Хэт бага чадалтай WiFi гэрийн автоматжуулалтын систем: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Энэхүү төсөлд бид орон нутгийн гэрийн автоматжуулалтын системийг хэдхэн алхамаар хэрхэн бүтээж болохыг харууллаа. Бид төв WiFi төхөөрөмж болох Raspberry Pi ашиглах гэж байна. Харин төгсгөлийн зангилааны хувьд IOT Cricket -ийг ашиглан батерейгаар ажилладаг WiFi төхөөрөмж хийх гэж байна. температур мэдрэгч болон нэг мөр код бичихгүйгээр RPi -д холбоно уу.

Манай систем нь ихэнх гэрийн автоматжуулалтын системд өргөн хэрэглэгддэг MQTT холбооны протокол дээр суурилах болно. Үүнийг тохируулахын тулд бид Mosquitto MQTT брокер (сервер) -ийг сонгоод Raspberry Pi (манай төв төв) дээр суулгана.

IOT Cricket нь HTTP (S) болон MQTT протоколуудын дэмжлэгтэй ирдэг. Бид үүнийг MQTT ашиглан манай RPi MQTT брокертой шууд холбогдохын тулд тохируулдаг.

Энэхүү төслийг бүх түвшний ур чадвартай үйлдвэрлэгчид хэрэгжүүлэх боломжтой. Энэ нь зарим үндсэн гагнуур шаардагдах боловч кодлох, програмчлах шаардлагагүй болно. Энэхүү төслийн төгсгөлд та өөрийн системийг хэрхэн хялбархан бүтээж, өөрийн IOT төгсгөлийн зангилааг системд нэмж хурдан өргөжүүлэх талаар баттай ойлголттой болно.

Хангамж:

• Raspberry Pi (энэ төсөлд 3 -р хувилбарыг ашигласан)
• IOT Cricket WiFi модуль
• 2xAAA батерейны эзэмшигч
• 2xAAA батерей

Алхам 1: MQTT гэж юу вэ?

MQTT протокол нь нийтлэх/захиалах загвар ашиглан мессеж илгээх хөнгөн аргыг санал болгодог. Энэ нь бага хүч мэдрэгч эсвэл утас, суулгагдсан компьютер эсвэл микроконтроллер гэх мэт хөдөлгөөнт төхөөрөмж гэх мэт зүйлсийн интернет мессежийг ашиглахад тохиромжтой болгодог. (эх сурвалж: mosquitto.org)

Бид хүссэн сэдвийг захиалах, ирэх мессежийг сонсохыг хүссэн олон төхөөрөмжийг ашиглах боломжтой. Хэрэв зарим төхөөрөмжүүд энэ сэдвээр мессеж нийтлэвэл тухайн сэдвийг захиалсан бүх төхөөрөмж тэр даруй мессеж хүлээн авдаг. Сэдэв нь шаталсан сэдвийг бий болгохын тулд ихэвчлэн / тэмдэгтүүдтэй нэгтгэсэн дурын мөр байж болно. MQTT -ийн хамгийн түгээмэл хэрэглээ бол төхөөрөмжүүд мессеж захиалах, нийтлэх боломжтой нэг төв сервертэй байх явдал юм. Энэ нь тухайн сервертэй холбогдсон төхөөрөмжүүдийн хоорондох бүх холболтыг хөнгөвчилдөг. Энэ төсөлд бид RPi -ийг ашиглан MQTT -ийн төв брокероор ажиллах бөгөөд бусад бүх төхөөрөмжүүд энэ брокероор дамжуулан мессеж илгээх болно. Энэ талаар суралцах хамгийн сайн арга бол үүнийг өөрсдөө хийх явдал юм. MQTT дээр интернет дээр маш олон эх сурвалжууд байдаг. Гэсэн хэдий ч, энэ төслийн хувьд та дээр дурдсан үндсэн танилцуулгатай танилцах нь зүйтэй юм.

Алхам 2: Raspberry Pi дээр MQTT брокер суулгах

Энэ төслийн хувьд бид нээлттэй эх сурвалжтай Mosquitto MQTT брокерыг ашигладаг. Энэ нь хөнгөн жинтэй бөгөөд бага хүчин чадалтай нэг самбар бүхий компьютерээс бүрэн сервер хүртэлх бүх төхөөрөмжид ашиглахад тохиромжтой.

Суулгаж эхлэхээсээ өмнө эхлээд системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шинэчлэх нь зүйтэй.

$ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade

Mosquitto брокерийг суулгана уу. Терминал нээгээд дараах тушаалыг бичнэ үү.

$ sudo apt -get шумуул -y суулгаарай

Mosquitto брокерийг тохируулах. Тохиргооны файлыг засах:

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf

мөн дээд мөрөнд дараах мөрүүдийг нэмнэ үү.

порт 1883allow_anonymous үнэн

Өөрчлөлтийг ашиглахын тулд RPi -г дахин эхлүүлнэ үү.

$ sudo дахин ачаална уу

Ингээд л боллоо! Манай MQTT брокер одоо ажиллаж байна!

ТАЙЛБАР: Энэхүү төслийг хялбарчлахын тулд бид данс үүсгэхгүй байна. Тиймээс манай дотоод сүлжээнд байгаа хэн бүхэн энэхүү MQTT брокерт итгэмжлэлгүйгээр холбогдох боломжтой. Хэрэв та хэрэглэгчийн баталгаажуулалтыг нэмж, илүү аюулгүй болгохыг хүсч байвал үүнийг хэрхэн хийх талаар интернет дээр маш олон заавар байдаг.

Одоо бид сүлжээний бусад төхөөрөмжөөс Mosquitto брокер руу мессеж илгээх боломжтой IP хаягийг авах шаардлагатай байна.

IP хаяг авах:

$ хостын нэр

your_RPi_IP_address (жишээ нь 192.168.1.10)

Алхам 3: IOT Cricket -ийг MQTT дээр RaspberryPi -тэй холбоно уу

Энэхүү төсөлд бид IOT Cricket WiFi модулийг ашиглан энгийн мэдрэгчийг ашиглан 30 секунд тутамд температурыг системдээ мэдээлдэг. Энэ нь батерейгаар ажилладаг тул бид гэртээ эсвэл цэцэрлэгт хаана ч хамаагүй наалдуулж болно. Хожим нь та IOT Cricket -ийг ашиглан батерейгаар ажилладаг янз бүрийн мэдрэгч, дохиолол, товчлуур, унтраалга хийж, тэдгээрийг RPi MQTT брокертой холбож болно.

Эхний шатанд батерейг Cricket -тэй холбоно уу.

Крикет нь суурилуулсан температур мэдрэгчтэй ирдэг. Бид үүнийг RPi IP хаягийг тохируулах замаар MQTT брокер руу температурын утгыг илгээхээр тохируулах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд Cricket -ийн тохиргооны самбарыг нээнэ үү (энд байгаа алхмуудыг үзнэ үү) болон дараах тохиргоог ашиглана уу (доорх зураг дээр харуулав. IP хаягийг "url" талбарт RPi болгон тохируулна уу)

Одоо бид тохиргооны горимоос гарч болно, төхөөрөмж бэлэн боллоо! Крикет аль хэдийн 30 секунд тутамд манай MQTT брокер руу мэдээлэл илгээдэг.

Алхам 4: MQTT мессежийг шалгана уу

Манай MQTT брокер руу илгээсэн мессежийг үзэх / хүлээн авахын тулд бид янз бүрийн хэрэгслийг ашиглаж болно.

Хамгийн хялбар нь mosquitto_sub тушаалын мөрийн хэрэгсэл байж магадгүй юм. Бид үүнийг дараах тушаалаар сүлжээнийхээ аль ч компьютер дээр эсвэл RPi дээрээ суулгаж болно.

$ sudo apt-get шумуул үйлчлүүлэгчийг суулгаарай -y

Одоо бид MQTT брокероор дамжуулан илгээсэн бүх сэдэв, мессежийг сонсохын тулд дараах тушаалыг ажиллуулж болно.

$ 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 / түр зуурын 26.0 / 59A98F494C / io1_wake_up 0 / 59A98F494C / rtc_wake_up 1 …

Дээрх нь IOT Cricket -ийн манай брокер руу илгээдэг зүйлийн нэг жишээ юм. Бусад өгөгдлүүдийн дунд температур байгааг харж болно.

/59A98F494C/температур 26.0

MQTT -ийн гоо үзэсгэлэн нь зөвхөн бидний сонирхож буй сэдвүүдийг захиалах боломжийг олгодог бөгөөд хэрэв бид зөвхөн температурыг авахыг хүсвэл дараах тушаалыг ашиглан /59A98F494C /temp сэдвийг захиалж болно.

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

…26.126.527.227.6…

Алхам 5: Дүгнэлт

WiFi -д суурилсан бага чадалтай, эрчим хүчний хэмнэлттэй, гэрийн автоматжуулалтын системийг бий болгоход шаардлагатай тоног төхөөрөмж, програм хангамжийг бид энэ төсөлд үзүүлсэн. MQTT бол илүү боловсронгуй системийг бий болгох үндсэн мөн чанар юм.

MQTT -тэй нэгтгэх боломжтой програм хангамж, үйлчилгээний экосистем бол асар том юм! Гэрийн туслах, Node RED, Grafana гэх мэт маш олон гайхалтай системүүд байдаг бөгөөд танд өөрийн системийн гайхалтай хэрэглэгчийн туршлагыг бий болгох боломжийг олгодог. Бид зөвхөн температурыг энгийн хэвлэхээс гадна өгөгдлийг дүрсэлж, төхөөрөмжөө удирдах гайхалтай самбартай болно.

Системийн энэхүү үндсэн дэд бүтцийг бий болгосноор IOT Cricket модулийг ашиглан бусад ямар WiFi төхөөрөмжүүдийг бүтээж, манай гэрийн автоматжуулалтын системд нэмэх боломжтой бол тэнгэр бол бидний хязгаар юм.

Энд хүрэлцэн ирсэнд баярлалаа. Энэхүү заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна!

Things On Edge баг

Алхам 6: Бидний тухай

Things On Edge бол Их Британийн Кембриж хотод байрладаг компани юм. Бид янз бүрийн электрон төхөөрөмжүүдийг хэдхэн минутын дотор ухаалаг гар утас эсвэл бусад интернет үйлчилгээнд холбох боломжийг олгодог хэт бага батерейгаар ажилладаг Cricket Wi-Fi модулийг зохион бүтээдэг. Энэ нь ямар ч програмчлал, кодчилол шаарддаггүй. Энэ нь MQTT болон HTTP apis ашиглан IOT экосистемийн асар том үйлчилгээнд төхөөрөмжөө нэгтгэх боломжийг танд олгоно.