IoT: ვიზუალიზაცია სინათლის სენსორის მონაცემების გამოყენებით Node-RED: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ამ ინსტრუქციაში თქვენ შეისწავლით თუ როგორ უნდა შექმნათ ინტერნეტთან დაკავშირებული სენსორი! მე გამოვიყენებ გარე განათების სენსორს (TI OPT3001) ამ დემოზე, მაგრამ თქვენი არჩევანის ნებისმიერი სენსორი (ტემპერატურა, ტენიანობა, პოტენომეტრი და ა.შ.) იმუშავებს. სენსორის მნიშვნელობები გამოქვეყნდება ღრუბელზე დაფუძნებულ პროგრამაში MQTT გამოყენებით. არსებობს მრავალი გაკვეთილი, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ შეგიძლიათ მიაღწიოთ ამას Arduino– ს ან Raspberry Pi– ს გამოყენებით. ჩვენ შევასრულებთ ამ დემოს TI– ს (Texas Instruments) LaunchPad ეკოსისტემის გამოყენებით.

ნაბიჯი 1: უყურეთ ვიდეოს

ნაბიჯი 2: აპარატურა

გამოყენებული კომპონენტები- TI MSP432 LaunchPad- $ 19.99 (აშშ) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- SimpleLink Wi-Fi CC3100 მოდული- $ 19.99 (აშშ) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - საგანმანათლებლო გამაძლიერებელი პაკეტი MKII - $ 29.99 (აშშ) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] Q> თუ გაინტერესებთ რა არის საგანმანათლებლო BoosterPack MKII ?? A> ეს არის ადვილად გამოსაყენებელი მოდულის მოდული, რომელიც გთავაზობთ თქვენს განკარგულებაში არსებულ სხვადასხვა ანალოგურ და ციფრულ საშუალებებს და გამოსავალს, მათ შორის ანალოგურ ჯოისტიკს, გარემოსდაცვითი და მოძრაობის სენსორებს, RGB LED- ს, მიკროფონს, ზუმერს, ფერად LCD ეკრანს და სხვა.-Power Bank და მიკრო USB კაბელი სენსორი- TI OPT3001- გარემოს სინათლის სენსორი [https://www.ti.com/product/OPT3001]

ნაბიჯი 3: აპარატურის დაყენება

შეაერთეთ თქვენი CC3100 Wi-Fi მოდული და Educational BoosterPack MKII თქვენს LaunchPad– ში, შემდეგ კი ჩართეთ თქვენი LaunchPad თქვენი კომპიუტერის USB პორტებში.

ნაბიჯი 4: MQTT საფუძვლები

MQTT ნიშნავს Message Queuing Telemetry Transport. ეს არის მსუბუქი გამოქვეყნების/გამოწერის შეტყობინებების პროტოკოლი. ეს სასარგებლოა დაბალი სიმძლავრის სენსორების გამოყენებისთვის, მაგრამ გამოიყენება მრავალ სცენარში. პროტოკოლი შედგება 3 ძირითადი კომპონენტისგან: PUBLISHER, BROKER და SUBSCRIBER. გამომცემელი: MSP432 LaunchPad იქნება PUBLISHER, რადგან ის გამოაქვეყნებს სინათლის სენსორების მონაცემებს კონკრეტული თემის ქვეშ. ბროკერი: მოქმედებს როგორც მარტივი, საერთო ინტერფეისი ყველაფრის დასაკავშირებლად რათა ეს არის სერვერი, რომელიც ახორციელებს მონაცემთა გადაცემას გამომცემელსა და გამომწერს შორის. ამ მაგალითში ჩვენ ვიყენებთ საჯაროდ ხელმისაწვდომ MQTT ბროკერს, რომელიც ხშირად გამოსადეგია პროტოტიპირებისა და ტესტირებისთვის. აქ არის საჯარო ბროკერების სია: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] SUBSCRIBER: იმისათვის, რომ გამოიწეროთ ნებისმიერი მონაცემი, რომელიც იგზავნება გამომცემლის მიერ, SUBSCRIBER უნდა იყოს დაკავშირებული იმავე ბროკერთან და გამოწერილი იმავე თემაზე, როგორც გამომცემელი. თუ ეს 2 პირობა დაკმაყოფილებულია, SUBSCRIBER შეძლებს მიიღოს შეტყობინებები გამომცემლისგან. შენიშვნა: MQTT– ით მრავალ გამომცემელს და აბონენტს შეუძლია გამოიყენოს ერთი და იგივე ბროკერი/თემა. გარდა ამისა, ერთმა გამომცემელმა შეიძლება გაგზავნოს მონაცემები ერთზე მეტ აბონენტზე.

ნაბიჯი 5: ენერგია

Energia არის ღია წყარო და საზოგადოებაზე ორიენტირებული ინტეგრირებული განვითარების გარემო (IDE) და პროგრამული უზრუნველყოფის ჩარჩო, რომელიც მხარს უჭერს ბევრ TI პროცესორს, პირველ რიგში მათ, რომლებიც ხელმისაწვდომია LaunchPad განვითარების ეკოსისტემაში. ჩამოტვირთეთ: [https://energia.nu/download/]

E1 გახსენით Energia IDE და შეარჩიეთ სწორი სერიული პორტი და დაფა ნავიგაციით: ToolsE2. Energia მოდის წინასწარ დატვირთული პროგრამებით Educational BoosterPack MKII. სინათლის სენსორის მუშაობის დასადასტურებლად, გახსენით და ატვირთეთ OPT3001– ის მაგალითი კოდი შემდეგნაირად: ფაილი> მაგალითები> საგანმანათლებლო BP_MKII> OPT3001_DemoE3. თუ ყველაფერი მუშაობს, სინათლის სენსორის კითხვა უნდა დაიწყოს სერიულ მონიტორზე. შეცვალეთ სინათლის ზემოქმედება სენსორის მნიშვნელობების ცვლილების სანახავად. E4. Energia ვერსია (0101E0017), რომელსაც მე ამჟამად ვიყენებ, არის წინასწარ დატვირთული ბიბლიოთეკით MQTT PubSubClient– ისთვის. თუ თქვენ იყენებთ Energia– ს ვერსიას, რომელსაც არ აქვს ეს ბიბლიოთეკა, შეგიძლიათ მისი მიღება: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient] E5. ესკიზი არის იმ მაგალითის უმნიშვნელო მოდიფიკაცია, რომელიც ხელმისაწვდომია: ფაილი> მაგალითები> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. ერთადერთი, რაც ჩვენ გვჭირდება შეცვლა არის ჩვენი "ssid" და "პაროლი" ინფორმაცია ჩვენი Wi-Fi როუტერისთვის. E7. ესკიზში გამოყენებული საჯარო MQTT სერვერი არის [https://mqtt.eclipse.org/]. თემის შესაცვლელად, რომელსაც ჩვენი LaunchPad აქვეყნებს, შეცვალეთ სტრიქონი თქვენით კლიენტში.პუბლიკაცია () ფუნქცია დარეკეთ მთავარ მარყუჟში (). E8 ატვირთეთ ეს პროგრამა LaunchPad– ზე ატვირთვის ღილაკზე დაჭერით. E9. გახსენით სერიული მონიტორი. თქვენ უნდა ნახოთ სენსორის მნიშვნელობები, ასევე "გამოქვეყნება წარმატებული !!".

ნაბიჯი 6: IBM Cloud

ახლა, როდესაც ჩვენ ვაქვეყნებთ სინათლის სენსორის მონაცემებს, მოდით შევქმნათ ღრუბლოვანი აპლიკაცია, რომელსაც შეუძლია გამოიწეროს ჩვენი LaunchPad და ვიზუალიზაცია გაუწიოს ჩვენს სენსორულ მონაცემებს. ჩვენ გამოვიყენებთ Node-RED- ს, რომელიც ხელმისაწვდომია IBM Cloud პლატფორმაზე, როგორც კატალოგის ერთ-ერთი დამწყები პროგრამა. რა არის Node-RED? ახალი და საინტერესო გზებით. Node-RED აგებულია Node.js– ზე, სრულად სარგებლობს თავისი მოვლენებით გამოწვეული, არაბლოკირების მოდელით. ეს იდეალური ხდის ქსელის პირას გაშვებას დაბალფასიან აპარატურაზე, როგორიცაა Raspberry Pi, ასევე ღრუბელში. C1. დარეგისტრირდით IBM Cloud ანგარიშზე თქვენი არსებული IBMid გამოყენებით ან ახალი IBMid. C2- ის შექმნით. მას შემდეგ რაც დარეგისტრირდებით IBM Cloud– ში, გადაგიყვანთ თქვენს დაფაზე. C3. დააწკაპუნეთ კატალოგის ჩანართზე და მოძებნეთ Node-RED აპლიკაცია. C4. გასაგრძელებლად დააჭირეთ ღილაკს აპის შექმნა. ეს შექმნის თქვენს ახალ ღრუბლოვან პროგრამას. ამას შეიძლება რამდენიმე წუთი დასჭირდეს! C5. ახლა, როდესაც თქვენ განათავსეთ თქვენი Node-RED პროგრამა, გახსენით თქვენი IBM Cloud რესურსების სია გვერდითა მენიუს არჩევით და შემდეგ რესურსების სიის არჩევით. თქვენ ნახავთ თქვენს ახლად შექმნილ Node-RED პროგრამას ჩამოთვლილი პროგრამების განყოფილებაში. C6. დააწკაპუნეთ Cloud Foundry აპის შესვლაზე, რათა გადავიდეთ თქვენი განლაგებული პროგრამის დეტალების გვერდზე. დააწკაპუნეთ Visit App URL- ის ბმულზე თქვენს Node-RED დამწყებ პროგრამაზე წვდომისათვის.

ნაბიჯი 7: Node-RED აპლიკაცია

N1. პირველად როდესაც გახსნით თქვენს Node-RED აპლიკაციას, თქვენ დაგჭირდებათ მისი კონფიგურაცია და უსაფრთხოების დაყენება. N2. დააწკაპუნეთ ღილაკზე გადასვლა თქვენს Node-RED ნაკადის რედაქტორზე, რომ გახსნათ რედაქტორი. N3 Node-RED რედაქტორი იხსნება ნაჩვენები ნაკადი ნაკადი. N4. გადაიტანეთ mqtt ბლოკში Node-RED პალიტრადან ცარიელ ფურცელში. N5 ორჯერ დააწკაპუნეთ mqtt ბლოკზე და შეცვალეთ თვისებები იგივე პარამეტრებით, რასაც თქვენი LaunchPad აქვეყნებს: სერვერი-mqtt.eclipse.org:1883 თემა-EDUMKII_IOT კონფიგურაციის შემდეგ დააწკაპუნეთ შესრულებულია. N6. დარჩენილი კვანძების გაყვანილობის შემდეგ დააწკაპუნეთ ღილაკს განლაგება ზედა მარჯვენა კუთხეში. ეს გამოიწვევს თქვენი აპლიკაციის გაშვებას. N7. დააწკაპუნეთ გამართვის ჩანართზე, რათა საბოლოოდ ნახოთ თქვენი LaunchPad ნაკადის სენსორის მნიშვნელობები! N8. დააწკაპუნეთ ბმულზე დაფის განლაგების ჩანართზე, რათა ნახოთ სენსორის მნიშვნელობები დიაგრამაში და გაზომვის რეჟიმში. N9. გილოცავთ ბოლო ნაბიჯის გადადგმას! ახლა თქვენ შეგიძლიათ ვიზუალურად შეაფასოთ სენსორული მონაცემები ღრუბელში !! ReferencesMQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia-MQTT Tutorial [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] კვანძი -RED [https://nodered.org/] მუშაობს IBM Cloud– ზე [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] შექმენით Node-RED შემქმნელის პროგრამა [https://developer.ibm.com /components/node-red/tutorials/how-to-create-a-node-red-starter-application/]