node-RED paletes tukšajā lapā. N5. Veiciet dubultklikšķi uz mqtt bloka un rediģējiet rekvizītus ar tiem pašiem parametriem, kurus publicē jūsu LaunchPad: Serveris-mqtt.eclipse.org:1883Tēma-EDUMKII_IOT Pēc konfigurēšanas noklikšķiniet uz Gatavs. N6. Pēc atlikušo mezglu savienošanas noklikšķiniet uz pogas Izvietot augšējā labajā stūrī. Tādējādi jūsu lietojumprogramma sāks darboties. N7. Noklikšķiniet uz atkļūdošanas cilnes, lai beidzot redzētu sensoru vērtības no jūsu LaunchPad straumēšanas! N8. Informācijas paneļa cilnē Izkārtojums noklikšķiniet uz saites, lai redzētu sensoru vērtības diagrammas un mērinstrumenta režīmā. N9. Apsveicam ar pēdējo soli! Tagad mākonī varat vizualizēt reālās pasaules sensoru datus! -SARKANS [https://nodered.org/] Darbojas IBM mākonī [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Izveidojiet starta lietojumprogrammu Node-RED [https://developer.ibm.com /components/node-red/tutorials/how-to-create-a-a-node-red-starter-application/]