Ultra-lae krag WiFi tuisautomatiseringstelsel: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

In hierdie projek wys ons hoe u in enkele stappe 'n basiese plaaslike tuis -outomatiseringstelsel kan bou. Ons gaan 'n Raspberry Pi gebruik wat as 'n sentrale WiFi -toestel sal dien. Terwyl ons vir eindknope IOT Cricket gaan gebruik om WiFi -toestelle met batterye te maak, bv. temperatuursensor en koppel dit aan die RPi sonder om 'n enkele reël kode te skryf.

Ons stelsel sal gebaseer wees op die MQTT -kommunikasieprotokol, wat baie gebruik word in die meeste tuisautomatiseringstelsels. Om dit op te stel, kies ons Mosquitto MQTT -makelaar (bediener) en installeer dit op Raspberry Pi (ons sentrale spilpunt).

IOT Cricket word ook ondersteun deur HTTP (S) en MQTT -protokolle. Ons stel dit op om MQTT te gebruik om direk met ons RPi MQTT -makelaar te kommunikeer.

Hierdie projek kan deur makers op alle vaardigheidsvlakke gerealiseer word. Dit benodig moontlik basiese soldeer, maar dit vereis geen kodering of programmering nie. Aan die einde van hierdie projek kry u 'n goeie idee hoe u u eie stelsel maklik kan bou en vinnig kan uitbrei deur u eie IOT -eindknope by die stelsel te voeg.

Benodighede:

• Framboos Pi (ons het ver. 3 vir hierdie projek gebruik)
• IOT Krieket WiFi -module
• 2xAAA batteryhouer
• 2xAAA batterye

Stap 1: Wat is MQTT?

Die MQTT -protokol bied 'n ligte metode om boodskappe uit te voer met behulp van 'n publiseer/inteken -model. Dit maak dit geskik vir Internet of Things -boodskappe soos lae krag sensors of mobiele toestelle soos telefone, ingeboude rekenaars of mikrobeheerders. (bron: mosquitto.org)

Ons kan soveel toestelle gebruik as wat ons wil inskryf vir onderwerpe en luister vir boodskappe. As sommige toestelle 'n boodskap oor die onderwerp publiseer, ontvang alle toestelle wat op die onderwerp ingeteken is, die boodskap onmiddellik. Die onderwerp kan enige willekeurige string wees wat gewoonlik met / karakters verbind word om hiërargiese onderwerpe te bou. Die mees tipiese gebruik van MQTT is om 'n sentrale bediener te hê waarop toestelle kan inteken en boodskappe kan publiseer. Dit vergemaklik alle kommunikasie tussen toestelle wat aan die bediener gekoppel is. In hierdie projek gebruik ons RPi om as ons sentrale MQTT -makelaar op te tree, en alle ander toestelle stuur boodskappe via hierdie makelaar. Die beste manier om daaroor te leer, is natuurlik deur dit self te doen. Daar is baie hulpbronne op die internet beskikbaar op MQTT. Vir hierdie projek is dit egter goed met 'n basiese inleiding wat ons hierbo gegee het.

Stap 2: Installeer MQTT Broker op Raspberry Pi

Vir hierdie projek gebruik ons 'n open source Mosquitto MQTT -makelaar. Dit is liggewig en is geskik vir gebruik op alle toestelle, van lae -krag enkelbordrekenaars tot volledige bedieners.

Voordat ons begin installeer, is dit goed om eers die stelselkomponente by te werk:

$ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade

Installeer Mosquitto -makelaar. Maak 'n terminale oop en tik die volgende opdrag:

$ sudo apt -get install mosquitto -y

Stel Mosquitto -makelaar op. Wysig konfigurasielêer:

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf

en voeg die volgende reëls bo -aan by:

poort 1883allow_anoniem waar

Herbegin RPi om veranderinge toe te pas:

$ sudo herlaai

Dis dit! Ons MQTT -makelaar is nou aan die gang!

LET WEL: ter wille van die eenvoud van hierdie projek skep ons nie rekeninge nie. Almal in ons plaaslike netwerk kan dus sonder geloofsbriewe met hierdie MQTT -makelaar in verbinding tree. As u gebruikersverifikasie wil byvoeg en dit veiliger wil maak, is daar baie tutoriale op die internet oor hoe u dit moet doen.

Nou moet ons net 'n IP -adres kry, sodat ons boodskappe na ons Mosquitto -makelaar kan stuur vanaf ander toestelle in die netwerk:

Kry IP -adres:

$ gasheernaam -I

jou_RPi_IP_adres (bv. 192.168.1.10)

Stap 3: Koppel IOT Cricket aan RaspberryPi Over MQTT

In hierdie projek gebruik ons die IOT Cricket WiFi -module vir 'n eenvoudige sensor om elke 30 sekondes 'n temperatuur aan ons stelsel te rapporteer. Dit werk op 'n battery sodat ons dit oral in die huis of in die tuin kan plak. Later kan u IOT Cricket gebruik om verskillende battery -aangedrewe sensors, alarms, knoppies, skakelaars te bou en dit ook aan ons RPi MQTT -makelaar te koppel.

Koppel in die eerste stap batterye aan Krieket.

Krieket het 'n ingeboude temperatuursensor. Ons hoef dit net te konfigureer om temperatuurwaarde na ons MQTT -makelaar te stuur deur die RPi IP -adres in te stel. pas die IP -adres in die url -boks aan by u RPi)

Nou kan ons die konfigurasiemodus verlaat. Die toestel is gereed! Krieket stuur reeds elke 30 sekondes data aan ons MQTT -makelaar.

Stap 4: Inspekteer MQTT -boodskappe

Om boodskappe wat na ons MQTT -makelaar gestuur is, te sien / ontvang, kan ons verskillende instrumente gebruik.

Die maklikste een kan 'n command line tool mosquitto_sub wees. Ons kan dit op enige rekenaar in ons netwerk of op ons RPi installeer met hierdie opdrag:

$ sudo apt-get install mosquitto-clients -y

Nou kan ons die volgende opdrag uitvoer om na ALLE onderwerpe en boodskappe te luister wat via ons MQTT -makelaar gestuur word:

$ mosquitto_sub -v -h your_RPi_IP_address -p 1883 -t '#'

….

Bogenoemde is 'n uitvoeringsvoorbeeld van wat IOT Cricket aan ons makelaar stuur. Onder die ander data wat ons kan sien, is daar 'n temperatuur:

/59A98F494C/temp 26.0

Die mooi van MQTT is dat dit ons toelaat om slegs in te skryf op onderwerpe waarin ons belangstel. As ons net 'n temperatuur wil ontvang, kan ons inteken op /59A98F494C /temp onderwerp deur die volgende opdrag te gebruik:

$ mosquitto_sub -h your_RPi_IP_address -t '/59A98F494C/temp'

…26.126.527.227.6…

Stap 5: Opsomming

Ons het in hierdie projek 'n noodsaaklike hardeware en sagteware getoon om te begin met die bou van lae -energie, energiedoeltreffende, tuis -outomatiseringstelsels gebaseer op WiFi. MQTT is die essensie waarop voortgebou moet word vir meer gesofistikeerde stelsels.

Die ekosisteem van sagteware en dienste wat met MQTT geïntegreer kan word, is GROOT! Daar is baie wonderlike stelsels soos Home Assistant, Node RED, Grafana, ens., Waarmee u 'n wonderlike gebruikerservaring van u eie stelsel kan opdoen. Ons kan nie net 'n eenvoudige temperatuurafdruk doen nie, maar ons kan ook goeie dashboards hê om die data te visualiseer en u toestelle te bestuur.

Aangesien ons hierdie basiese stelselinfrastruktuur in plek het, is die hemelruim ons limiet vir watter ander WiFi -toestelle ons kan bou met behulp van IOT Cricket -modules en dit by ons tuisautomatiseringstelsel kan voeg.

Dankie dat u tot hier gekom het. Ons hoop dat u hierdie tutoriaal geniet het!

Things On Edge -span

Stap 6: Oor ons

Things On Edge is 'n onderneming in Cambridge, die Verenigde Koninkryk. Ons ontwerp 'n krieket Wi-Fi-module met 'n baie lae battery, sodat u letterlik binne enkele minute verskillende elektroniese toestelle aan slimfone of ander internetdienste kan koppel. Dit vereis geen programmering en kodering nie. Hiermee kan u u toestelle integreer met 'n groot IOT -ekosisteemdienste via MQTT- en HTTP -apis.