IoT Plant Monitoring System (met IBM IoT Platform): 11 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Overzicht

Het Plant Monitoring System (PMS) is een applicatie die is gebouwd met mensen die in de arbeidersklasse zitten met groene vingers in het achterhoofd.

Tegenwoordig hebben werkende mensen het drukker dan ooit tevoren; het bevorderen van hun loopbaan en het beheren van hun financiën. De werktijden worden steeds langer, waardoor deze mensen minder tijd hebben om dingen te doen die ze leuk vinden.

Dit levert een probleem op voor mensen die groene vingers hebben, extra lange dagen maken en geen huishoudhulp in huis hebben om voor hun planten te zorgen.

Daarom is het PMS gecreëerd om dergelijke personen te helpen bij het bieden van betere zorg, en toch zorgen voor een optimale groei van hun planten thuis terwijl ze werken.

Samenvatting van stappen

Het volgende is een samenvatting van de stappen die zullen worden uitgevoerd:

1. Aansluiten van hardware
2. IBM Bluemix IoT Platform instellen
3. Schrijf je in voor twilio
4. Setup raspberry pi (Plant Monitoring Device) knooppunt rood
5. Bluemix node instellen redWebserver instellen

Stap 1: hardware aansluiten

Hardwarevereisten

• 2 frambozenpis
• 1 Breadboard
• 1 GPIO-lintkabel
• 1 GPIO-uitbreidingskaart (T-schoenmakerkit)
• 1 MCP3008 ADC (analoog digitale converter)
• 1 DHT_1-sensor
• 2 10k Ohm Weerstanden
• 1 lichtafhankelijke weerstand
• 1 Bodemvochtsensor (YL-69)
• 1 Waterniveausensor
• 26 kabels (16 mannelijk naar mannelijk, 10 mannelijk naar vrouwelijk)

Verbind de onderdelen

Raadpleeg de 2e afbeelding van deze stap voor het fritzing-diagram en sluit de onderdelen dienovereenkomstig aan

Stap 2: IoT-platformbronnen maken

1. Log in op uw Bluemix-account en ga verder naar de sectie IoT BoilerPlates-startpaginahttps://new-console.ng.bluemix.net/catalog/starters/internet-of-things-platform-starter
2. Voer uw app-naam en hostnaam in Wacht tot Bluemix uw app heeft ingesteld en de status toont "Uw app is actief" Als deze na 10 minuten nog steeds niet actief is, moet u uw app mogelijk opnieuw opstarten door op de herstartknop bovenaan te klikken rechter hoek
3. Klik in de zijbalk op "Verbindingen" Klik op de iotf-servicelink van de vermelde verbindingen U wordt doorgestuurd naar de IOT-serviceconfiguratie Klik op de knop "Launch" om doorgestuurd te worden naar de iotf-console

4. Let op de link waarnaar u wordt doorverwezen, bijvoorbeeld: https://suwdek.internetofthings.ibmcloud.com/dashboard/ De 6 letters voor ".internetofthings.ibmcloud.com/dashboard/" is uw organisatie-ID. Noteer het.

Stap 3: Apparaattype en apparaat maken

1. Je zou in je IOT Platform-console moeten zijn.
2. Klik in de linkerzijbalk op het apparaatpictogram
3. Klik bovenaan op "Apparaattypen"
4. Klik op "Apparaattype toevoegen" in de rechterbovenhoek

5. Voer de volgende informatie in:

   1. Type: apparaat
   2. Naam: framboospi
   3. Beschrijving: Raspberry Pi
6. Klik op Volgende en klik vervolgens op Gereed
7. Klik bovenaan op "Bladeren"
8. Klik op "Apparaat toevoegen"

9. Voer de volgende informatie in:

   1. Selecteer bestaand apparaattype: raspberrypi
   2. Apparaat-ID: pms1
10. Klik op volgende tot je bij de samenvatting bent
11. Klik op klaar
12. U wordt doorgestuurd naar de pagina Apparaatreferenties. Let op de details van uw apparaat. Dit is belangrijk omdat het authenticatietoken niet kan worden hersteld

Stap 4: Maak servicereferenties voor Cloudant

1. Ga terug naar uw bluemix-console (https://console.bluemix.net/dashboard/apps)
2. Klik op de cloudantNoSQLDB-service onder de Cloud Foundry Services
3. Klik aan de zijkant op Servicereferenties
4. Klik op de knop Nieuwe referentie
5. Klik op Toevoegen
6. Klik op Inloggegevens bekijken in de kolom Actie van uw nieuw aangemaakte servicegegevens
7. Noteer deze referenties. Je hebt ze later nodig voor het wijzigen van de app.py-code

Stap 5: Registreer voor Twilio

1. Registreer voor een nieuw twilio-account op
2. Na registratie wordt u gevraagd een project een naam te geven. In mijn geval noemde ik het Plant Monitoring-systeem.
3. Klik in de zijbalk op alle producten en diensten en klik op programmeerbare sms.
4. Klik op "Get Started" Aangezien u geen twilio-nummer heeft, klikt u op "Get a number"
5. Er verschijnt een pop-up met een nummer. Klik op "gebruik dit nummer"
6. Noteer dit twilio-nummer, u heeft het later nodig.
7. Ga naar het consoledashboard
8. Noteer uw account-SID en verificatietoken

Stap 6: Installeer de vereiste pakketten op het plantbewakingsapparaat

1. Node installeren redsudo npm install -g --unsafe-perm node-red
2. Installeer pahosudo pip installeer paho-mqtt
3. Installeer Watson IoT-knooppunt voor knooppunt redsudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

4. Installeer BCM2835

   1. wget
   2. tar zxvf bcm2835-1.52.tar.gz
   3. cd bcm2835-1.48
   4. ./configureren
   5. maken
   6. sudo check
   7. sudo make install Install
5. Node DHT-Sensorsudo npm install node-dht-sensor
6. Install Node Contrib DHT Sensorsudo npm install --unsafe-perm -g node-red-contrib-dht-sensor
7. Start je pisudo-reboot nu opnieuw op

Stap 7: Node Red-applicatie instellen voor plantbewakingsapparaat

Start je node rood door de Terminal te openen en te typen

knoop-rode start

Welkom bij Node-RED===================

20 Feb 07:07:34 - [info] Node-RED versie: v0.16.2

20 Feb 07:07:34 - [info] Node.js versie: v7.8.0 20 Feb 07:07:34 - [info] Linux 4.4.50-v7+ arm LE 20 Feb 07:07:36 - [info] Loading paletknooppunten { MODE: { MODE_0: 0, MODE_1: 1, MODE_2: 2, MODE_3: 3 }, CS: { geen: 64, hoog: 4, laag: 0 }, ORDER: { msb: onwaar, lsb: waar }, Spi: [Functie: Spi] } 20 Feb 07:07:42 - [info] Instellingenbestand: /home/pi/.node-red/settings.js 20 Feb 07:07:42 - [info] Gebruikerslijst: /home/pi/.node-red 20 Feb 07:07:42 - [info] Flows-bestand: /home/pi/.node-red/start 20 Feb 07:07:42 - [info] Server draait nu op https://127.0.0.1:1880/ 20 feb 07:07:42 - [info] Start stromen 20 feb 07:07:43 - [info] Gestart stromen

Open uw browser en maak verbinding met de node red-applicatie

Klik op het hamburgerpictogram, beweeg met de muis over "importeren" en klik op "klembord" en plak de onderstaande code in

[{"id":"d9ac3f49.78dc1", "type":"tab", "label":"Flow 1"}, {"id":"9b23dde8.8ae15", "type":"pimcp3008", " z":"d9ac3f49.78dc1", "name":"MCP3008", "pin":0, "dnum":0, "x":636.996208190918, "y":148.48046493530273, "draden":

Zorg ervoor dat u de IoT Watson-knooppunten 'data' en 'RecordValues' zodanig wijzigt dat deze verbinding kan maken met uw toepassing.

Stap 8: Node Red-toepassing voor server instellen

1. Log in op uw bluemix-account en ga naar het dashboard (https://console.bluemix.net/dashboard/apps)
2. Klik op de link naar uw applicatie die te vinden is onder de kolom "Route" van de lijst met uw Cloud Foundry-apps
3. U wordt doorgestuurd naar een andere pagina, klik op "ga naar uw node red editor"

Net als bij de vorige stap, klikt u op het hamburgerpictogram, plaatst u de muisaanwijzer op "importeren" en klikt u op "klembord" en plakt u de onderstaande code in

[{"id":"5ef69739.4622e8", "type":"tab", "label":"Flow 4", "disabled":false, "info":""}, {"id":"ff6a8be6.47bb08", "type":"ibmiot in", "z":"5ef69739.4622e8", "authentication":"boundService", "apiKey":"", "inputType":"evt", "logicalInterfaceId": "", "ruleId":"", "deviceId":"", "applicationId":"", "deviceType":"", "eventType":"+", "commandType":"", "format": "json", "name":"Mijn RaspberryPi Gateway", "service":"geregistreerd", "allDevices":true, "allApplications":"", "allDeviceTypes":true, "allEvents":true, "allCommands":"", "allFormats":"", "qos":0, "x":150, "y":60, "wires":

Zorg ervoor dat u de twilio-node wijzigt, zodat uw twilio-referenties en twilio-nummer in de node zijn geconfigureerd

Stap 9: Pi-webserver instellen

IN JE TWEEDE RASPBERRY PI…

Installeer vereiste pakketten

Open de terminal en typ de volgende opdrachten in:

sudo pip install gpiozero

sudo pip install flask

sudo pip install gevent

sudo pip installeer cloudant

Bestandsstructuur

Raadpleeg de afbeelding van deze stap voor de bestandsstructuur

Download en voeg extra statische inhoud toe

Om ervoor te zorgen dat onze webapplicaties eruitzien en werken zoals beschreven, moeten we extra statische inhoud downloaden en toevoegen om te kunnen werken.

• Bootstrap v3.3.7
• FontAwesome v5.0.1
• jQuery v3.1.0https://blog.jquery.com/2016/07/07/jquery-3-1-0-released-no-more-silent-errors/
• Morrisjs v0.5.0https://github.com/morrisjs/morris.js/archive/0.5.0.zip
• Raphael v2.2.0

Bootstrap

1. Open gedownload zip-bestand (bootstrap-3.3.7-dist.zip)
2. Open de map bootstrap-3.3.7-dist
3. Pak alle inhoud uit naar Application/static/bootstrap

Lettertype Geweldig

1. Open gedownload zip-bestand (fontawesome-free-5.0.1.zip)
2. Open de fontawesome-free-5.0.2 map
3. Open de map web-fonts-with-css
4. Pak alle inhoud uit naar Application/static/font-awesome

jQuery

1. Download jQuery-3.1.0.js en jQuery-3.1.0.min.js
2. Zet beide javascript-bestanden in Application/static/jQuery

Morrisjs

1. Open het gedownloade zipbestand (morris.js-0.5.0.zip)
2. Open de map morris.js-0.5.0
3. Pak alle inhoud uit naar Application/static/morrisjs

Raphael

1. Open het gedownloade zipbestand (raphael-2.2.0.zip)
2. Open de map raphael-2.2.0
3. Pak alle inhoud uit naar Application/static/raphael

Stap 10: Code toevoegen voor bestanden in webserver

Download de volgende bestanden en voeg ze toe aan hun respectievelijke mappen binnen de pi-webserver

Vergeet niet om de servicereferenties in het app.py-bestand te wijzigen in uw cloudant-servicereferenties

OPMERKING: vanwege een probleem met het uploaden van het index.html-bestand, heb ik het geüpload als een.txt-bestand. Hernoem het naar index.html nadat je het hebt gedownload

Stap 11: Begin ermee

Voer in uw webserver pi de volgende opdrachten uit:

cd-toepassing

sudo python app.py