IOT123 - دمج شبكة إنترنت الأشياء: 26 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

ASSIMILATE IOT NETWORK هي مجموعة من البروتوكولات التي تسمح بسهولة دمج أجهزة الاستشعار والممثلين وعقد الأشياء والوسطاء المحليين مع العالم الخارجي.

هذا Instructable هو تعليمات للتعليمات ؛ يقوم بفهرسة جميع المشاريع المختلفة ويشير إلى مكان المقالات والموارد لكل مشروع.

الميزات والرؤية في الوقت الحالي ، يتم احتواء العبيد (أجهزة الاستشعار والممثلين) ذاتيًا ويعتمدون على رسائل I2C القائمة على الاتفاقية لقراءة الخصائص أو التصرف بناءً على الأوامر. يلتقط السيد البيانات الوصفية والخصائص من العبيد ويرسلها إلى وسيط MQTT. يبدأ أيضًا خادم ويب ويقدم ملفات JSON التي يمكن تحريرها لتكوين الرئيسي وتخصيص البيانات الوصفية / الخصائص التي يستهلكها Crouton في النهاية. تتم قراءة / توجيه أجهزة الاستشعار / الممثلين الفرديين عبر كروتون دون أن يكون لدى السيد أي معرفة مسبقة بما يفعله العبيد.

يتمثل أحد أهداف ASSIMILATE IOT NETWORK في تخصيص AssimilateCrouton بحيث تتم إضافة محرري mashup الذين يتم تقديمهم من خوادم الويب IOT NODE (انظر المحاور التالية) كمكونات ويب تمنح تحكمًا كاملاً في ما يفعله الشيء ، أي أن المعلم غير مبرمج ، العبيد لديهم مجموعات ميزات أساسية ولكن لوحة معلومات Crouton تضم جميع قواعد العمل اللازمة لتشغيل الشيء!

يُنظر إلى شوكة كروتون كخيار للتحكم / التكوين اللامركزي للأشياء. في الأساس ، يمكن لأي مجموعة MQTT للعميل / واجهة المستخدم الرسومية إدارة الأشياء الخاصة بك ، حيث يتم عرض كل وظيفة (أجهزة الاستشعار والممثلين) كنقاط نهاية MQTT.

كروتون

كروتون. https://crouton.mybluemix.net/ Crouton هي لوحة تحكم تتيح لك تصور أجهزة إنترنت الأشياء والتحكم فيها مع الحد الأدنى من الإعداد. بشكل أساسي ، إنها أسهل لوحة تحكم للإعداد لأي متحمس لأجهزة IOT باستخدام MQTT و JSON فقط.

تحتوي ASSIMILATE SLAVES (المستشعرات والممثلين) على بيانات وصفية وخصائص مدمجة يستخدمها المعلم لبناء حزمة deviceInfo json التي يستخدمها Crouton لبناء لوحة القيادة. الوسيط بين ASSIMILATE NODES و Crouton هو وسيط MQTT متوافق مع مآخذ الويب: يستخدم Mosquito في العرض التوضيحي.

نظرًا لأن ASSIMILATE MASTER (انظر المحاور التالية) يطلب الخصائص ، فإنه يقوم بتنسيق قيم الاستجابة بالتنسيق المطلوب لتحديثات Crouton.

الخطوة 1: تجميع محور المستشعر: مكونات ويب ICOS10 CORS

على الجهاز ، لا تزال جميع ميزات خادم الويب مع المصادقة والاستضافة في SPIFFS مدعومة ، ولكن تم التركيز بشكل خاص على دعم CORS (مشاركة الموارد عبر الأصل) لمكونات الويب Polymer (يستخدم Crouton Polymer 1.4.0).

الموارد قابلة للتوجيه ، مستودع

الخطوة 2: تجميع محور المستشعر: موقع ويب تخصيص ICOS10

تقوم ASSIMILATE SENSOR / ACTOR Slaves بتضمين البيانات الوصفية المستخدمة لتحديد المرئيات في كروتون. يضيف هذا الإصدار خادم ويب إلى ESP8266 Master ، ويخدم بعض ملفات التكوين التي يمكن تعديلها بواسطة المستخدم ، ثم يستخدم هذه الملفات لإعادة تعريف التصورات. لذلك يمكن تغيير أسماء بطاقات لوحة المعلومات ومعظم الخصائص القابلة للتكوين. كان هذا ضروريًا على سبيل المثال تنشر DHT11 خصائص درجة الحرارة والرطوبة: إذا كان الموقع يحتوي على عدة عقد مع مستشعرات DHT11 منفصلة ، فلا يمكن أن يطلق عليها جميعًا درجة الحرارة (Garage Temp. ، Yard Temp …). تقييد طول البيانات الوصفية الذي تم تعيينه بواسطة I2C Bus (16 حرفًا) غير موجود ويمكن تطبيق قيم أكثر ثراءً (حتى 64 حرفًا).

تعد المصادقة الأساسية الاختيارية قابلة للتكوين من أجل تحرير صفحة الويب ، فضلاً عن قائمة الاستبعاد من المصادقة للموارد الأخرى. تم أيضًا تطوير مفتاح منخفض الجانب يعمل على إيقاف العبيد عند الضرورة على لوحة ابنة موجودة. كملاحظة فنية ، قبل البدء في هذا البناء ، كانت مساحة الذاكرة 70٪ بسبب الرسم البياني العالمي لبيانات التعريف. أحدث مكتبة AssimilateBus بها تغييرات فاصلة تفصل المتغير العام إلى ملفات JSON أصغر محفوظة في SPIFFS. وقد أدى هذا إلى إعادة البصمة إلى حوالي 50٪ ، وهي أكثر أمانًا لجميع عمليات تحليل / بناء JSON. تظل مكتبة AssimilateBusSlave كما هي (ASSIM_VERSION 2) طوال هذه التغييرات.

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 3: ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 CROUTON RESET NODE

هذا هو سلف بناء خادم الويب المخصص. لا يزال لديها تكامل كروتون.

يرسل هذا الإصدار معلومات الجهاز المطلوبة بواسطة Crouton إلى وسيط MQTT ، لتشغيل لوحات المعلومات التلقائية. يجب أن يكون ASSIM_VERSION 2 بالنسبة إلى AssimilateBusSlaves (الممثلين وأجهزة الاستشعار). تم تعديل رؤوس الإسكان السابقة بشكل طفيف ، حيث حلت السكة D0 محل سكة D6 غير المستخدمة. تمت إضافة لوحة ابنة جديدة تسمح بإعادة ضبط الأجهزة ، والاستيقاظ في ظل ظروف معينة ، وسيتم استخدامها في المستقبل لمفتاح الطاقة منخفض الجانب (للتحكم في طاقة العبيد).

مصادر

تعليمات ، مستودع

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

هذا هو الأول في مجموعة متنوعة من مجموعات MCU / Feature في ASSIMILATE SENSOR HUBS: الأساتذة الذين يجمعون مقالب البيانات من I2C ASSIMILATE SENSORS slaves.

يستخدم هذا الإصدار Wemos D1 Mini ، لنشر أي بيانات تم إلقاؤها من أجهزة الاستشعار المتشابهة إلى خادم MQTT. إنها توفر حافلة 3V3 I2C إلى المستشعرات. لا يزال يتم توفير سكة 5 فولت ولكن لا يوجد محول مستوى منطقي لـ 5 فولت I2C وقد لا يعمل بالشكل المطلوب. سيتم تسليم هذا في استبدال لوحة ابنة مجموعة الميزات المستقبلية للواحدة المعروضة هنا.

الموارد قابلة للتوجيه ، مستودع

الخطوة 5: تجميع محور المستشعر: ICOS10 GENERIC SHELL (IDC) ASSEMBLY

هذا إصدار محسّن (متانة الدائرة) من ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE). يتم تجميعها بشكل أسرع ولديها دائرة ذات جودة أعلى ، ولكنها تكلف أكثر (حوالي 10 دولارات إضافية في حالة دعم 10 أجهزة استشعار). الميزة الرئيسية هي أنها معيارية للغاية الآن: يمكن استبدال / تخصيص الألواح والكابلات دون الحاجة إلى إزالة اللحام / اللحام.

الموارد قابلة للتوجيه ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 6: IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE) ASSEMBLY

هذا هو تجميع شل الأصلي. استخدم IDC واحد أعلاه.

الموارد قابلة للتوجيه ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 7: I2C MAX9812 BRICK

هذه هي الدائرة التي يستخدمها ASSIMILATE SERSOR التالي.

I2C MAX9812 BRICK يفرز 3 خصائص لاستشعار الصوت:

• audMin (0-1023) - أدنى قيمة داخل نافذة عينة 50 مللي ثانية (20 هرتز)
• audMax (0-1023) - أعلى قيمة داخل نافذة عينة 50 مللي ثانية (20 هرتز)
• audDiff (0-50) - قيمة مشتقة من الفرق بين aMin و aMax

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 8: ASSIMILATE SENSOR: MAX9812

يعتمد هذا البناء على I2C MAX9812 BRICK.

إذا كنت بحاجة إلى كسب قابل للتعديل ، فإنني أوصي بتبديل هذا المستشعر للخارج لـ MAX4466.

يقوم جهاز الاستشعار المتماثل هذا بتفريغ 3 خصائص:

1. audMin (0-1023) - أدنى قيمة داخل نافذة عينة 50 مللي ثانية (20 هرتز)
2. audMax (0-1023) - أعلى قيمة داخل نافذة عينة 50 مللي ثانية (20 هرتز)
3. audDiff (0-50) - قيمة مشتقة من الفرق بين aMin و aMax

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 9: I2C HEARTBEAT BRICK

هذه هي الدائرة التي يستخدمها ASSIMILATE SERSOR التالي.

يشير هذا I2C HEARTBEAT BRICK إلى ما إذا كان عبد ATTINY على قيد الحياة ، وكذلك حركة مرور I2C ، وله خاصية واحدة:

الحالة ("حي")

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة العاشرة: استيعاب الممثل: ضربات القلب

يعتمد هذا البناء على I2C HEARTBEAT BRICK.

هذا الممثل لديه خاصية واحدة:

الحالة ("حي")

يشير PB1 (سلك أبيض ، مؤشر LED أزرق) إلى صحة الانتباه.

يتحول PB3 (السلك الأصفر ، LED الأخضر) مع طلبات I2C من السيد.

يتحول PB4 (سلك برتقالي ، مؤشر LED أحمر) مع استقبال I2C من السيد.

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 11: I2C 2CH RELAY BRICK

هذه الدائرة ليست مناسبة كممثل قياسي. قد يكون أكثر ملاءمة لقضبان ثنائي الفينيل متعدد الكلور I2C.

يوسع I2C 2CH RELAY BRICK وظائف I2C KY019 BRICK ، وله خاصيتان للقراءة / الكتابة:

• 2CH RELAYS [0] (صح / خطأ).
• 2CH RELAYS [1] (صح / خطأ).

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 12: I2C KY019 BRICK

هذه هي الدائرة التي يستخدمها الممثل التالي.

هذا I2C KY019 BRICK هو الأول من الفاعلين ، ولديه خاصية قراءة / كتابة واحدة:

التبديل (صح / خطأ)

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 13: تجميع الممثل: KY019

يعتمد هذا البناء على I2C KY019 BRICK.

إذا كنت بحاجة إلى قناتين ، فإنني أوصي باستبدال هذا الممثل بـ 2CH RELAY BRICK.

هذا ASSIMILATE ACTORS ، ولديه خاصية قراءة / كتابة واحدة:

التبديل (صح / خطأ)

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 14: طوب I2C TEMT6000

هذه هي الدائرة التي يستخدمها الممثل التالي.

مقالب الطوب I2C TEMT6000 هذه 3 خصائص:

• الإضاءة المحيطة (لوكس)
• الإضاءة المحيطة (وحدات شمعة القدم)
• التشعيع المحيط (وات لكل متر مربع).

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 15: ASSIMILATE SENSOR: TEMT6000

يعتمد هذا البناء على I2C TEMT6000 BRICK.

يقوم جهاز الاستشعار المتماثل هذا بتفريغ 3 خصائص:

• الإضاءة المحيطة (لوكس)
• الإضاءة المحيطة (وحدات شمعة القدم)
• التشعيع المحيط (وات لكل متر مربع).

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 16: I2C MQ2 BRICK

هذه هي الدائرة التي يستخدمها الممثل التالي.

هذا I2C MQ2 BRICK مقالب 3 خصائص:

• غاز البترول المسال (أجزاء في المليون)
• ثاني أكسيد الكربون (جزء في المليون)
• دخان (جزء في المليون).

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 17: ASSIMILATE SENSOR: MQ2

يعتمد هذا البناء على I2C MQ2 BRICK.

يقوم جهاز الاستشعار المتماثل هذا بتفريغ 3 خصائص:

• غاز البترول المسال (أجزاء في المليون)
• ثاني أكسيد الكربون (جزء في المليون)
• دخان (جزء في المليون).

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 18: I2C DHT11 BRICK

هذه هي الدائرة التي يستخدمها الممثل التالي.

مقالب الطوب I2C DHT11 هذه 5 خصائص:

• رطوبة (٪)
• درجة الحرارة (ج)
• درجة الحرارة (F)
• درجة الحرارة (ك)
• نقطة الندى (C).

مصادر

تعليمات ، مستودع

الخطوة 19: ASSIMILATE SENSOR: DHT11

يعتمد هذا البناء على I2C MQ2 BRICK.

يقوم جهاز الاستشعار المتماثل هذا بتفريغ 5 خصائص:

• رطوبة (٪)
• درجة الحرارة (ج)
• درجة الحرارة (F)
• درجة الحرارة (ك)
• نقطة الندى (C).

مصادر

تعليمات ، مستودع ، أجزاء ثلاثية الأبعاد

الخطوة 20: I2C PCB RAILS

عندما لا تكون هناك حاجة إلى أغلفة متينة ، يمكن أن تتراكم أجهزة استشعار IOT NETWORK والعوامل المؤثرة بشكل أكثر كفاءة وبموارد وجهد أقل ، مباشرة على القضبان البسيطة. يمكن استخدام أسطوانات التغليف (كما هو موضح في هذا البناء) أو يمكن توصيل الطوب الأساسي مباشرةً.

الموارد

الخطوة 21: I2C BRICK PROTOTOTYPING SLAVE

أثناء تطوير أحدث ASSIMILATE ACTOR (KY-019 RELAY) ، تم وضع لوحة تطوير عامة معًا لتوفير بعض الأعمال الإضافية على مكتبي.

يحتوي على pinouts القياسي لـ I2C IOT123 BRICK ، ولكنه يسمح بتوصيلات مخصصة إلى المستشعر من ATTINY85.

يمكن إزالة ATTINY85 عبر مقبس DIL. خطوط I2C متصلة ببعضها البعض. كل شيء آخر هو الاختراق للاتصال. إنه يعمل بشكل جيد للغاية مع I2C BRICK MASTER JIG.

الموارد

الخطوة 22: I2C BRICK MASTER JIG

أثناء تطوير أجهزة الاستشعار والجهات الفاعلة ، أبقي UNO في متناول يدي لإرسال أوامر I2C المخصصة إلى النماذج الأولية التي يتم تطويرها.

إحدى مزايا I2C BRICKS هي الدبابيس الموحدة. بدلاً من استخدام أسلاك اللوح في كل مرة (انظر فريتزينجس) ، يتم استخدام درع قوي ذو تقنية منخفضة.

الموارد

الخطوة 23: جهاز اختبار كابل IDC (6 أسلاك)

أثناء تطوير ICOS10 ASSIMILATE SENSOR HUB ، كنت بحاجة للتحقق من الكابلات التي كنت أقوم بإنشائها. كان التحقق للتحقق من الاستمرارية بين المقابس والعزل بين الأسلاك. التصميم الذي توصلت إليه باستخدام مفاتيح DIP المستخدمة للتغيير بين اختبارات الاستمرارية والعزل. نظرًا لأنني أتوقع أن يكون لدي لوحة مختلفة لكل اختبار (لم يتم تصميم مفاتيح DIP للاستخدام المستمر) ، يمكن أن تكون الدائرتان متصلتان بالأسلاك دون الحاجة إلى مفاتيح DIP ،

الموارد

الخطوة 24: جهاز اختبار دائرة ICOS PANEL

أثناء تطوير ICOS10 ASSIMILATE SENSOR HUB ، كنت بحاجة إلى التحقق من دوائر اللوحة أثناء صنعها. أيضًا أثناء لحام المسامير على رؤوس 3P ، أردت إدخال دبابيس ذكر 3P فيها لإيقاف أي تشوه أثناء اللحام. مفتاح أيضًا لهذا التصميم: لقد قمت بالفعل بتطوير جهاز اختبار الدائرة لكابلات IDC المكونة من 6 أسلاك.

الموارد

الخطوة 25: ATTINY85 ONBOARD PROGRAMMING JIG

في تصميمات BRICK ، أشرت إلى أن الفتحات البينية المجاورة لـ ATTINY85 تُركت غير مستخدمة ، لتمكين مبرمج دبوس البوجو بينما يكون DIP8 ملحومًا بـ PCB. هذا هو مبرمج دبوس البوجو. هذا حقًا مجرد محول من مقبس DIP8 DIL للمبرمج الحالي إلى جهاز pogo jig للتباعد 6 × 4 لاستخدامه على PCB.

الموارد

الخطوة 26: الفيديو