IoT asoslari: Mongoose OS yordamida IoT -ni bulutga ulash: 5 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Agar siz chalkashlik va elektronika bilan shug'ullanadigan odam bo'lsangiz, tez -tez Internet -narsalar atamasini uchratasiz, bu odatda IoT sifatida qisqartiriladi va u Internetga ulanadigan qurilmalar to'plamiga tegishli! Men o'zim shunday odam bo'lganim uchun, bunday ajoyib qurilmalar menga osonlikcha kira olishini bilib, hayratga tushdim. Kichkina uskuna yordamida o'z loyihalarimni Internetga ulash imkoniyatiga ega bo'lish va shunchaki mening g'oyalarim uchun ochiladigan son -sanoqsiz eshiklar haqida o'ylash.

IoT -ga Internetga ulanishni aytish, uni javondan sotib olish va uni yoqish kabi oddiy ish emas. Qurilmani Internetga ulashdan tashqari, biz ham foydali ma'lumotlarni internetga yuklashimiz kerak. Bu yo'riqnoma yuqorida aytilgan maqsadga erishish jarayonini o'z ichiga oladi va har qanday tajribali o'quvchilar uchun, yangi boshlanuvchilardan IoTda yangi bo'lgan faxriylarga mo'ljallangan.

Bu yo'riqnomada, men namuna sifatida, o'quvchilarga jarayon haqida yaxshi tasavvur berishi kerak bo'lgan ESP32 ishlab chiqarish platasining ichki harorat sensori o'qishlarining grafigini qanday tuzish kerakligini ko'rsataman.

Garchi bu yo'riqnomada ESP32 va Mongoose OS ishlatilgan bo'lsa -da, protsedura barcha IoT va proshivka dasturlarida qo'llanilishi mumkin!

Ta'minotlar

Ushbu yo'riqnomani o'zingiz amalga oshirish uchun sizga minimal miqdordagi apparat kerak bo'ladi va ular:

• Narsalar Interneti (IoT): Men arzon ESP32 ishlab chiqish kartasi klonidan foydalandim. Agar siz yangi ESP32 ishlab chiqarish kartasini sotib olmoqchi bo'lsangiz, DFRobot ESP32 kartasini tekshirishingiz kerak.
• Ma'lumot kabeli: IoT miltillashi uchun zarur bo'lgan kabeldan foydalaning va hokazo.
• Batareya (ixtiyoriy): Agar siz Internetni uzoq vaqt davomida yoqmoqchi bo'lsangiz, uni sotib oling.
• Mini stol paneli (ixtiyoriy)

Men o'quvchiga ESP32 -dan farqli IoT -dan foydalanishni taklif qilaman, shunda u menga taqlid qilish o'rniga, bu erda nima qilinayotganini chindan ham tushunishi mumkin. Ishoning, sizga bu jarayonni boshqa IoT -da o'z ongingiz yordamida amalga oshirish yoqadi, masalan, ESP8266 yaxshi tanlov bo'ladi.

1 -qadam: MQTTga kirish

MQTT nima?

"MQTT-bu oddiy tarmoqli xabarlar almashish protokoli, o'tkazish qobiliyati past bo'lgan cheklangan qurilmalar uchun mo'ljallangan. Demak, bu" Internet of Things "ilovalari uchun mukammal yechim. MQTT sizga chiqishni boshqarish, sensorli tugunlardan ma'lumotlarni o'qish va nashr qilish uchun buyruqlar yuborish imkonini beradi. " (RandomNerdTutorials -dan)

MQTT qanday ishlaydi?

Texnikaga o'tishdan oldin, keling, o'zimizning haqiqiy dunyomiz haqida o'ylab ko'raylik. Aytaylik, siz do'stingizning do'stiga tegishli kartalar to'plamiga qiziqasiz, masalan, siz bilmaydigan Laurel. Siz kartochkalar to'plamiga alohida e'tibor qaratganingiz uchun, siz do'stingizdan, ehtimol, Tomdan Laurel uni sotishga tayyor yoki yo'qligini so'rashini so'raysiz. Shunday qilib, siz Lorel sotmoqchi bo'lsa, Tomdan kartalar to'plamini o'zi sotib olishni so'raysiz, chunki siz kimdir siz xohlagan to'plamga qo'l qo'yishini xohlamaysiz! Vaqt o'tishi bilan Tom va Lorel o'zaro muloqot qilishadi va o'zaro kelishuvga ko'ra, Laurel o'z kartalari to'plamini pul evaziga Tomga beradi. Ushbu almashinuvdan so'ng, Tom siz bilan yana uchrashguncha kartalarni o'zida saqlaydi, va nihoyat sizga kartalar to'plamini beradi. Kundalik hayotimizda oddiy almashinuv shunday davom etadi.

MQTT -da almashishda ishtirok etadigan asosiy elementlar - nashriyot (Laurel), obunachi (Siz) va broker (Tom). Uning ish oqimi ham yuqoridagi real misolga o'xshaydi, faqat bitta katta farqdan tashqari! MQTT -da ayirboshlash broker tomonidan amalga oshiriladi, ya'ni Lorel birinchi bo'lib Tomga karta to'plamini sotmoqchi ekanligini aytdi. Agar biz MQTT ishini haqiqiy dunyodagi misolimiz bilan taqqoslasak, u quyidagicha bo'ladi:

1. Laurel Tomga karta to'plamini (ma'lumot yoki yuk) sotmoqchi ekanligini aytadi va unga kartalarni beradi.
2. Tom bu kartalarni o'z qo'liga oladi va kartalarni yig'ish bo'yicha takliflarga ochiq. Siz va Tom uchrashganingizda va u sizni kartalarga qiziqishini biladi (mavzuga obuna). Keyin Tom sizga kartalarni beradi.

Butun jarayon brokerga bog'liq va obunachi bilan noshir o'rtasida to'g'ridan -to'g'ri ta'sir o'tkazilmasligi sababli, MQTT nashriyotni ham, obunachini ham sinxronlashtirish qiyinchiliklarini olib tashlaydi. Oraliq brokerning mavjudligi IoT va mikroprotsessorlar kabi resurslar cheklangan qurilmalar uchun katta foyda keltiradi, chunki ularni qayta ishlash kuchi ma'lumotni normal usulda uzatish uchun etarli emas, bu esa autentifikatsiya, shifrlash va boshqalar kabi qo'shimcha xarajatlarni o'z ichiga oladi. MQTT juda ko'p boshqa xususiyatlarga ega, masalan, engillik, ko'p tarqatish va boshqalar, bu uni cheklangan tarmoqlar va mijozlar uchun ideal qiladi.

2 -qadam: IoT platformasiga kirish

IoT platformasi nima?

Yuqori darajadagi narsalar Interneti (IoT)-bu qo'shimcha qurilmalar, kirish nuqtalari va ma'lumotlar tarmoqlarini qiymat zanjirining boshqa qismlari bilan bog'laydigan qo'llab-quvvatlash dasturi (odatda oxirgi foydalanuvchi ilovalari). IoT platformalari odatda. foydalanuvchilarga atrof -muhitni avtomatlashtirishga imkon beradigan boshqaruv vazifalari va ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish. (Link-Labs-dan)

Xulosa qilib aytganda, IoT platformasi foydalanuvchi va ma'lumotlar yig'ish agentlari o'rtasida vositachi vazifasini bajaradi, u to'plangan ma'lumotlarni aks ettirish uchun javobgardir.

Ushbu yo'riqnomada biz ESP32 ning harorat ko'rsatkichlarini Internetga o'tkazishni rejalashtirmoqdamiz. Bizning ESP32 MQTT nashriyoti vazifasini bajaradi va MQTT brokeri biz tanlagan IoT platformasi bo'ladi. E'tibor bering, bizning loyihamizda MQTT abonentining roli yo'q, chunki ma'lumotlar platformaning o'zi tomonidan taqdim etiladi. IoT platformasi bizning e'lon qilingan ma'lumotlarimizni saqlash va ularni bu erda chiziqli grafik sifatida yaxshi ko'rsatish uchun javobgardir. Men Losantni bu erda IoT platformasi sifatida ishlataman, chunki u bepul va ma'lumotlarni namoyish qilishning yaxshi usullarini taklif qiladi. IoT platformalariga boshqa misollar: Google Cloud, Amazon AWS va Adafruit, Microsoft Azure va boshqalar. Men o'quvchiga o'zlari tanlagan IoT platformasi hujjatlariga murojaat qilishni maslahat beraman.

Losant -ni sozlash:

1. Losant -ga kiring
2. Qurilma yarating (Mustaqil turdagi)
3. Qurilmaga bir nechta ma'lumot turlarini qo'shing1. Ism: harorat, Ma'lumot turi: Raqam2. Ism: ofset, Ma'lumot turi: Raqam3. Ism: birlik, Ma'lumot turi: String
4. Kirish kalitini yarating va qurilma identifikatori va kirish kalitini yozib oling
5. Grafik yaratish 1. Boshqaruv panelini yarating.2. Harorat o'zgaruvchisi va yaratgan qurilmangiz yordamida unga "Vaqt seriyasi grafigi" blokini qo'shing.

"Qurilma identifikatori" qurilmaning yagona barmoq izi vazifasini bajaradi. "Kirish kalitlari", nomidan ko'rinib turibdiki, IoT qurilmaning identifikatori ostida Losant -da chop etilishiga imkon beradi.

3 -qadam: MQTT nashriyotini tayyorlang

Endi biz IoT platformasini ma'lumotlarni qabul qilish va namoyish qilish uchun tayyorlaganimizdan so'ng, biz ma'lumotlarni yig'ish va platformaga yuborish uchun javob beradigan MQTT nashriyotini tayyorlashimiz kerak.

MQTT noshirlarini tayyorlash sxemasi quyidagicha:

• Kodni yozing: Nashriyotga (IoT) ma'lumotlarni yig'ish, qayta ishlash va IoT platformasiga yuborish bo'yicha ko'rsatma berish. Ko'rsatmalar, odatda, kod deb ataladigan, odamlar o'qiy oladigan yuqori darajali dasturlash tillarida yozilgan.
• Firmware dasturini yoqing: IoT bu ko'rsatmalarni oson tushunmaydi, chunki u dastlab hech qanday tilni bilmaydi. Odam va mashina o'rtasidagi bu til to'sig'ini bartaraf etish uchun kod qo'pol yo'riqnomalar to'plamiga, asosan, IoT ichidagi xotira joylariga xos bo'lgan o'n oltilik yoki ikkilik qiymatlar to'plamiga tuzilgan bo'lib, keyinchalik dasturiy ta'minot sifatida IoTga o'tadi.

Bu yo'riqnomada, men o'zimga qulay ESP32 -dan foydalanganim uchun, Mongoose OS dasturiy ta'minotini yondiraman, u C va JavaScript -ni yozib olgan dasturlarni qabul qiladi. JS muvofiqligi bilan bir qatorda, Mongoose OS -da hali ko'p narsalarni taklif qilish mumkin, masalan, havodagi yangilanishlar, sizning dasturingizni onlayn sozlash va qurilmalar uchun maxsus boshqaruv paneli (mDash) va boshqalar.

Men ushbu ko'rsatma uchun Mongoose OS uchun ochiq manba dasturini ishlab chiqdim. Bu LOSANT-temp-sensorli oddiy dastur bo'lib, u MQTT yordamida ESP32 ning ichki harorat ko'rsatkichlariga asoslanib, atrof-muhit haroratining taxminiy ko'rsatkichlarini Losantga (IoT-dan foydalanish uchun bepul) yuboradi. Yaxshi tushunish uchun ilova kodidan o'tish tavsiya etiladi. Biz ushbu ko'rsatma uchun ushbu ilovani o'chirib qo'yamiz.

Agar siz sarguzashtli odam bo'lsangiz, ESP32-ni Arduino sifatida ishlatishga imkon beradigan Arduino-ESP32 dasturiy ta'minoti bilan bir xil maqsadga erishishga harakat qilishingiz mumkin (WiFi imkoniyatlari bilan).

Mongoose OS bilan yonib -o'chib turadigan ilova uchun tezkor xulosa:

1. OS uchun mos vositani o'rnating.

2. Asbobni oching va quyidagi buyruqlarni bajaring:

   1. Mos klon
   2. cos losant-temp sensori
   3. mos qurish -platforma esp32
   4. chirog'i

Muvaffaqiyatli yonib -o'chgandan so'ng, qurilmani qayta ishga tushirishga ruxsat bering va keyin quyidagi buyruqlarni bajaring:

1. mos Wi -Fi "sizning wifi ssid" "Wi -Fi parolingiz", masalan. wifi "Uy" "uy@123"

2. moslashtirilgan harorat.basis =

   harorat.birlik ="

   "Masalan, moslashtirilgan sozlangan harorat.basis = 33 / harorat.unit =" selsiy"

3. moslamalarni sozlash moslamasi.id = mqtt.client_id = mqtt.user = mqtt.pass =

Ushbu qadamlarning barchasini to'g'ri bajarganingizdan so'ng, siz har 10 daqiqada vaqti -vaqti bilan Losantga harorat ko'rsatkichlarini yuboradigan ESP32 -ni olasiz. Muvaffaqiyatli nashr qilish yuqoridagi videoda ko'rsatilgandek, ko'k LED bilan ko'rsatiladi.

4 -qadam: Izoh

Agar siz avvalgi qadamlarni to'g'ri takrorlay olsangiz, endi sizda ishchi loyiha bo'ladi, uning yordamida siz xonangiz ichidagi yoki loyihani joylashtirmoqchi bo'lgan joyingizdagi harorat tendentsiyalarini kuzata olasiz. Men bu yo'riqnomani iloji boricha umumiy tarzda saqlaganim uchun, siz har xil ma'lumotlarni to'plash uchun IoT -dan foydalanishingiz mumkin va undan biron bir foydali xulosa chiqarishga harakat qilishingiz mumkin, yoki siz buni o'ylab ko'rish uchun qilishingiz mumkin. Men bu yo'riqnomani to'g'ri tushundim.

Men uchun, IoT -ning eng yaxshi tomoni shundaki, bu bizga katta hajmdagi ma'lumotlarni to'plash imkonini beradi, agar yakka o'zi qabul qilinsa, aniq emas va uni aniq bir narsaga aylantirish mumkin. Bu haqiqatan ham uyga ilm -fan ruhini uradi. Men uchun grafigim orqali yomg'ir paytida xonam ichidagi haroratning tushishi men uchun juda ma'qul va ma'rifatli edi.

Losant-temp-sensor-ilovasi quvvat sarfi uchun optimallashtirilgan, chunki u ESP32-ning chuqur uyqu xususiyatidan foydalanadi, shuning uchun siz batareyadan xavotirlanmasdan uzoq vaqt foydalanishingiz mumkin. Rivojlanish panelidagi LEDni olib tashlash orqali siz energiya samaradorligini yanada oshirishingiz mumkin. Butun sozlashning joriy chizig'i yuqorida ko'rsatilgan.

Bu ko'rsatmaning maqsadi, boshidanoq sizga IoT dunyosi bilan tanishtirish edi. Ushbu ko'rsatmalarni tugatgandan so'ng, siz boshqa onlayn manbalar orqali yanada mustahkamlashingiz mumkin bo'lgan asoslarni yaxshi bilasiz.

Garchi siz bu bosqichda murakkab loyihalarni amalga oshira olmasangiz ham, shuni yodda tutish kerakki, agar sizda g'isht etarli bo'lsa va ularni birlashtirish usuli bo'lsa, siz har qanday tasavvurga ega tuzilishni oddiydan yasashingiz mumkin. murakkab. Xuddi shunday, asoslarni yaxshi tushunish va ularni qanday to'g'ri qo'llashni bilish sizga ko'plab qarama -qarshiliklarga dosh berishga imkon beradi. Shuning uchun birinchi qadamni qo'yganingiz uchun orqangizdan silang.

5 -qadam: Kredit va qo'llab -quvvatlash

Bu ko'rsatma rasmlardan iborat, masalan. Men shaxsan qilgan MQTT almashinuvini tushuntiruvchi. Bu rasmlar faqat quyidagi bepul foydalanish mumkin bo'lgan SVG to'plamlari tufayli mumkin bo'ldi:

• Infografik vektor freepik tomonidan yaratilgan - www.freepik.com
• Starline tomonidan yaratilgan infografik vektor - www.freepik.com
• Odamlar vektori pikisuperstar tomonidan yaratilgan - www.freepik.com
• Makrovektor tomonidan yaratilgan mavhum vektor - www.freepik.com
• Makrovektor tomonidan yaratilgan mavhum vektor - www.freepik.com
• Infografik vektor pikisuperstar tomonidan yaratilgan - www.freepik.com

Bu ko'rsatma DFRobot tomonidan homiylik qilingan. DFRobot -da ajoyib elektronika to'plami bor, shuning uchun uni albatta tekshirib ko'ring.

Agar siz ushbu ko'rsatmalarni yoqtirganingizni his qilsangiz va shunga o'xshash ko'rsatmalarni ko'proq olishni xohlasangiz, meni Patreonda qo'llab -quvvatlashingiz mumkin. Agar siz bu qadar uzoqqa borolmasangiz, meni bu erdagi ko'rsatmalar bo'yicha kuzatib borishingiz mumkin.