IoT: lichtsensorgegevens visualiseren met Node-RED - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

In deze instructable leer je hoe je een op internet aangesloten sensor kunt maken! Ik gebruik een omgevingslichtsensor (TI OPT3001) voor deze demo, maar elke sensor naar keuze (temperatuur, vochtigheid, potentiometer, enz.) Zou werken. De sensorwaarden worden met behulp van MQTT gepubliceerd in een cloudgebaseerde applicatie. Er zijn veel tutorials die laten zien hoe je dit kunt bereiken met een Arduino of een Raspberry Pi. We zullen deze demo uitvoeren met behulp van TI's (Texas Instruments) LaunchPad Ecosystem.

Stap 1: Bekijk de video

Stap 2: Hardware

Gebruikte componenten - TI MSP432 LaunchPad - $ 19,99 (VS) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R] - SimpleLink Wi-Fi CC3100-module - $ 19,99 (VS) [https://www.ti.com /tool/CC3100BOOST] - Educatief BoosterPack MKII – $29,99 (VS) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] V> Als u zich afvraagt wat een Educatief BoosterPack MKII is ??A> Het is een gebruiksvriendelijke plug-inmodule die verschillende analoge en digitale in- en uitgangen tot je beschikking biedt, waaronder een analoge joystick, omgevings- en bewegingssensoren, RGB-led, microfoon, zoemer, LCD-kleurenscherm en meer.- Powerbank en Micro-USB-kabelSensor-TI OPT3001 – Omgevingslichtsensor[https://www.ti.com/product/OPT3001]

Stap 3: Hardware-installatie

Sluit uw CC3100 Wi-Fi-module en de Educational BoosterPack MKII aan op uw LaunchPad en sluit vervolgens uw LaunchPad aan op een van de USB-poorten van uw computer.

Stap 4: MQTT-basis

MQTT staat voor Message Queuing Telemetry Transport. Het is een lichtgewicht publish/subscribe messaging-protocol. Het is handig voor gebruik met sensoren met laag vermogen, maar is van toepassing op veel scenario's. Het protocol bestaat uit 3 hoofdcomponenten: PUBLISHER, BROKER en SUBSCRIBER. PUBLISHER: de MSP432 LaunchPad zal de PUBLISHER zijn, omdat het lichtsensorgegevens onder een specifiek onderwerp zal publiceren. BROKER: fungeert als een eenvoudige, gemeenschappelijke interface voor alles om verbinding te maken tot. Het is een server die de gegevensoverdracht tussen de UITGEVER en de ABONNEE afhandelt. In dit voorbeeld gebruiken we een openbaar toegankelijke MQTT-makelaar, vaak handig voor prototyping en testen. Hier is een lijst met openbare makelaars: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers]ABONNEER: Om zich te abonneren op gegevens die door een UITGEVER worden verzonden, moet de ABONNEE verbonden zijn met dezelfde BROKER en geabonneerd zijn op hetzelfde onderwerp als de UITGEVER. Als aan deze 2 voorwaarden is voldaan, kan de ABONNEE berichten ontvangen van de UITGEVER. OPMERKING: Met MQTT kunnen meerdere uitgevers en abonnees dezelfde Broker/Topic gebruiken. Bovendien kan een enkele uitgever gegevens naar meer dan één abonnee verzenden.

Stap 5: Energia

Energia is een open source en door de gemeenschap aangestuurde geïntegreerde ontwikkelomgeving (IDE) en softwareframework dat veel TI-processors ondersteunt, voornamelijk degene die beschikbaar zijn in het LaunchPad-ontwikkelecosysteem. Downloaden: [https://energia.nu/download/]

E1. Open Energia IDE en selecteer de juiste seriële poort en kaart door te navigeren naar: ToolsE2. Energia wordt geleverd met voorbeeldprogramma's voor het Educational BoosterPack MKII. Om te controleren of de lichtsensor werkt, opent en uploadt u de voorbeeldcode voor OPT3001 door naar: Bestand > Voorbeelden > EducatiefBP_MKII > OPT3001_DemoE3 te gaan. Als alles werkt, zouden de metingen van de lichtsensor naar de seriële monitor moeten worden gestreamd. Varieer de lichtblootstelling om de sensorwaarden te zien veranderen. E4. De Energia-versie (0101E0017) die ik momenteel gebruik, is vooraf geladen met de bibliotheek voor MQTT PubSubClient. Als u een versie van Energia gebruikt die deze bibliotheek niet heeft, kunt u deze verkrijgen via: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. De schets is een kleine wijziging van het voorbeeld dat beschikbaar is in: Bestand > Voorbeelden > PubSubClient > MQTTBasicWiFiE6. Het enige dat we moeten wijzigen, is onze "ssid" en "wachtwoord" -informatie voor onze wifi-router. E7. De openbare MQTT-server die in de schets wordt gebruikt, is [https://mqtt.eclipse.org/]. Om het ONDERWERP te wijzigen waarnaar onze LaunchPad publiceert, vervangt u de tekenreeks door uw eigen tekenreeks in de functieaanroep client.publish() in de hoofdlus(). E8. Upload dit programma naar de LaunchPad door op de knop Uploaden te klikken. E9. Open de seriële monitor. U zou sensorwaarden moeten zien binnenstromen, evenals "Publiceer succesvol!!".

Stap 6: IBM Cloud

Nu we lichtsensorgegevens publiceren, gaan we een cloudtoepassing maken die zich kan abonneren op onze LaunchPad en onze sensorgegevens kan visualiseren. We gebruiken Node-RED, dat beschikbaar is op het IBM Cloud-platform als een van de Starter kits-applicaties in de catalogus. Wat is Node-RED? Node-RED is een programmeertool voor het met elkaar verbinden van hardwareapparaten, API's en online services op nieuwe en interessante manieren. Node-RED is gebouwd op Node.js en maakt optimaal gebruik van het gebeurtenisgestuurde, niet-blokkerende model. Dit maakt het ideaal om zowel aan de rand van het netwerk op goedkope hardware zoals de Raspberry Pi als in de cloud te draaien. C1. Meld u aan voor een IBM Cloud-account door uw bestaande IBMid te gebruiken of door een nieuwe IBMid. C2 aan te maken. Zodra u bent aangemeld bij IBM Cloud, wordt u naar uw Dashboard. C3 geleid. Klik op het tabblad Catalogus en zoek naar Node-RED App. C4. Klik op de knop App maken om door te gaan. Hiermee wordt uw nieuwe cloudgebaseerde toepassing gemaakt. Dit kan enkele minuten duren! C5. Nu u uw Node-RED-toepassing hebt geïmplementeerd, opent u uw IBM Cloud Resource-lijst door het zijbalkmenu te selecteren en vervolgens Resource List te selecteren. U ziet uw nieuw gemaakte Node-RED-toepassing vermeld onder de sectie Apps. C6. Klik op het Cloud Foundry-app-item om naar de detailpagina van uw geïmplementeerde applicatie te gaan. Klik op de link App-URL bezoeken om toegang te krijgen tot uw Node-RED Starter-toepassing.

Stap 7: Node-RED-app

N1. De eerste keer dat u uw Node-RED-app opent, moet u deze configureren en beveiliging instellen. N2. Klik op de knop Ga naar uw Node-RED flow-editor om de editor te openen. N3. De Node-RED-editor wordt geopend en toont de standaardstroom. N4. Sleep het mqtt in blok van het Node-RED palet naar het lege blad. N5. Dubbelklik op het mqtt-blok en bewerk de eigenschappen met dezelfde parameters die uw LaunchPad publiceert naar: Server – mqtt.eclipse.org:1883Topic – EDUMKII_IOTO Eenmaal geconfigureerd, klik op Done. N6. Nadat u de resterende knooppunten hebt aangesloten, klikt u op de knop Implementeren in de rechterbovenhoek. Hierdoor wordt uw toepassing gestart. N7. Klik op het debug-tabblad om eindelijk de sensorwaarden van uw LaunchPad te zien binnenstromen! N8. Klik op de link op het tabblad Lay-out van het dashboard om sensorwaarden in kaart- en metermodus te zien. N9. Gefeliciteerd met het behalen van de laatste stap! U kunt nu real-world sensorgegevens in de cloud visualiseren!!ReferentiesMQTT. ORG[https://mqtt.org/] Energia – MQTT Tutorial [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Node -RED [https://nodered.org/] Draait op IBM Cloud [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Maak een Node-RED starterstoepassing [https://developer.ibm.com /componenten/node-red/tutorials/hoe-een-node-red-starter-applicatie-maken/]