IOT fácil - Hub de sensor de RF controlado por aplicativo para dispositivos IOT de médio alcance: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Nesta série de tutoriais, vamos construir uma rede de

dispositivos que podem ser controlados por meio de um link de rádio de um dispositivo de hub central. A vantagem de usar uma conexão de rádio serial de 433 MHz em vez de WIFI ou Bluetooth é o alcance muito maior (com boas antenas e posicionamento do sensor, potencialmente até 1000 m!). Isso é muito mais adequado para aplicações externas, como um sensor de temperatura sem fio localizado no final de um jardim ou um relé para controlar um aquecedor em sua garagem.

O controle e o monitoramento desses dispositivos serão por meio de um aplicativo DroidScript em um celular ou tablet Android. Estaremos desenvolvendo o conhecimento que adquirimos no tutorial Easy IOT anterior, onde controlamos um relé usando um módulo ESP32. Se você ainda não completou isso, você pode querer dar uma olhada aqui:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Remotely…

Desta vez, porém, usaremos o ESP32 como um hub para preencher a lacuna entre o WIFI e o rádio 433Mhz. Isso nos permite enviar um comando de nosso telefone conectado à nossa rede WIFI doméstica que será encaminhado para o dispositivo remoto apropriado.

Também abordaremos como construir nós de sensores de potência ultrabaixa com algumas modificações simples em um Arduino Pro Mini, permitindo que o dispositivo seja alimentado por uma bateria por mais de um ano!

Embora existam outras maneiras de criar redes de sensores de RF de baixa potência, por exemplo, LoraWan, esta série tem como objetivo fornecer uma alternativa mais simples (e mais barata) que visa ensinar os princípios fundamentais da comunicação sem fio, tratamento de dados e eletrônica de baixa potência. Sistemas mais complexos que usam protocolos como LoraWan e MQTT serão abordados em um tutorial futuro.

Etapa 1: Tutorial 1 - Hub Sensor de RF baseado em ESP32

Neste tutorial, construímos o hub central que irá transmitir mensagens de rádio para e receber de nossos sensores sem fio e passar esses dados para nosso aplicativo Android.

Siga o link para o tutorial:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-ESP32-Ba…

Etapa 2: Tutorial 2 - Nó de retransmissão remota

Para nosso primeiro dispositivo controlável, usaremos um Arduino Nano conectado a um módulo de relé e outro módulo HC-12 para receber os dados de rádio de nosso hub ESP32.

Siga o link para o tutorial:

www.instructables.com/id/Tutorial-2-Remote…

Etapa 3: Tutorial 3 - Nodos sensores de temperatura de potência ultrabaixa

Neste tutorial, mostraremos como modificar um Arduino Pro Mini para reduzir significativamente o consumo de energia e, em seguida, construir um nó sensor de temperatura que transmitirá mensagens periodicamente para o hub ESP32.

Siga o link para o tutorial:

www.instructables.com/id/Easy-IOT-Low-Powe…

Etapa 4: Tutorial 4 - ESP32 WIFI Autoconnect e UDP Broadcast

Atualmente, nosso Hub ESP32 deve ser pré-programado com o SSID e senha WIFI, o que significa que não é muito fácil de mudar. Para facilitar, o ESP32 pode ser programado para iniciar como um ponto de acesso WIFI ao qual o usuário pode se conectar. Isso abrirá uma “página de login” que permite inserir o SSID e a senha da rede à qual gostaríamos de nos conectar.

Assim que o dispositivo tiver os detalhes do WIFI inseridos, eles serão salvos na memória e, na próxima vez que for ligado, ele tentará se conectar automaticamente. Se não conseguir se conectar, ele retornará ao modo Ponto de acesso (AP).

Se o dispositivo se conectar à rede WIFI com sucesso, devemos ser capazes de falar com o hub usando nosso aplicativo, mas ainda temos o problema de precisar do endereço IP do hub. Conseguimos contornar isso programando o hub para transmitir mensagens UDP anunciando seu endereço IP no WIFI após a conexão, que podemos ler usando nosso aplicativo e, em seguida, nos conectar.

Siga o link para o tutorial:

www.instructables.com/id/ESP32-WIFI-Autoco…