IoT: Visualização de dados do sensor de luz usando Node-RED: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Neste instrutível, você aprenderá a criar um sensor conectado à Internet! Usarei um sensor de luz ambiente (TI OPT3001) para esta demonstração, mas qualquer sensor de sua escolha (temperatura, umidade, potenciômetro, etc.) funcionaria. Os valores do sensor serão publicados em um aplicativo baseado em nuvem usando MQTT. Existem muitos tutoriais por aí que mostram como você pode fazer isso usando um Arduino ou um Raspberry Pi. Faremos esta demonstração usando o ecossistema LaunchPad da TI (Texas Instruments).

Etapa 1: Assista ao vídeo

Etapa 2: Hardware

Componentes usados - TI MSP432 LaunchPad - $ 19,99 (EUA) [https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401R] - Módulo SimpleLink Wi-Fi CC3100 - $ 19,99 (EUA) [https://www.ti.com / tool / CC3100BOOST] - Educational BoosterPack MKII - $ 29,99 (EUA) [https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKII] P> Se você está se perguntando o que é um Educational BoosterPack MKII ?? um módulo plug-in fácil de usar que oferece várias entradas e saídas analógicas e digitais à sua disposição, incluindo um joystick analógico, sensores ambientais e de movimento, LED RGB, microfone, campainha, display LCD colorido e muito mais.- Banco de potência e Micro USB CableSensor- TI OPT3001 - Sensor de luz ambiente [https://www.ti.com/product/OPT3001]

Etapa 3: configuração do hardware

Conecte seu módulo CC3100 Wi-Fi e o Educational BoosterPack MKII em seu LaunchPad e, em seguida, conecte seu LaunchPad a uma das portas USB do seu computador.

Etapa 4: Noções básicas de MQTT

MQTT significa Message Queuing Telemetry Transport. É um protocolo de mensagens de publicação / assinatura leve. É útil para uso com sensores de baixa potência, mas é aplicável a muitos cenários. O protocolo consiste em 3 componentes principais: PUBLISHER, BROKER e SUBSCRIBER. PUBLISHER: O LaunchPad MSP432 será o PUBLISHER, pois publicará dados do sensor de luz em um tópico específico. BROKER: Atua como uma interface simples e comum para tudo se conectar para. É um servidor que lida com a transmissão de dados entre o EDITOR e o ASSINANTE. Neste exemplo, estamos usando um corretor MQTT acessível publicamente, muitas vezes útil para prototipagem e teste. Aqui está uma lista de corretores públicos: [https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/public_brokers] ASSINANTE: Para se inscrever nos dados que estão sendo enviados por um EDITOR, o ASSINANTE deve estar conectado ao mesmo CORRETOR e se inscrever no mesmo tópico que o EDITOR. Se essas 2 condições forem atendidas, o ASSINANTE poderá receber mensagens do PUBLISHER. NOTA: Com MQTT, vários editores e assinantes podem estar usando o mesmo Broker / Tópico. Além disso, um único editor pode enviar dados para mais de um assinante.

Etapa 5: Energia

Energia é um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) e estrutura de software de código aberto e voltado para a comunidade que oferece suporte a muitos processadores de TI, principalmente aqueles disponíveis no ecossistema de desenvolvimento do LaunchPad. Download: [https://energia.nu/download/]

E1. Abra Energia IDE e selecione a porta serial e placa corretas navegando para: ToolsE2. Energia vem pré-carregado com programas de exemplo para o Educational BoosterPack MKII. Para verificar se o sensor de luz está funcionando, abra e carregue o código de exemplo para OPT3001 acessando: Arquivo> Exemplos> EducacionalBP_MKII> OPT3001_DemoE3. Se tudo estiver funcionando, as leituras do sensor de luz devem começar a fluir para o Monitor Serial. Varie a exposição à luz para ver a alteração dos valores do sensor. E4. A versão Energia (0101E0017) que estou usando atualmente vem pré-carregada com a biblioteca para MQTT PubSubClient. Se você estiver usando uma versão do Energia que não tem essa biblioteca, você pode obtê-la em: [https://github.com/energia/Energia/tree/master/libraries/PubSubClient]E5. O esboço é uma pequena modificação do exemplo que está disponível em: Arquivo> Exemplos> PubSubClient> MQTTBasicWiFiE6. A única coisa que precisamos modificar são as informações de “ssid” e “senha” do nosso roteador Wi-Fi. E7. O servidor MQTT público usado no esboço é [https://mqtt.eclipse.org/]. Para alterar o TÓPICO no qual nosso LaunchPad está publicando, substitua a string pela sua própria na chamada de função client.publish () no loop principal (). E8. Faça upload deste programa para o LaunchPad clicando no botão Upload. E9. Abra o Monitor Serial. Você deve ver os valores do sensor fluindo e também “Publicação bem-sucedida !!”.

Etapa 6: IBM Cloud

Agora que estamos publicando dados do sensor de luz, vamos criar um aplicativo do lado da nuvem que pode se inscrever em nosso LaunchPad e visualizar nossos dados de sensor. Usaremos Node-RED, que está disponível na plataforma IBM Cloud como um dos aplicativos Starter kits no catálogo. O que é Node-RED? Node-RED é uma ferramenta de programação para conectar dispositivos de hardware, APIs e serviços online de maneiras novas e interessantes. O Node-RED é construído em Node.js, aproveitando ao máximo seu modelo sem bloqueio orientado a eventos. Isso o torna ideal para ser executado na extremidade da rede em hardware de baixo custo, como o Raspberry Pi, bem como na nuvem. C1. Inscreva-se em uma conta da nuvem IBM usando seu IBMid existente ou criando um novo IBMid. C2. Assim que estiver conectado ao IBM Cloud, você será levado ao seu Dashboard. C3. Clique na guia Catálogo e pesquise o aplicativo Node-RED. C4. Clique no botão Criar aplicativo para continuar. Isso criará seu novo aplicativo baseado em nuvem. Isso pode levar alguns minutos para ser concluído! C5. Agora que você implementou seu aplicativo Node-RED, abra sua lista de recursos da nuvem IBM selecionando o menu da barra lateral e, em seguida, selecionando Lista de recursos. Você verá seu aplicativo Node-RED recém-criado listado na seção Aplicativos. C6. Clique na entrada do aplicativo Cloud Foundry para ir para a página de detalhes do aplicativo implantado. Clique no link Visit App URL para acessar seu aplicativo Node-RED Starter.

Etapa 7: aplicativo Node-RED

N1. Na primeira vez que você abrir seu aplicativo Node-RED, você precisará configurá-lo e definir o security. N2. Clique no botão Vá para o editor de fluxo do Node-RED para abrir o editor. N3. O editor Node-RED é aberto mostrando o fluxo padrão. N4. Arraste o bloco mqtt da paleta Node-RED para a folha vazia. N5. Clique duas vezes no bloco mqtt e edite as propriedades com os mesmos parâmetros que seu LaunchPad está publicando em: Server - mqtt.eclipse.org:1883Topic - EDUMKII_IOTOnce configurado, clique em Concluído. N6. Depois de conectar os nós restantes, clique no botão Implementar no canto superior direito. Isso fará com que seu aplicativo comece a ser executado. N7. Clique na guia de depuração para finalmente ver os valores do sensor de streaming no LaunchPad! N8. Clique no link na guia Layout do painel para ver os valores do sensor no modo gráfico e medidor. N9. Parabéns por chegar à etapa final! Agora você pode visualizar os dados do sensor do mundo real na nuvem !! ReferencesMQTT. ORG [https://mqtt.org/] Energia - Tutorial MQTT [https://energia.nu/guide/tutorials/connectivity/tutorial_mqtt/] Nó -RED [https://nodered.org/] Executando na nuvem IBM [https://nodered.org/docs/getting-started/ibmcloud] Crie um aplicativo inicial Node-RED [https://developer.ibm.com / components / node-red / tutorials / how-to-create-a-node-red-starter-application /]