Misingi ya IOT: Kuunganisha IoT yako kwa Wingu Kutumia Mongoose OS: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Ikiwa wewe ni mtu anayejiingiza kwenye vifaa vya elektroniki, mara nyingi zaidi kuliko hivyo, utakutana na neno Internet la Vitu, kawaida hufupishwa kama IoT, na kwamba inahusu seti ya vifaa ambavyo vinaweza kuungana na mtandao! Kuwa mtu kama mimi mwenyewe, nilifurahishwa wakati nilijua kwamba vifaa vikuu vile vilipatikana kwa urahisi kwangu. Wazo tu la kuweza kuunganisha miradi yangu kwenye wavuti kwa kutumia kipande kidogo cha vifaa na kufikiria tu juu ya milango isiyohesabika ambayo itafunguliwa kwa maoni yangu ya mradi ilikuwa imenisukuma.

Lakini kuambia IoT kuungana na mtandao sio rahisi kama tu kuinunua kutoka kwa rafu na kuiwezesha. Na mbali na kupata kifaa kuungana na wavuti, tunahitaji pia kusukuma data muhimu kwa wavuti. Maagizo haya yanahusika na utaratibu unaohusika kufikia lengo lililotajwa hapo juu, na inakusudiwa kwa wasomaji wa kiwango chochote cha uzoefu, kutoka kwa Kompyuta hadi kwa maveterani ambao ni wageni kwa IoT.

Katika hii Inayoweza kufundishwa, kama mfano, nitaonyesha jinsi ya kupanga grafu ya usomaji wa sensorer ya joto ya ndani ya bodi ya maendeleo ya ESP32 ambayo inapaswa kuwapa wasomaji wazo nzuri la mchakato.

Ingawa hii inaweza kutumia ESP32 na Mongoose OS, lakini utaratibu unaweza kupanuliwa kwa IoTs zote na firmware kuna!

Vifaa

Ili uweze kutekeleza Maagizo haya mwenyewe, utahitaji vifaa vichache tu, na ni:

• Mtandao wa Kitu (IoT): Nimetumia kiini cha bei nafuu cha maendeleo cha ESP32. Ikiwa unapanga kununua bodi mpya ya maendeleo ya ESP32, basi lazima uangalie bodi ya DFRobot ya ESP32.
• Cable ya Takwimu: Tumia kebo ambayo IoT yako inahitaji kuangaza nk.
• Betri (Hiari): Nunua hii tu ikiwa una nia ya kuimarisha IoT yako kwa muda mrefu.
• Bodi ya Mkate Mini (Hiari)

Ninashauri msomaji atumie IOT tofauti na ESP32 ili aweze kuelewa kweli kinachofanyika hapa, badala ya kuniiga tu. Niniamini, utafurahiya kutekeleza mchakato huu kwa kutumia akili yako mwenyewe katika IoT nyingine, kwa mfano, ESP8266 itakuwa chaguo nzuri.

Hatua ya 1: Utangulizi wa MQTT

MQTT ni nini?

"MQTT ni itifaki rahisi ya kutuma ujumbe, iliyoundwa kwa vifaa vilivyo na kizuizi cha chini. Kwa hivyo, ni suluhisho bora kwa matumizi ya Mtandao ya Vitu. MQTT hukuruhusu kutuma maagizo kudhibiti matokeo, kusoma na kuchapisha data kutoka kwa nodi za sensa na mengi zaidi. " (Kutoka RandomNerdTutorials)

MQTT inafanya kazije?

Kabla ya kwenda kiufundi, hebu fikiria juu ya ulimwengu wetu wa kweli kwanza. Tuseme kwamba unapendezwa na ukusanyaji wa kadi inayomilikiwa na rafiki ya rafiki yako, sema, Laurel, ambaye wewe mwenyewe humjui. Kwa kuwa unajua sana juu ya ukusanyaji huo wa kadi, utamuuliza rafiki yako, tuseme Tom, aulize ikiwa Laurel yuko tayari kuiuza au la. Wakati unafanya hivyo, utamuuliza Tom anunue mkusanyiko wa kadi mwenyewe ikiwa Laurel yuko tayari kuuza, kwani hutaki mtu mwingine apate mikono yake kwenye mkusanyiko unaotamani! Wakati unapita, Tom na Laurel wanaingiliana, na kwa makubaliano ya pamoja, Laurel anapeana ukusanyaji wa kadi yake kwa Tom badala ya pesa. Baada ya kubadilishana hii, Tom huweka kadi na yeye mwenyewe hadi atakapokutana nawe tena, ndio wakati mwishowe atakupa ukusanyaji wa kadi. Hivi ndivyo ubadilishaji wa kawaida unavyoendelea katika maisha yetu ya kila siku.

Katika MQTT, vitu vya msingi vinavyohusika katika ubadilishaji ni mchapishaji (Laurel), msajili (Wewe), na broker (Tom). Utiririshaji wa kazi yake pia ni sawa na mfano wa ulimwengu halisi uliotajwa hapo juu, isipokuwa tofauti moja kubwa tu! Katika MQTT, ubadilishaji huo umeanzishwa na broker, i.e. Laurel atakuwa wa kwanza kumfikia Tom kumwambia kwamba anataka kuuza ukusanyaji wa kadi yake. Ikiwa tutalinganisha kazi ya MQTT na mfano wetu wa ulimwengu halisi, basi itakuwa kama ifuatavyo:

1. Laurel anamwambia Tom kwamba anataka kuuza ukusanyaji wa kadi yake (data au malipo ya malipo) na anampa kadi hizo.
2. Tom anachukua kadi hizo katika milki yake na yuko wazi kwa ofa kwa ukusanyaji wa kadi. Wakati wewe na Tom mnakutana na akagundua kuwa mnavutiwa na kadi (usajili wa mada). Tom kisha anakupa kadi.

Kwa kuwa mchakato mzima unategemea broker na hakuna maingiliano ya moja kwa moja kati ya mteja na mchapishaji, MQTT huondoa shida ya kusawazisha mchapishaji na msajili. Uwepo wa broker wa kati ni neema kwa vifaa vilivyozuiliwa na rasilimali kama IoTs na microprocessors kwani nguvu zao za usindikaji hazitoshi kutekeleza uhamishaji wa data kwa njia ya kawaida, ambayo itahusisha gharama za ziada kama vile uthibitishaji, usimbuaji fiche nk. Mbali na hii, MQTT ina huduma zingine nyingi kama vile kuwa nyepesi, usambazaji wa moja-kwa-wengi, na kadhalika, ambayo hufanya iwe bora kwa mitandao iliyobanwa na wateja

Hatua ya 2: Utangulizi wa Jukwaa la IoT

Jukwaa la IoT ni nini?

"Kwa kiwango cha juu, jukwaa la Mtandao la Vitu (IoT) ni programu ya msaada ambayo inaunganisha vifaa vya makali, vituo vya ufikiaji, na mitandao ya data kwa sehemu zingine za mnyororo wa thamani (ambayo kwa ujumla ni matumizi ya watumiaji wa mwisho). kushughulikia kazi zinazoendelea za usimamizi na taswira ya data, ambayo inaruhusu watumiaji kurekebisha mazingira yao. " (Kutoka kwa Maabara ya Kiungo)

Kwa kweli, jukwaa la IoT hufanya kama kati kati ya mtumiaji na mawakala wa kukusanya data ambayo inawajibika kwa kuwakilisha data iliyokusanywa.

Katika hii Inayoweza kufundishwa, tunapanga kushinikiza usomaji wetu wa joto wa ESP32 mkondoni. ESP32 yetu itafanya kama mchapishaji wa MQTT na broker wa MQTT itakuwa jukwaa la IoT la chaguo letu. Kumbuka kuwa katika mradi wetu, hakuna jukumu la msajili wa MQTT kwani data inawakilishwa na jukwaa lenyewe. Jukwaa la IoT litahusika na kuhifadhi data yetu iliyochapishwa na kuiwakilisha vizuri, hapa, kama grafu ya laini. Nitatumia Losant kama jukwaa langu la IoT hapa kwani ni bure kutumia na inatoa njia nzuri za kuwakilisha data. Mifano zingine zingine za majukwaa ya IoT ni Google Cloud, Amazon AWS na Adafruit, Microsoft Azure nk ningependa kumshauri msomaji kurejelea nyaraka za jukwaa lao la IoT.

Kuanzisha kupoteza:

1. Ingia kwenye Losant
2. Unda kifaa (aina ya Standalone)
3. Ongeza aina chache za data kwenye kifaa1. Jina: joto, Aina ya Takwimu: Nambari2. Jina: kukabiliana, Aina ya Takwimu: Nambari3. Jina: kitengo, Aina ya Takwimu: Kamba
4. Tengeneza kitufe cha ufikiaji na utambue kitambulisho cha kifaa na ufunguo wa ufikiaji
5. Unda graph1. Unda dashibodi.2. Ongeza "kizuizi cha safu ya safu ya muda" kwa kutumia ubadilishaji wa joto na kifaa chako kilichoundwa.

"Kitambulisho cha Kifaa" hutumika kama kushughulikia alama ya kidole ya kipekee kwa kifaa. "Funguo za ufikiaji", kama jina linavyopendekeza, inaruhusu IoT kuchapisha kwa Losant chini ya kitambulisho cha kifaa.

Hatua ya 3: Andaa Mchapishaji wa MQTT

Sasa kwa kuwa tumeandaa jukwaa la IoT la kupokea na kuwakilisha data, tunahitaji kuandaa mchapishaji wa MQTT ambaye atakuwa na jukumu la kukusanya na kutuma data kwenye jukwaa.

Muhtasari wa utayarishaji wa mchapishaji wa MQTT ni kama ifuatavyo:

• Andika nambari: Kumwagiza mchapishaji (IoT) jinsi ya kukusanya data, kusindika na kuipeleka kwenye jukwaa la IoT. Maagizo hayo yameandikwa katika lugha za kiwango cha juu zinazoweza kusomwa na binadamu ambazo kawaida hujulikana kama nambari.
• Flash firmware: IoT haitaelewa maagizo haya kwa urahisi kwani haijui lugha yoyote hapo awali. Ili kukomesha kizuizi hiki cha lugha kati ya binadamu na mashine, nambari imekusanywa kuwa seti ya maagizo yasiyosafishwa, kimsingi seti za hexadecimal au maadili ya kibinadamu maalum kwa maeneo ya kumbukumbu ndani ya IoT, inayojulikana kama firmware ambayo kisha imeangaziwa kwa IoT.

Katika hii Inayoweza kufundishwa, kwa kuwa ninatumia ESP32 yangu inayofaa, nitakuwa nikiangazia firmware ya Mongoose OS, ambayo inakubali programu zilizoandikwa C na JavaScript zote mbili. Mbali na utangamano wa JS, Mongoose OS bado ina mengi ya kutoa, kama vile sasisho za hewani, kwa kurekebisha programu yako mkondoni, na dashibodi ya kujitolea ya vifaa (mDash) nk.

Nimeunda programu-chanzo ya Mongoose OS kwa hii inayoweza kufundishwa. Ni programu rahisi inayoitwa losant-temp-sensor, ambayo hutumia MQTT kutuma usomaji wa joto uliokadiriwa, kulingana na usomaji wa joto la ndani la ESP32, kwenda Losant (jukwaa la IoT la kutumia bure). Inashauriwa kupitia nambari ya programu ili uelewa mzuri. Tutakuwa tukiwasha programu hii kwa Agizo hili.

Ikiwa wewe ni wa aina ya kupenda, basi unaweza kujaribu kufikia lengo sawa na firmware ya Arduino-ESP32 inayowezesha kutumia ESP32 kama Arduino (na uwezo wa WiFi).

Rundown haraka ya programu inayowaka na Mongoose OS:

1. Sakinisha zana ya mos kwa OS yako.

2. Fungua zana na utekeleze amri zifuatazo:

   1. mwamba wa moshi
   2. sensa ya cd ya kupotea-temp
   3. jenga mos - jukwaa esp32
   4. mos flash

Baada ya kufanikiwa kuwasha, ruhusu kifaa kuwasha upya na kisha kutekeleza amri zifuatazo:

1. mos wifi "wifi yako ssid" "nywila yako ya wifi" mfano. mos wifi "Nyumbani" "nyumbani @ 123"

2. joto la kuweka joto la mos.basis =

   joto.unit ="

   "kwa mfano. joto la usanidi wa moshi.basis = 33 / joto.unit =" celsius"

3. seti ya usanidi wa mos.id = mqtt.client_id = mqtt.user = mqtt.pass =

Baada ya kumaliza hatua hizi zote kwa usahihi, utaishia na ESP32 ambayo hutuma usomaji wa joto kwa Losant mara kwa mara, baada ya kila dakika 10. Uchapishaji uliofanikiwa unaonyeshwa na LED ya bluu, kama inavyoonyeshwa kwenye video hapo juu.

Hatua ya 4: Maelezo ya chini

Ikiwa una uwezo wa kuiga hatua zilizopita kwa usahihi, basi sasa utakuwa na mradi wa kufanya kazi kwa msaada ambao unaweza kuona mwenendo wa joto ndani ya chumba chako, au mahali popote unapanga kupanga mradi huo. Kwa kuwa nimeweka Agizo hili kwa ujumla kama vile ninavyoweza kuifanya, kwa hivyo unaweza kutumia IoT yako kukusanya data ya kila aina na kujaribu kuhitimisha kitu muhimu kutoka kwake, au unaweza kuifanya kwa sababu ya kuchekesha ikiwa wewe ' nimeelewa vizuri hii inayoweza kufundishwa.

Kwangu, sehemu bora juu ya IOT ni ukweli kwamba inatuwezesha kukusanya vipande vikubwa vya data, isiyojulikana ikiwa imechukuliwa peke yake na kuibadilisha kuwa kitu cha kweli. Hii inashinda roho ya sayansi. Kwangu, ilikuwa ya kuridhisha sana na kumulika kuona joto likianguka ndani ya chumba changu wakati wa masaa ya mvua kupitia grafu yangu.

Programu ya sensa-temp-sensor imeboreshwa kwa matumizi ya nguvu, kwani hutumia huduma ya usingizi mzito wa ESP32 kwa hivyo unaweza kuitumia kwa muda mrefu bila kuwa na wasiwasi juu ya betri kabisa. Unaweza kupanua ufanisi wa nguvu kwa kuondoa LED kwenye bodi ya maendeleo. Mchoro wa sasa wa usanidi mzima umeonyeshwa hapo juu.

Lengo la kufundisha hii, tangu mwanzo ilikuwa tu kukupa utangulizi wa ulimwengu wa IOT. Ukimaliza Kufundisha hii, utashika vizuri misingi ambayo unaweza kuimarisha zaidi kupitia rasilimali zingine za mkondoni.

Ingawa hautaweza kufanya miradi tata katika hatua hii, lakini inapaswa kuzingatiwa kila wakati kwamba ikiwa una tofali la kutosha, na njia ya kuzichanganya pamoja, basi unaweza kutengeneza muundo wowote wa kufikiria, kutoka rahisi tata. Vivyo hivyo, kuwa na ufahamu mzuri juu ya misingi na kujua jinsi ya kuyatumia kwa usahihi kutakuwezesha kuweka mikutano mingi. Kwa hivyo jipe pat nyuma kwa kuchukua hatua ya kwanza.

Hatua ya 5: Mikopo na Msaada

Hii inayoweza kufundishwa ina vielelezo, k.v. ile inayoelezea kubadilishana kwa MQTT, ambayo nimefanya kibinafsi. Vielelezo hivyo vimewezekana tu kwa shukrani kwa vifurushi vifuatavyo vya bure vya kutumia SVG:

• Vector ya infographic iliyoundwa na freepik - www.freepik.com
• Vector ya infographic iliyoundwa na nyota - www.freepik.com
• Vector ya watu iliyoundwa na pikisuperstar - www.freepik.com
• Vector vestract iliyoundwa na macrovector - www.freepik.com
• Vector vestract iliyoundwa na macrovector - www.freepik.com
• Vector ya infographic iliyoundwa na pikisuperstar - www.freepik.com

Maagizo haya yamedhaminiwa na DFRobot. DFRobot ina mkusanyiko mzuri wa umeme kwa hivyo hakikisha ukiangalia.

Ikiwa unahisi kuwa unapenda hii inayoweza kufundishwa na unataka Maagizo zaidi kama haya, basi unaweza kuniunga mkono kwa Patreon. Ikiwa huwezi kwenda mbali, basi unaweza kunifuata hapa kwenye Maagizo.