IOT123: ASSIMILAR LA XARXA IOT: 26 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

La XARXA ASSIMILATE IOT és un conjunt de protocols que permeten una fàcil integració de sensors, actors, nodes de coses i intermediaris locals amb el món exterior.

Aquest instructable és una instrucció per a les instruccions; indexa tots els diferents projectes i apunta a on es troben els articles i recursos de cada projecte.

CARACTERÍSTIQUES I VISIÓ Actualment els esclaus (sensors i actors) són autònoms i confien en missatges I2C basats en convencions per llegir propietats o actuar sobre ordres. El mestre recull les metadades i les propietats dels esclaus i les envia a un corredor MQTT. També inicia un servidor web i serveix fitxers JSON que es poden editar per configurar el mestre i personalitzar les metadades / propietats que finalment consumeix Crouton. Els sensors / actors individuals es llegeixen / manen mitjançant Crouton sense que el mestre tingui cap coneixement previ del que fan els esclaus.

Un dels objectius de la XARXA ASSIMILATE IOT és personalitzar AssimilateCrouton perquè els editors de mashup servits des dels servidors web IOT NODE (vegeu els següents concentradors), s’afegeixin com a components web que donaran el control complet del que fa la cosa, és a dir, el mestre no està programat, els esclaus tenen conjunts de funcions bàsiques, però el quadre de comandament Crouton incorpora totes les regles de negoci necessàries per executar la cosa.

La forquilla Crouton es veu com una opció per al control / configuració descentralitzada de les coses. En essència, qualsevol combinació client / interfície gràfica d’usuari MQTT pot administrar les vostres coses, ja que totes les funcions (sensors i actors) s’exposen com a punts finals MQTT.

CROUTON

Crouton. https://crouton.mybluemix.net/ Crouton és un tauler que us permet visualitzar i controlar els vostres dispositius IOT amb una configuració mínima. Bàsicament, és el tauler de control més fàcil de configurar per a qualsevol entusiasta del maquinari IOT que utilitzi només MQTT i JSON.

Els ESCLAUS ASSIMILATS (sensors i actors) tenen incrustades metadades i propietats que el mestre utilitza per crear el paquet json deviceInfo que utilitza Crouton per construir el tauler. L'intermediari entre ASSIMILATE NODES i Crouton és un broker MQTT que és compatible amb els websockets: es fa servir Mosquito per a la demostració.

Com que ASSIMILATE MASTER (vegeu els concentradors següents) sol·licita propietats, dóna format als valors de resposta en el format requerit per a les actualitzacions de Crouton.

Pas 1: ASSIMILAR EL SUBSENSOR DEL SENSOR: ICOS10 CORS WEBCOMPONENTS

Al dispositiu, encara s’admeten totes les funcions del servidor web amb autenticació i allotjament en SPIFFS, però s’ha posat especial atenció en el suport CORS (Cross Origin Resource Sharing) per a Polymer WebComponents (Crouton utilitza Polymer 1.4.0).

RECURSOSInstructible, Repository

Pas 2: ASSIMILAR EL CENTRE DEL SENSOR: PÀGINA WEB DE PERSONALITZACIÓ ICOS10

Els esclaus ASSIMILATE SENSOR / ACTOR incorporen metadades que s’utilitzen per a les visualitzacions definidores a Crouton. Aquesta compilació afegeix un servidor web a l'ESP8266 Master, serveix alguns fitxers de configuració que l'usuari pot modificar i, a continuació, utilitza aquests fitxers per redefinir les visualitzacions. Per tant, es poden canviar els noms de les targetes de tauler i la majoria de les propietats configurables. Això era necessari per exemple el DHT11 publica propietats de temperatura i humitat: si un lloc té diversos nodes amb sensors DHT11 separats, tots no es poden anomenar temperatura (temperatura del garatge, temperatura del pati …). La restricció de longitud de metadades establerta pel bus I2C (16 caràcters) no existeix i es poden aplicar valors més rics (fins a 64 caràcters).

L'autenticació bàsica opcional es pot configurar per a la pàgina web d'edició, així com una llista d'exclusions de l'autenticació per a altres recursos. També s’ha desenvolupat un commutador de banda baixa que apaga els esclaus quan cal, en una placa filla existent. Com a nota tècnica, abans de començar aquesta compilació, la petjada de memòria era del 70% a causa d'un gràfic global d'objectes de metadades. La darrera biblioteca AssimilateBus ha tingut canvis que separen la variable global en fitxers JSON més petits desats a SPIFFS. Això ha portat la petjada de nou al ~ 50%, la qual cosa és més segura per a tots els processos JSON / construcció. La biblioteca AssimilateBusSlave continua sent la mateixa (ASSIM_VERSION 2) al llarg d’aquests canvis.

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 3: ASSIMILAR EL SUBSENSOR DEL SENSOR: ICOS10 CROUTON RESET NODE

Aquest és el predecessor de la compilació del servidor web de personalització. Encara té integració amb Crouton.

Aquesta compilació envia la informació del dispositiu requerida per Crouton al corredor MQTT per arrencar els taulers de control automàtics. L’ASSIM_VERSION ha de ser 2 per als AssimilateBusSlaves (actors i sensors). Els HEADING HOUSING anteriors s’han modificat lleugerament, amb el carril D0 substituint el carril D6 no utilitzat. S'ha afegit una nova placa filla que permet restablir maquinari, despertar en determinades condicions i que en el futur s'utilitzarà per a l'interruptor d'alimentació del costat baix (per al control de potència dels esclaus).

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 4: ASSIMILAR EL SUBSENSOR DEL SENSOR: NODE ICOS10 3V3 MQTT

Aquest és el primer d'una varietat de combinacions de MCU / funcions als ASSIMILATE SENSOR HUBS: els amos que recopilen els abocaments de dades dels esclaus I2C ASSIMILATE SENSORS.

Aquesta compilació utilitza un Wemos D1 Mini per publicar totes les dades que s’obtenen des de ASSIMILATE SENSORS a un servidor MQTT. Subministra un bus I2C de 3V3 als sensors. Encara es subministra un carril de 5V, però no hi ha un convertidor de nivell lògic per al 5V I2C i potser no funcioni com es desitgi. Es lliurarà en una futura substitució del tauler fill del conjunt de funcions per al presentat aquí.

RECURSOS Inestructible, repositori

Pas 5: ASSIMILAR EL SUBSENSOR DEL SENSOR: CONJUNT ICOS10 GENERIC SHELL (IDC)

Es tracta d’una versió millorada (robustesa del circuit) del nucli del sensor ASSIMILAT: assemblatge de carcassa genèrica ICOS10 (HOOKUP WIRE). Es munta més ràpidament i té un circuit de més qualitat, però costa més (~ 10 dòlars addicionals si admet 10 sensors). La característica principal és que ara és molt modular: els panells i els cables es poden substituir / personalitzar sense necessitat de soldar-los.

RECURSOS: peces 3D inestructibles

Pas 6: IOT123: ASSIMILAR EL SUBSENSOR DEL SENSOR: MUNTATGE GENERIC SHOS (FIL DE CONNECCIÓ) ICOS10

Es tracta del conjunt Shell original. Utilitzeu l'IDC anterior.

RECURSOS: peces 3D inestructibles

Pas 7: I2C MAX9812 BRICK

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILATE SERSOR.

Aquest I2C MAX9812 BRICK aboca 3 propietats de detecció de so:

• audMin (0-1023): valor més baix dins de la finestra de mostra de 50 ms (20 Hz)
• audMax (0-1023): valor més alt dins de la finestra de mostra de 50 ms (20 Hz)
• audDiff (0-50): un valor derivat de la diferència de aMin i aMax

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 8: ASSIMILAR EL SENSOR: MAX9812

Aquesta versió es basa en el I2C MAX9812 BRICK.

Si necessiteu un guany ajustable, us recomano canviar aquest sensor pel MAX4466.

Aquest ASSIMILATE SENSOR aboca 3 propietats:

1. audMin (0-1023): valor més baix dins de la finestra de mostra de 50 ms (20 Hz)
2. audMax (0-1023): valor més alt dins de la finestra de mostra de 50 ms (20 Hz)
3. audDiff (0-50): un valor derivat de la diferència de aMin i aMax

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 9: MAÓ I2C CORBAT

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILATE SERSOR.

Aquest I2C HEARTBEAT BRICK indica si l'esclau ATTINY està viu, també el trànsit I2C i té una propietat:

ESTAT ("ALIVE")

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 10: ASSIMILAR L’ACTOR: EL CORBAT

Aquesta compilació es basa en el MAÓ I2C HEARTBEAT.

Aquest ASSIMILATE ACTOR té una propietat:

ESTAT ("ALIVE")

PB1 (fil blanc, LED blau) indica la salut ATTINY.

PB3 (cable groc, LED verd) commuta amb les sol·licituds I2C del mestre.

El PB4 (cable taronja, LED vermell) commuta amb la recepció I2C del mestre.

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 11: I2C 2CH RELAY BRICK

Aquest és el circuit que no és adequat com a ACTOR ASSIMILAT estàndard. Pot ser més adequat als rails de PCB I2C.

Aquest I2C 2CH RELAY BRICK amplia la funcionalitat del I2C KY019 BRICK i té dues propietats de lectura / escriptura:

• RELÉS 2CH [0] (veritable / fals).
• RELLEUS 2CH [1] (vertader / fals).

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 12: I2C KY019 BRICK

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILAT ACTOR.

Aquest I2C KY019 BRICK és el primer dels ACTORS i té una propietat de lectura / escriptura:

Canvia (vertader / fals)

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 13: ASSIMILAR ACTOR: KY019

Aquesta versió es basa en el I2C KY019 BRICK.

Si necessiteu 2 canals, us recomano canviar aquest actor pel 2CH RELAY BRICK.

Aquest ASSIMILA ACTORS i té una propietat de lectura / escriptura:

Canvia (vertader / fals)

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 14: I2C TEMT6000 BRICK

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILAT ACTOR.

Aquest I2C TEMT6000 BRICK aboca 3 propietats:

• Il·luminació ambiental (Lux)
• Il·luminació ambiental (unitats de Candel de peu)
• Irradiació ambiental (watt per metre quadrat).

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 15: ASSIMILAR EL SENSOR: TEMT6000

Aquesta compilació es basa en el I2C TEMT6000 BRICK.

Aquest ASSIMILATE SENSOR aboca 3 propietats:

• Il·luminació ambiental (Lux)
• Il·luminació ambiental (unitats Candel de peu)
• Irradiació ambiental (watt per metre quadrat).

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 16: I2C MQ2 BRICK

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILAT ACTOR.

Aquest I2C MQ2 BRICK aboca 3 propietats:

• GLP (parts per milió)
• CO (PPM)
• FUM (PPM).

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 17: ASSIMILAR EL SENSOR: MQ2

Aquesta compilació es basa en el I2C MQ2 BRICK.

Aquest ASSIMILATE SENSOR aboca 3 propietats:

• GLP (parts per milió)
• CO (PPM)
• FUM (PPM).

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 18: I2C DHT11 BRICK

Aquest és el circuit que utilitza el següent ASSIMILAT ACTOR.

Aquest I2C DHT11 BRICK aboca 5 propietats:

• Humitat (%)
• Temperatura (C)
• Temperatura (F)
• Temperatura (K)
• Punt de rosada (C).

RECURSOS

Instruïble, dipòsit

Pas 19: ASSIMILAR EL SENSOR: DHT11

Aquesta compilació es basa en el I2C MQ2 BRICK.

Aquest ASSIMILATE SENSOR aboca 5 propietats:

• Humitat (%)
• Temperatura (C)
• Temperatura (F)
• Temperatura (K)
• Punt de rosada (C).

RECURSOS

Recanvis instructius, repositoris, peces 3D

Pas 20: RAILS PCB I2C

Allà on no calen carcasses duradores, els SENSORS i ACTORS ASSIMILAT DE LA XARXA IOT es poden apilar de manera més eficient i amb menys recursos i esforç, directament sobre rails minimalistes. Es poden utilitzar els cilindres de tancament (tal com es mostra en aquesta versió) o es poden endollar directament els maons subjacents.

RECURSOS Inestructibles

Pas 21: ESCLAU DE PROTOTIPACIÓ DEL MAÓ I2C

Mentre desenvolupava l’últim ASSIMILATE ACTOR (KY-019 RELAY), es va llançar un tauler de desenvolupament genèric per estalviar-me una mica més de feina al meu escriptori.

Té els pinouts estàndards de l'I2C IOT123 BRICK, però permet connexions personalitzades amb el sensor des de l'ATTINY85.

L’ATTINY85 es pot treure mitjançant el sòcol DIL. Les línies I2C estan cablejades. Tota la resta és connectable. Funciona molt bé amb la plantilla I2C BRICK MASTER.

RECURSOS Inestructibles

Pas 22: plantilla MASTER I2C BRICK

Mentre desenvolupo els SENSORS i ACTORS ASSIMILATS, tinc a mà una UNO per enviar ordres adhoc I2C als prototips que s'estan desenvolupant.

Un dels avantatges dels I2C BRICKS són els pinouts estandarditzats. En lloc d’utilitzar cables de taulers de connexió cada vegada (vegeu els Fritzings), s’utilitza un escut resistent de tecnologia avançada.

RECURSOS Inestructibles

Pas 23: TESTADOR DE CABLES IDC (6 FILS)

En desenvolupar el centre d’ensensors ICOS10 ASSIMILATE, he necessitat verificar els cables que estava creant. La verificació consistia a comprovar la continuïtat entre els endolls i l'aïllament entre els cables. El disseny amb el qual vaig crear interruptors DIP per canviar entre les proves de continuïtat i d’aïllament. Com espero tenir una placa diferent per a cada prova (els commutadors DIP no estan construïts per a un ús constant), els dos circuits es poden connectar sense necessitat de commutadors DIP, RECURSOS Inestructibles

Pas 24: TESTADOR DEL CIRCUIT ICOS PANEL

En desenvolupar el centre d’ensensors ICOS10 ASSIMILATE, he necessitat verificar els circuits del tauler tal com estaven fabricats. A mesura que els passadors es soldaven a les capçaleres 3P, volia que s’inserissin pins masculins 3P per aturar qualsevol deformació durant la soldadura. També és clau per a aquest disseny: ja havia desenvolupat un provador de circuits per als cables IDC de 6 fils.

RECURSOS Inestructibles

Pas 25: PLATAFORMA DE PROGRAMACIÓ A BORD ATTINY85

Als dissenys de BRICK, he esmentat que els forats passants adjacents a l'ATTINY85 s'han deixat sense utilitzar, per habilitar un programador de pogo pin mentre el DIP8 està soldat al PCB. Aquest és el programador de pogo pin. Això realment és només un adaptador de connexió DIP8 DIL d'un programador existent a la plantilla de pogo de 6 x 4 espaiats per utilitzar a la PCB.

RECURSOS Inestructibles

Pas 26: VÍDEOS