IOT123 - ASSIMILUJTE SÍŤ IOT: 26 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

ASSIMILATE IOT NETWORK je sada protokolů, které umožňují snadnou integraci senzorů, herců, věcných uzlů a místních brokerů s vnějším světem.

Tento Instructable je návod k instrukcím; indexuje všechny různé projekty a ukazuje, kde jsou články a zdroje pro každý projekt.

VLASTNOSTI A Vize V současné době jsou otroci (senzory a herci) samostatní a při čtení vlastností nebo působení na příkazy se spoléhají na zprávy založené na konvencích I2C. Master vyzvedne metadata a vlastnosti od podřízených a odešle je makléři MQTT. Spustí také webový server a slouží souborům JSON, které lze upravovat pro konfiguraci předlohy a přizpůsobení metadat/vlastností, které nakonec spotřebuje Crouton. Jednotlivá čidla/herci jsou čtena/ovládána přes Crouton, aniž by pán měl předchozí znalosti o tom, co otroci dělají.

Jedním z cílů ASSIMILATE IOT NETWORK je přizpůsobit AssimilateCrouton tak, aby jako webové komponenty byly přidány mashup editory obsluhované z webových serverů IOT NODE (viz následující rozbočovače), které poskytnou úplnou kontrolu nad tím, co věc dělá, tj. Master není naprogramován, otroci mají základní sady funkcí, ale palubní deska Crouton obsahuje všechna obchodní pravidla potřebná ke spuštění věci!

Vidlice Crouton je vnímána jako možnost decentralizovaného ovládání/konfigurace věcí. V podstatě jakákoli kombinace MQTT klient/GUI může spravovat vaše věci, protože každá funkce (senzory a herci) jsou vystaveny jako koncové body MQTT.

CROUTON

Crouton. https://crouton.mybluemix.net/ Crouton je řídicí panel, který vám umožňuje vizualizovat a ovládat vaše IOT zařízení s minimálním nastavením. V zásadě jde o nejjednodušší řídicí panel, který lze nastavit pro všechny hardwarové nadšence IOT využívající pouze MQTT a JSON.

ASSIMILATE SLAVES (senzory a herci) mají vložená metadata a vlastnosti, které master používá k sestavení paketu deviceInfo json, který Crouton používá k sestavení řídicího panelu. Zprostředkovatel mezi ASSIMILATE NODES a Crouton je broker MQTT, který je přátelský k websocketům: pro ukázku se používá Mosquito.

Protože ASSIMILATE MASTER (viz následující centra) požaduje vlastnosti, formátuje hodnoty odpovědí v požadovaném formátu pro aktualizace Crouton.

Krok 1: ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 CORS WEBCOMPONENTS

Na zařízení jsou stále podporovány všechny funkce webového serveru s ověřováním a hostováním v SPIFFS, ale zvláštní pozornost byla věnována podpoře CORS (Cross Origin Resource Sharing) pro Polymer WebComponents (Crouton používá Polymer 1.4.0).

ZDROJE Instruktivní, úložiště

Krok 2: ASSIMILATE SENSOR HUB: WEOSEREVER CUSTOMIZATION ICOS10

ASSIMILATE SENSOR/ACTOR Slaves vloží metadata, která se používají k definování vizualizací v Croutonu. Toto sestavení přidává do ESP8266 Master webový server, slouží některým konfiguračním souborům, které může uživatel upravit, a poté tyto soubory používá k předefinování vizualizací. Názvy karet řídicího panelu a většinu konfigurovatelných vlastností lze tedy změnit. To bylo nutné např. DHT11 vydává vlastnosti Teplota a Vlhkost: pokud má web několik uzlů se samostatnými senzory DHT11, nelze je všechny nazvat Teplota (Teplota garáže, Teplota dvora…). Omezení délky metadat stanovené sběrnicí I2C (16 znaků) neexistuje a lze použít bohatší hodnoty (až 64 znaků).

Volitelné základní ověřování je konfigurovatelné pro webovou stránku pro úpravy a také seznam vyloučení z ověřování pro jiné zdroje. Na existující dceřiné desce byl také vyvinut nízkopodlažní spínač, který v případě potřeby vypíná slave. Jako technická poznámka, před zahájením tohoto sestavení byla stopa paměti 70% kvůli globálnímu grafu objektu metadat. Nejnovější knihovna AssimilateBus má zásadní změny, které oddělují globální proměnnou na menší soubory JSON uložené do SPIFFS. Tím se stopa vrátila na ~ 50%, což je bezpečnější pro všechny analýzy/budovy JSON. Knihovna AssimilateBusSlave zůstává během těchto změn stejná (ASSIM_VERSION 2).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 3: ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 CROUTON RESET NODE

Toto je předchůdce buildu Customization Webserver. Stále má integraci Crouton.

Toto sestavení odešle zařízení DeviceInfo požadované Croutonem brokerovi MQTT, aby spustilo automatické řídicí panely. ASSIM_VERSION musí být 2 pro AssimilateBusSlaves (aktéry a senzory). Předchozí HEADER HEADERS byly mírně upraveny, přičemž kolejnice D0 nahradila nepoužívanou lištu D6. Byla přidána nová dceřiná deska, která umožňuje resetování hardwaru, probuzení za určitých podmínek a v budoucnu bude použito pro spínač napájení na spodní straně (pro řízení výkonu podřízených).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 4: ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 3V3 MQTT NODE

Toto je první z řady kombinací MCU/funkcí v ASSIMILATE SENSOR HUBS: hlavní, kteří shromažďují skládky dat z podřízených I2C ASSIMILATE SENSORS.

Toto sestavení používá Wemos D1 Mini k publikování všech dat uložených z ASSIMILATE SENSORS na server MQTT. K senzorům dodává sběrnici 3V3 I2C. 5V kolejnice je stále dodávána, ale pro 5V I2C neexistuje převodník logické úrovně a nemusí fungovat podle potřeby. To bude dodáno v budoucí výměně dceřiných desek sady funkcí za tu uvedenou.

ZDROJE Instruktivní, úložiště

Krok 5: ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (IDC) ASSEMBLY

Toto je vylepšená (robustnost obvodu) sestava ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE). Sestavuje se rychleji a má obvod vyšší kvality, ale stojí více (~ 10 $ navíc, pokud podporuje 10 senzorů). Hlavním rysem je, že je nyní velmi modulární: panely a kabely lze vyměnit/přizpůsobit bez nutnosti odpájení/pájení.

ZDROJE Instruktivní, 3D díly

Krok 6: IOT123 - HUB ASSIMILATE SENSOR: MONTÁŽ GENERICKÉ SKŘÍNĚ ICOS10 (PŘIPOJENÍ WIRE)

Toto je původní Shell sestava. Použijte IDC výše.

ZDROJE Instruktivní, 3D díly

Krok 7: I2C MAX9812 BRICK

Toto je obvod, který používá následující asimilovaný server.

Tento I2C MAX9812 BRICK má 3 vlastnosti snímání zvuku:

• audMin (0-1023) - nejnižší hodnota v ukázkovém okně 50 ms (20 Hz)
• audMax (0-1023) - nejvyšší hodnota v ukázkovém okně 50 ms (20 Hz)
• audDiff (0-50) - hodnota odvozená z rozdílu aMin a aMax

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 8: ASIMILUJTE SNÍMAČ: MAX9812

Toto sestavení je založeno na I2C MAX9812 BRICK.

Pokud potřebujete nastavitelný zisk, doporučuji vyměnit tento snímač za MAX4466.

Tento ASSIMILATE SENSOR ukládá 3 vlastnosti:

1. audMin (0-1023) - nejnižší hodnota v ukázkovém okně 50 ms (20 Hz)
2. audMax (0-1023) - nejvyšší hodnota v ukázkovém okně 50 ms (20 Hz)
3. audDiff (0-50) - hodnota odvozená z rozdílu aMin a aMax

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 9: I2C HEARTBEAT BRICK

Toto je obvod, který používá následující asimilovaný server.

Tato I2C HEARTBEAT BRICK ukazuje, zda je ATTINY slave naživu, také provoz I2C, a má jednu vlastnost:

STAV („ŽIVÝ“)

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 10: ASSIMILATE ACTOR: HEARTBEAT

Toto sestavení je založeno na I2C HEARTBEAT BRICK.

Tento ASSIMILATE ACTOR má jednu vlastnost:

STAV („ŽIVÝ“)

PB1 (bílý vodič, modrá LED) indikuje ATTINY zdraví.

PB3 (žlutý vodič, zelená LED) přepíná s požadavky I2C od nadřízeného.

PB4 (oranžový vodič, červená LED) přepíná s přijímáním I2C z masteru.

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 11: I2C 2CH RELAY BRICK

Toto je obvod, který není vhodný jako standardní asimilovaný herec. Může být vhodnější pro I2C desky plošných spojů.

Tento I2C 2CH RELAY BRICK rozšiřuje funkčnost I2C KY019 BRICK a má dvě vlastnosti pro čtení/zápis:

• 2CH RELÉ [0] (pravda/nepravda).
• 2CH RELÉ [1] (pravda/nepravda).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 12: I2C KY019 BRICK

Toto je obvod, který používá následující ASSIMILATE ACTOR.

Tato I2C KY019 BRICK je první z HERCŮ a má jednu vlastnost čtení/zápis:

Přepínač (true/false)

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 13: ASSIMILATE ACTOR: KY019

Toto sestavení je založeno na I2C KY019 BRICK.

Pokud potřebujete 2 kanály, doporučuji vyměnit tohoto herce za 2CH RELAY BRICK.

Tento ASSIMILATE ACTORS a má jednu vlastnost pro čtení/zápis:

Přepínač (true/false)

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 14: I2C TEMT6000 BRICK

Toto je obvod, který používá následující ASSIMILATE ACTOR.

Tento I2C TEMT6000 BRICK ukládá 3 vlastnosti:

• Okolní osvětlení (Lux)
• Okolní osvětlení (jednotky Foot Candel)
• Ozáření prostředí (Watt na metr čtvereční).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 15: ASIMILAČNÍ SNÍMAČ: TEMT6000

Toto sestavení je založeno na I2C TEMT6000 BRICK.

Tento ASSIMILATE SENSOR ukládá 3 vlastnosti:

• Okolní osvětlení (Lux)
• Okolní osvětlení (jednotky Foot Candel)
• Ozáření prostředí (Watt na metr čtvereční).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 16: I2C MQ2 BRICK

Toto je obvod, který používá následující ASSIMILATE ACTOR.

Tento I2C MQ2 BRICK ukládá 3 vlastnosti:

• LPG (díly na milion)
• CO (PPM)
• SMOKE (PPM).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 17: ASIMILUJTE SNÍMAČ: MQ2

Toto sestavení je založeno na I2C MQ2 BRICK.

Tento ASSIMILATE SENSOR ukládá 3 vlastnosti:

• LPG (díly na milion)
• CO (PPM)
• SMOKE (PPM).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 18: I2C DHT11 BRICK

Toto je obvod, který používá následující ASSIMILATE ACTOR.

Tento I2C DHT11 BRICK ukládá 5 vlastností:

• Vlhkost vzduchu (%)
• Teplota (C)
• Teplota (F)
• Teplota (K)
• Rosný bod (C).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště

Krok 19: ASIMILUJTE SNÍMAČ: DHT11

Toto sestavení je založeno na I2C MQ2 BRICK.

Tento ASSIMILATE SENSOR ukládá 5 vlastností:

• Vlhkost vzduchu (%)
• Teplota (C)
• Teplota (F)
• Teplota (K)
• Rosný bod (C).

ZDROJE

Instruktabilní, úložiště, 3D díly

Krok 20: I2C PCB RAILS

Tam, kde nejsou zapotřebí trvanlivé pláště, mohou SENZORY ASSIMILATE IOT NETWORK a ACTORS skládat efektivněji a s menším množstvím zdrojů a úsilí přímo na minimalistické kolejnice. Lze použít zapouzdřovací válce (jak je znázorněno na této sestavě) nebo lze přímo zasunout základní cihly.

ZDROJE Poučitelné

Krok 21: I2C BRICK PROTOTYPING SLAVE

Při vývoji nejnovějšího ASSIMILATE ACTOR (KY-019 RELAY) byla přiložena generická vývojová deska, aby mi ušetřila práci navíc u stolu.

Má standardní vývody I2C IOT123 BRICK, ale umožňuje vlastní připojení k senzoru z ATTINY85.

ATTINY85 lze vyjmout pomocí zásuvky DIL. Řady I2C jsou pevně zapojeny. Všechno ostatní je možné propojit. Funguje to velmi dobře s I2C BRICK MASTER JIG.

ZDROJE Poučitelné

Krok 22: I2C BRICK MASTER JIG

Při vývoji ASSIMILATE SENSORS and ACTORS udržuji UNO po ruce pro odesílání příkazů adhoc I2C vyvíjeným prototypům.

Jednou z výhod I2C BRICKS jsou standardizované vývody. Spíše než pokaždé používat drátěné pole (viz Fritzings) se používá robustní lo-tech štít.

ZDROJE Poučitelné

Krok 23: TESTER KABELU IDC (6 DRÁTŮ)

Při vývoji rozbočovače ICOS10 ASSIMILATE SENSOR HUB jsem potřeboval ověřit kabely, které jsem vytvářel. Ověřením bylo zkontrolovat kontinuitu mezi zásuvkami a izolaci mezi dráty. Design, ke kterému jsem přišel, používal DIP přepínače ke změně mezi testy spojitosti a izolace. Protože očekávám, že pro každé testy budu mít jinou desku (přepínače DIP nejsou stavěny pro neustálé používání), mohou být tyto dva obvody pevně zapojeny bez potřeby přepínačů DIP, ZDROJE Poučitelné

Krok 24: TESTER OBVODU PANELU ICOS

Při vývoji rozbočovače asimilovaných snímačů ICOS10 jsem potřeboval ověřit obvody panelu tak, jak byly vyrobeny. Také, když byly piny pájeny na 3P záhlaví, chtěl jsem do nich zasunout 3P samčí kolíky, aby se zabránilo jakékoli deformaci během pájení. Také klíč k tomuto designu: Už jsem vyvinul obvodový tester pro 6vodičové kabely IDC.

ZDROJE Poučitelné

Krok 25: PŘÍSTROJ PROGRAMOVÁNÍ ATTINY85

U návrhů BRICK jsem zmínil, že průchozí otvory sousedící s ATTINY85 zůstaly nevyužité, aby umožnily programátor pogo pinů, zatímco je DIP8 připájen k PCB. To je ten pogo pin programátor. Toto je opravdu jen adaptér vedoucí ze stávajícího DIP8 DIL konektoru stávajícího programátora do pogo přípravku s roztečí 6 x 4 otvorů pro použití na desce plošných spojů.

ZDROJE Poučitelné

Krok 26: VIDEA