IoT: Vizualizácia údajov svetelného senzora pomocou Node-RED: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

V tomto návode sa naučíte, ako vytvoriť senzor pripojený na internet! Na toto demo použijem snímač okolitého svetla (TI OPT3001), ale akýkoľvek snímač podľa vášho výberu (teplota, vlhkosť, potenciometer atď.) Bude fungovať. Hodnoty senzorov budú publikované do cloudovej aplikácie pomocou MQTT. Existuje mnoho návodov, ktoré ukazujú, ako to môžete dosiahnuť pomocou Arduina alebo Raspberry Pi. Toto demo dosiahneme pomocou ekosystému LaunchPad spoločnosti TI (Texas Instruments).

Krok 1: Pozrite si video

Krok 2: Hardvér

Použité komponenty- TI MSP432 LaunchPad- 19,99 dolárov (USA) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- modul SimpleLink Wi-Fi CC3100- 19,99 dolárov (USA) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Educational BoosterPack MKII - 29,99 USD (USA) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] Otázka> Ak vás zaujíma, čo je vzdelávací BoosterPack MKII ?? A> Je to ľahko použiteľný zásuvný modul, ktorý ponúka k dispozícii rôzne analógové a digitálne vstupy a výstupy vrátane analógového joysticku, senzorov prostredia a pohybu, RGB LED, mikrofónu, bzučiaka, farebného LCD displeja a ďalších.-Power Bank a Kábel Micro USB Senzor- TI OPT3001- snímač okolitého svetla [https://www.ti.com/product/OPT3001]

Krok 3: Nastavenie hardvéru

Pripojte svoj Wi-Fi modul CC3100 a Educational BoosterPack MKII k LaunchPad a potom LaunchPad zapojte do jedného z USB portov vášho počítača.

Krok 4: Základy MQTT

MQTT je skratka pre prenos telemetrie do frontu správ. Je to ľahký protokol na odosielanie a odosielanie správ. Je užitočný na použitie so snímačmi nízkeho výkonu, ale je použiteľný v mnohých scenároch. Protokol sa skladá z 3 hlavných komponentov: VYDÁVATEĽ, BROKER a REGISTRÁTOR. VYDÁVATEĽ: Vydavateľom bude MSP432 LaunchPad, pretože bude publikovať údaje zo svetelných senzorov v rámci konkrétnej témy. PROBLÉM: Funguje ako jednoduché a spoločné rozhranie na pripojenie všetkého do. Je to server, ktorý spracováva prenos údajov medzi VYDAVATEĽOM a REGISTRÁTOROM. V tomto prípade používame verejne prístupného makléra MQTT, ktorý je často užitočný pri vytváraní prototypov a testovaní. Tu je zoznam verejných maklérov: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] REGISTRÁTOR: Aby ste sa mohli prihlásiť na odber akýchkoľvek údajov, ktoré odosiela VYDAVATEĽ, musí byť REGISTRÁTOR pripojený k rovnakému PREKLADATEĽOVI a prihlásený na rovnakú tému ako VYDÁVATEĽ. Ak sú splnené tieto 2 podmienky, REGISTRÁTOR bude môcť prijímať správy od VYDAVATEĽA. UPOZORNENIE: V prípade MQTT môžu rovnakého makléra/tému používať viacerí vydavatelia a predplatitelia. Jeden vydavateľ môže navyše odosielať údaje viac ako jednému predplatiteľovi.

Krok 5: Energia

Energia je open source a komunitou riadené integrované vývojové prostredie (IDE) a softvérový rámec, ktorý podporuje mnoho procesorov TI, predovšetkým tých, ktoré sú k dispozícii vo vývojovom ekosystéme LaunchPad. Stiahnutie: [https://energia.nu/download/]

E1. Otvorte Energia IDE a vyberte správny sériový port a dosku v časti: NástrojeE2. Energia je predinštalovaná s ukážkovými programami pre Educational BoosterPack MKII. Ak chcete overiť, či svetelný senzor funguje, otvorte a nahrajte vzorový kód pre OPT3001 v časti: Súbor> Príklady> EducationalBP_MKII> OPT3001_DemoE3. Ak všetko funguje, namerané hodnoty svetelného senzora by sa mali začať streamovať do sériového monitora. Zmeňte expozíciu svetla, aby sa zmenili hodnoty senzorov. E4. Verzia Energia (0101E0017), ktorú momentálne používam, je predinštalovaná s knižnicou pre MQTT PubSubClient. Ak používate verziu Energie, ktorá nemá túto knižnicu, môžete ju získať z: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. Náčrt je miernou modifikáciou príkladu, ktorý je k dispozícii v: Súbor> Príklady> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. Jediná vec, ktorú budeme musieť upraviť, sú informácie o „ssid“a „hesle“pre náš smerovač Wi-Fi. E7. Verejný server MQTT, ktorý je použitý v náčrte, je [https://mqtt.eclipse.org/]. Ak chcete zmeniť TÉMA, na ktorú náš LaunchPad publikuje, nahraďte reťazec svojim vlastným vo volaní funkcie client.publish () v hlavnej slučke (). E8. Nahrajte tento program na LaunchPad kliknutím na tlačidlo Nahrať. E9. Otvorte Sériový monitor. Mali by ste vidieť prúdiace hodnoty senzorov a tiež „Publikovanie úspešné !!“.

Krok 6: IBM Cloud

Teraz, keď publikujeme údaje zo svetelných senzorov, vytvorme cloudovú aplikáciu, ktorá sa môže prihlásiť na odber nášho LaunchPadu a vizualizovať naše údaje zo senzorov. Použijeme Node-RED, ktorý je k dispozícii na platforme IBM Cloud, ako jednu z aplikácií Starter kits v katalógu. Čo je Node-RED? Node-RED je programovací nástroj na prepojenie hardvérových zariadení, rozhraní API a online služieb. novými a zaujímavými spôsobmi. Node-RED je postavený na Node.js, pričom naplno využíva výhody svojho neblokovaného modelu riadeného udalosťami. Vďaka tomu je ideálne bežať na okraji siete na lacnom hardvéri, akým je Raspberry Pi, ako aj v cloude. C1. Zaregistrujte si účet IBM Cloud pomocou svojho existujúceho IBMid alebo vytvorením nového IBMid. C2. Keď sa prihlásite do IBM Cloud, dostanete sa na svoj informačný panel. C3. Kliknite na kartu Katalóg a vyhľadajte aplikáciu Node-RED. C4. Pokračujte kliknutím na tlačidlo Vytvoriť aplikáciu. Vytvorí sa tak vaša nová cloudová aplikácia. Dokončenie môže trvať niekoľko minút! C5. Teraz, keď ste nasadili svoju aplikáciu Node-RED, otvorte svoj zoznam IBM Cloud Resource tak, že vyberiete ponuku bočného panela a potom vyberiete zoznam zdrojov. Novo vytvorená aplikácia Node-RED sa zobrazí v sekcii Aplikácie. C6. Kliknutím na položku aplikácie Cloud Foundry prejdete na stránku s podrobnosťami o nasadenej aplikácii. Kliknutím na odkaz Navštíviť adresu URL aplikácie získate prístup k svojej aplikácii Node-RED Starter.

Krok 7: Aplikácia Node-RED

N1. Pri prvom otvorení aplikácie Node-RED ju budete musieť nakonfigurovať a nastaviť zabezpečenie. N2. Kliknutím na tlačidlo Prejsť na editor toku uzlov-ČERVENÝ otvoríte editor. N3. Otvorí sa editor Node-RED zobrazujúci predvolený tok. N4. Pretiahnite mqtt v bloku z palety Node-RED do prázdneho listu. N5. Dvakrát kliknite na blok mqtt a upravte vlastnosti s rovnakými parametrami, na aké publikuje váš LaunchPad: Server-mqtt.eclipse.org:1883Topic-EDUMKII_IOTOnce nakonfigurovaný, kliknite na Hotovo. N6. Po zapojení zvyšných uzlov kliknite na tlačidlo Nasadiť vpravo hore. To spôsobí spustenie vašej aplikácie. N7. Kliknutím na kartu ladenia konečne zobrazíte hodnoty senzorov z vášho LaunchPadu, ktorý streamuje! N8. Kliknutím na odkaz na karte Rozloženie na paneli dashboard zobrazíte hodnoty senzorov v režime grafu a meradla. N9. Blahoželáme vám k poslednému kroku! Teraz môžete v cloude vizualizovať údaje senzorov v reálnom svete !! ReferencesMQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia-MQTT Tutorial [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Node -RED [https://nodered.org/] Beží na IBM Cloud [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Vytvorte štartovaciu aplikáciu Node-RED [https://developer.ibm.com /komponenty/uzol-červená/návody/ako vytvoriť-uzol-červená-štartovacia aplikácia/]