IoT: Vizualizace dat světelného senzoru pomocí Node-RED: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

V tomto návodu se naučíte, jak vytvořit senzor připojený k internetu! Pro toto demo použiji senzor okolního světla (TI OPT3001), ale jakýkoli senzor podle vašeho výběru (teplota, vlhkost, potenciometr atd.) By fungoval. Hodnoty senzorů budou publikovány do cloudové aplikace pomocí MQTT. Existuje mnoho návodů, které ukazují, jak toho můžete dosáhnout pomocí Arduina nebo Raspberry Pi. Toto demo provedeme pomocí ekosystému LaunchPad společnosti TI (Texas Instruments).

Krok 1: Podívejte se na video

Krok 2: Hardware

Použité komponenty- TI MSP432 LaunchPad- 19,99 $ (USA) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R]- modul SimpleLink Wi-Fi CC3100- 19,99 $ (US) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Educational BoosterPack MKII - 29,99 $ (USA) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] Q> Pokud vás zajímá, co je Educational BoosterPack MKII ?? A> Je snadno použitelný zásuvný modul, který nabízí k dispozici různé analogové a digitální vstupy a výstupy, včetně analogového joysticku, snímačů prostředí a pohybu, RGB LED, mikrofonu, bzučáku, barevného LCD displeje a dalších.-Power Bank a Kabel Micro USB Senzor- TI OPT3001- snímač okolního světla [https://www.ti.com/product/OPT3001]

Krok 3: Nastavení hardwaru

Připojte svůj modul Wi-Fi CC3100 a Educational BoosterPack MKII k LaunchPad a poté připojte LaunchPad k jednomu z USB portů vašeho počítače.

Krok 4: Základy MQTT

MQTT je zkratka pro Message Queuing Telemetry Transport. Je to lehký protokol pro zasílání zpráv pro publikování/předplatné. Je to užitečné pro použití se senzory s nízkým výkonem, ale je použitelné v mnoha scénářích. Protokol se skládá ze 3 hlavních komponent: PUBLISHER, BROKER a SUBSCRIBER. PUBLISHER: MSP432 LaunchPad bude PUBLISHER, protože bude publikovat data ze světelných senzorů pod určitým tématem. BROKER: Působí jako jednoduché a společné rozhraní pro připojení všeho na. Je to server, který zpracovává přenos dat mezi VYDAVATELEM a PŘEDPLATITELEM. V tomto příkladu používáme veřejně přístupného brokera MQTT, který je často užitečný pro prototypování a testování. Zde je seznam veřejných brokerů: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] PŘEDPLATITEL: Abyste se mohli přihlásit k odběru jakýchkoli dat odesílaných VYDAVATELEM, musí být PŘEDPLATITEL připojen ke stejnému PROHLÍŽEČI a přihlášen ke stejnému tématu jako VYDAVATEL. Pokud jsou splněny tyto 2 podmínky, bude moci PŘEDPLATITEL přijímat zprávy od VYDAVATELE. UPOZORNĚNÍ: S MQTT může stejný vydavatel/téma používat více vydavatelů a předplatitelů. Kromě toho by jeden vydavatel mohl odesílat data více než jednomu předplatiteli.

Krok 5: Energie

Energia je open source a komunitou řízené integrované vývojové prostředí (IDE) a softwarový rámec, který podporuje mnoho procesorů TI, především těch, které jsou k dispozici ve vývojovém ekosystému LaunchPad. Stažení: [https://energia.nu/download/]

E1. Otevřete Energia IDE a vyberte správný sériový port a desku tak, že přejdete na: ToolsE2. Energia je dodávána s předinstalovanými ukázkovými programy pro Educational BoosterPack MKII. Chcete -li ověřit, že světelný senzor funguje, otevřete a nahrajte ukázkový kód pro OPT3001 v části: Soubor> Příklady> EducationalBP_MKII> OPT3001_DemoE3. Pokud vše funguje, měly by hodnoty světelného senzoru začít proudit do sériového monitoru. Změňte expozici světla, aby se hodnoty senzorů změnily. E4. Verze Energia (0101E0017), kterou aktuálně používám, je dodávána s předinstalovanou knihovnou pro MQTT PubSubClient. Pokud používáte verzi Energie, která tuto knihovnu nemá, můžete ji získat z: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. Skica je mírnou modifikací příkladu, který je k dispozici v: Soubor> Příklady> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. Jediná věc, kterou budeme muset upravit, jsou naše informace „ssid“a „heslo“pro náš router Wi-Fi. E7. Veřejný server MQTT, který je použit v náčrtu, je [https://mqtt.eclipse.org/]. Chcete -li změnit TÉMA, na kterou náš LaunchPad publikuje, nahraďte řetězec svým vlastním ve volání funkce client.publish () v hlavní smyčce (). E8. Nahrajte tento program na LaunchPad kliknutím na tlačítko Nahrát. E9. Otevřete Sériový monitor. Měli byste vidět proudění hodnot senzorů a také „Publikování úspěšné !!“.

Krok 6: IBM Cloud

Nyní, když publikujeme data ze světelných senzorů, vytvořme cloudovou aplikaci, která se může přihlásit k odběru našeho LaunchPadu a vizualizovat naše data ze senzorů. Použijeme Node-RED, který je k dispozici na platformě IBM Cloud, jako jednu z aplikací Starter kits v katalogu. Co je Node-RED? Node-RED je programovací nástroj pro propojení hardwarových zařízení, rozhraní API a online služeb. novými a zajímavými způsoby. Node-RED je postaven na Node.js a plně využívá výhod neblokovacího modelu řízeného událostmi. Díky tomu je ideální běžet na okraji sítě na levném hardwaru, jako je Raspberry Pi, a také v cloudu. C1. Zaregistrujte si účet IBM Cloud pomocí svého stávajícího IBMid nebo vytvořením nového IBMid. C2. Jakmile jste přihlášeni do IBM Cloud, budete přesměrováni na svůj Dashboard. C3. Klikněte na kartu Katalog a vyhledejte aplikaci Node-RED. C4. Pokračujte kliknutím na tlačítko Vytvořit aplikaci. Tím se vytvoří vaše nová cloudová aplikace. Dokončení může trvat několik minut! C5. Nyní, když jste nasadili svou aplikaci Node-RED, otevřete seznam prostředků IBM Cloud Resource výběrem nabídky postranního panelu a poté výběrem seznamu zdrojů. V sekci Aplikace uvidíte svou nově vytvořenou aplikaci Node-RED. C6. Kliknutím na položku aplikace Cloud Foundry přejděte na stránku podrobností o nasazené aplikaci. Kliknutím na odkaz Navštivte adresu URL aplikace se dostanete ke své aplikaci Node-RED Starter.

Krok 7: Aplikace Node-RED

N1. Při prvním otevření aplikace Node-RED ji budete muset nakonfigurovat a nastavit zabezpečení. N2. Kliknutím na tlačítko Přejít do editoru toku Node-RED otevřete editor. N3. Otevře se editor Node-RED zobrazující výchozí tok. N4. Přetáhněte mqtt v bloku z palety Node-RED do prázdného listu. N5. Poklepejte na blok mqtt a upravte vlastnosti se stejnými parametry, na jaké LaunchPad publikuje: Server-mqtt.eclipse.org:1883Topic-EDUMKII_IOTOnce nakonfigurováno, klikněte na Hotovo. N6. Po zapojení zbývajících uzlů klikněte na tlačítko Nasadit vpravo nahoře. To způsobí, že se vaše aplikace spustí. N7. Kliknutím na kartu ladění konečně uvidíte hodnoty senzorů z vašeho LaunchPadu, do kterého streamujete! N8. Kliknutím na odkaz na kartě Rozložení na řídicím panelu zobrazíte hodnoty senzorů v režimu grafu a měřidla. N9. Gratulujeme k dokončení posledního kroku! Nyní můžete v cloudu vizualizovat data ze senzorů v reálném světě !! ReferenceMQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia-MQTT Tutorial [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Node -RED [https://nodered.org/] Běží na IBM Cloud [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Vytvořte startovací aplikaci Node-RED [https://developer.ibm.com /components/node-red/tutorials/how-to-create-a-node-red-starter-application/]