Easy IOT - App-gestuurde RF-sensorhub voor IOT-apparaten met middelgroot bereik - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

In deze reeks tutorials bouwen we een netwerk van

apparaten die via een radioverbinding kunnen worden bestuurd vanaf een centraal hubapparaat. Het voordeel van het gebruik van een 433MHz seriële radioverbinding in plaats van WIFI of Bluetooth is het veel grotere bereik (met goede antennes en sensorpositionering, mogelijk tot 1000m!). Dit is veel meer geschikt voor buitentoepassingen, zoals een draadloze temperatuursensor aan het einde van een tuin, of een relais om een verwarming in uw garage aan te sturen.

De controle en bewaking van deze apparaten vindt plaats via een DroidScript-app op een mobiele Android-telefoon of -tablet. We zullen voortbouwen op de kennis die we hebben opgedaan in de vorige Easy IOT-tutorial, waarbij we een relais bestuurden met behulp van een ESP32-module. Als je dit nog niet hebt voltooid, kun je het hier bekijken:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Remotely…

Deze keer zullen we echter de ESP32 gebruiken als een hub om de kloof tussen WIFI en 433Mhz-radio te overbruggen. Hierdoor kunnen we een opdracht verzenden vanaf onze telefoon die is verbonden met ons wifi-thuisnetwerk dat vervolgens wordt doorgestuurd naar het juiste externe apparaat.

We zullen ook bespreken hoe u sensorknooppunten met ultralaag vermogen kunt bouwen met een paar eenvoudige aanpassingen aan een Arduino Pro Mini, waardoor het apparaat meer dan een jaar van stroom kan worden voorzien door een batterij!

Hoewel er andere manieren zijn om RF-sensornetwerken met een laag vermogen te creëren, b.v. LoraWan, deze serie is bedoeld om een eenvoudiger (en goedkoper) alternatief te bieden dat tot doel heeft de kernprincipes van draadloze communicatie, gegevensverwerking en elektronica met laag vermogen aan te leren. Meer complexe systemen die gebruikmaken van protocollen zoals LoraWan en MQTT zullen in een toekomstige tutorial worden behandeld.

Stap 1: Tutorial 1 - Op ESP32 gebaseerde RF-sensorhub

In deze tutorial bouwen we de centrale hub die radioberichten verzendt naar en ontvangt van onze draadloze sensoren, en die gegevens doorgeven aan onze Android-applicatie.

Volg de link naar de tutorial:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-ESP32-Ba…

Stap 2: Tutorial 2 - Remote Relay Node

Voor ons eerste bestuurbare apparaat zullen we een Arduino Nano gebruiken die is aangesloten op een relaismodule en een andere HC-12-module om de radiogegevens van onze ESP32 Hub te ontvangen.

Volg de link naar de tutorial:

www.instructables.com/id/Tutorial-2-Remote…

Stap 3: Tutorial 3 - Temperatuursensorknooppunten met ultralaag vermogen

In deze zelfstudie laten we u zien hoe u een Arduino Pro Mini kunt aanpassen om het stroomverbruik aanzienlijk te verminderen, en vervolgens een temperatuursensorknooppunt te bouwen dat periodiek berichten naar de ESP32 Hub verzendt.

Volg de link naar de tutorial:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Low-Powe…

Stap 4: Tutorial 4 - ESP32 WIFI Autoconnect en UDP Broadcast

Momenteel moet onze ESP32 Hub voorgeprogrammeerd zijn met de WIFI SSID en wachtwoord, wat betekent dat het niet erg eenvoudig is om te veranderen. Om het gemakkelijker te maken, kan de ESP32 worden geprogrammeerd om op te starten als een wifi-toegangspunt waarmee de gebruiker verbinding kan maken. Dit zal dan een "inlogpagina" oproepen waarmee ze de SSID en het wachtwoord kunnen invoeren van het netwerk waarmee we verbinding willen maken.

Zodra het apparaat de WIFI-gegevens heeft ingevoerd, worden ze in het geheugen opgeslagen en de volgende keer dat het wordt ingeschakeld, probeert het automatisch verbinding te maken. Als het geen verbinding kan maken, schakelt het terug naar de Access Point (AP)-modus.

Als het apparaat met succes verbinding maakt met het wifi-netwerk, zouden we met onze app met de hub moeten kunnen praten, maar we hebben nog steeds het probleem dat we het IP-adres van de hub nodig hebben. We omzeilen dit door de hub te programmeren om UDP-berichten te verzenden die zijn IP-adres op de WIFI aankondigen na verbinding, die we kunnen lezen met onze app en vervolgens verbinding kunnen maken.

Volg de link naar de tutorial:

www.instructables.com/id/ESP32-WIFI-Autoco…