Sistemi i automatizimit të shtëpisë WiFi me fuqi shumë të ulët: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Në këtë projekt ne tregojmë se si mund të ndërtoni një sistem bazë të automatizimit lokal të shtëpisë në disa hapa. Ne do të përdorim një Raspberry Pi i cili do të veprojë si një pajisje qendrore WiFi. Ndërsa për nyjet fundore ne do të përdorim IOT Cricket për të bërë pajisje WiFi me bateri p.sh. sensori i temperaturës dhe lidheni atë me RPi pa shkruar një rresht të vetëm të kodit.

Sistemi ynë do të bazohet në protokollin e komunikimit MQTT, i cili është miratuar jashtëzakonisht në shumicën e sistemeve të automatizimit të shtëpisë. Për ta vendosur atë, ne zgjedhim ndërmjetësin (serverin) Mosquitto MQTT dhe e instalojmë në Raspberry Pi (qendra jonë qendrore).

IOT Cricket gjithashtu vjen me mbështetje për protokollet HTTP (S) dhe MQTT. Ne e konfigurojmë që të përdorë MQTT për të komunikuar drejtpërdrejt me ndërmjetësin tonë RPi MQTT.

Ky projekt mund të realizohet nga krijuesit në të gjitha nivelet e aftësive. Mund të kërkojë disa saldime themelore, megjithatë nuk kërkon ndonjë kodim ose programim. Në fund të këtij projekti ju do të merrni një ide solide se si mund ta ndërtoni me lehtësi sistemin tuaj dhe ta zgjeroni shpejt duke shtuar nyjet tuaja fundore IOT në sistem.

Furnizimet:

• Raspberry Pi (ne përdorëm ver. 3 për këtë projekt)
• Moduli WiFi IOT Cricket
• Mbajtës i baterisë 2xAAA
• Bateri 2xAAA

Hapi 1: Çfarë është MQTT?

Protokolli MQTT siguron një metodë të lehtë për të kryer mesazhe duke përdorur një model publikimi/abonimi. Kjo e bën atë të përshtatshëm për mesazhet e Internetit të Gjërave, të tilla si sensorë me fuqi të ulët ose pajisje celulare siç janë telefonat, kompjuterët e integruar ose mikrokontrolluesit. (burimi: mosquitto.org)

Ne mund të përdorim sa më shumë pajisje që duam të abonohemi në tema dhe të dëgjojmë që mesazhet të vijnë. Nëse disa pajisje (a) publikojnë një mesazh në atë temë, atëherë të gjitha pajisjet, të cilat janë të regjistruara në temë, e marrin atë mesazh në çast. Tema mund të jetë çdo varg arbitrar që zakonisht lidhet me / karaktere për të lejuar ndërtimin e temave hierarkike. Përdorimi më tipik i MQTT është të kesh një server qendror tek i cili pajisjet mund të regjistrohen dhe publikojnë mesazhe. Ai lehtëson të gjithë komunikimin midis pajisjeve të lidhura me atë server. Në këtë projekt ne do të përdorim RPi për të vepruar si ndërmjetësi ynë qendror MQTT dhe të gjitha pajisjet e tjera do të dërgojnë mesazhe përmes këtij ndërmjetësi. Mënyra më e mirë për të mësuar rreth saj, është padyshim duke e bërë atë vetë. Ka shumë burime në dispozicion në internet në MQTT. Sidoqoftë, për këtë projekt ju duhet të jeni në rregull me një hyrje bazë, të cilën ne e siguruam më lart.

Hapi 2: Instalimi i ndërmjetësit MQTT në Raspberry Pi

Për këtë projekt ne përdorim një ndërmjetës Mosquitto MQTT me burim të hapur. Weightshtë i lehtë dhe është i përshtatshëm për t'u përdorur në të gjitha pajisjet nga kompjuterët me një bord të vetëm me fuqi të ulët deri tek serverët e plotë.

Para se të fillojmë instalimin, është një praktikë e mirë që së pari të përditësoni përbërësit e sistemit:

$ sudo apt-merrni përditësim $ sudo apt-merrni azhurnim

Instaloni ndërmjetësin Mosquitto. Hapni një terminal dhe shkruani komandën e mëposhtme:

$ sudo apt -get install mushkonja -y

Konfiguro ndërmjetësin Mosquitto. Ndryshoni skedarin e konfigurimit:

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf

dhe shtoni rreshtat e mëposhtëm në krye:

porti 1883allow_anonim i vërtetë

Rinisni RPi për të aplikuar ndryshimet:

$ sudo rindezje

Kjo eshte! Ndërmjetësi ynë MQTT po funksionon tani!

SH NOTNIM: për hir të thjeshtësisë së këtij projekti ne nuk po krijojmë llogari. Pra, kushdo brenda rrjetit tonë lokal mund të lidhet me këtë ndërmjetës MQTT pa kredenciale. Nëse doni të shtoni vërtetimin e përdoruesit dhe ta bëni atë më të sigurt, ka shumë mësime në internet se si ta bëni atë.

Tani, ne vetëm duhet të marrim adresën IP në mënyrë që të mund të dërgojmë mesazhe te ndërmjetësi ynë Mosquitto nga pajisje të tjera në rrjet:

Merrni adresën IP:

$ hostname -I

adresa juaj_RPi_IP_ (p.sh. 192.168.1.10)

Hapi 3: Lidhni IOT Cricket me RaspberryPi Over MQTT

Në këtë projekt ne përdorim modulin IOT Cricket WiFi për një sensor të thjeshtë për të raportuar një temperaturë çdo 30 sekonda në sistemin tonë. Do të funksionojë me një bateri, kështu që ne mund ta ngjisim kudo në shtëpi ose në një kopsht. Më vonë mund të përdorni IOT Cricket për të ndërtuar sensorë, alarme, butona, çelsa të ndryshëm me bateri dhe t'i lidhni ato gjithashtu me ndërmjetësin tonë RPi MQTT jashtë kutisë.

Në hapin e parë lidhni bateritë me Cricket.

Cricket vjen me një sensor të integruar të temperaturës. Ne vetëm duhet ta konfigurojmë atë për të dërguar vlerën e temperaturës tek ndërmjetësi ynë MQTT duke vendosur adresën IP RPi. Për ta bërë këtë, hapni panelin e konfigurimit të Cricket (shikoni hapat këtu) dhe aplikoni cilësimet e mëposhtme (siç tregohet në imazhin më poshtë, ju lutemi rregulloni adresën IP në kutinë "url" në RPi tuaj)

Tani mund të dalim nga modaliteti i konfigurimit. Pajisja është gati! Cricket tashmë po i dërgon të dhëna ndërmjetësit tonë MQTT çdo 30 sekonda.

Hapi 4: Inspektoni Mesazhet MQTT

Për të parë / marrë mesazhe të dërguara tek ndërmjetësi ynë MQTT ne mund të përdorim mjete të ndryshme.

Më e lehtë mund të jetë mjeti i linjës së komandës mosquitto_sub. Ne mund ta instalojmë atë në çdo kompjuter në rrjetin tonë ose në RPi tonë me këtë komandë:

$ sudo apt-get install mushkonja-klientë -y

Tani mund të ekzekutojmë komandën e mëposhtme për të dëgjuar të GJITHA temat dhe mesazhet e dërguara përmes ndërmjetësit tonë MQTT:

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

… / 59A98F494C / DEVICE_NAME MyTemperatureDev / 59A98F494C / device_sn 59A98F494C / 59A98F494C / hwc_wake_up 3794 / 59A98F494C / hwc_wifi_enabled 3763 / 59A98F494C / hwc_message_sent 3664 / 59A98F494C / temp 26.0 / 59A98F494C / io1_wake_up 0 / 59A98F494C / rtc_wake_up 1 …

Më sipër është një shembull dalës i asaj që IOT Cricket i dërgon ndërmjetësit tonë. Ndër të dhënat e tjera që mund të shohim ka një temperaturë:

/59A98F494C/temp 26.0

Bukuria e MQTT është se na lejon të pajtohemi vetëm për temat për të cilat jemi të interesuar. Nëse duam të marrim vetëm një temperaturë, mund të abonohemi në /59A98F494C /tem temp duke përdorur komandën e mëposhtme:

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

…26.126.527.227.6…

Hapi 5: Përmbledhje

Ne kemi treguar në këtë projekt një pajisje dhe softuer thelbësor për të filluar ndërtimin e sistemeve të automatizimit të energjisë me energji të ulët, efikas të energjisë, bazuar në WiFi. MQTT është thelbi për të ndërtuar mbi sistemet më të sofistikuara.

Ekosistemi i programeve kompjuterike dhe shërbimeve që mund të integrohen me MQTT është i madh! Ka shumë sisteme të shkëlqyera të tilla si Home Assistant, Node RED, Grafana, etj. Për t'ju lejuar të krijoni një përvojë të shkëlqyeshme të përdoruesit të sistemit tuaj. Jo vetëm që mund të bëjmë një printim të thjeshtë të temperaturës, por mund të kemi pulta të shkëlqyeshëm që vizualizojnë të dhënat dhe menaxhojnë pajisjet tuaja.

Tani që kemi këtë infrastrukturë bazë të sistemit, qielli është kufiri ynë i pajisjeve të tjera WiFi që mund të ndërtojmë duke përdorur module IOT Cricket dhe t'i shtojmë sistemit tonë të automatizimit në shtëpi.

Faleminderit që u ngjit këtu. Shpresojmë që ju ka pëlqyer ky tutorial!

Ekipi i Gjërave në Edge

Hapi 6: Rreth Nesh

Things On Edge është një kompani me qendër në Kembrixh, MB. Ne hartojmë modul Cricket Wi-Fi me bateri jashtëzakonisht të ulët për t'ju mundësuar që të lidhni pajisje të ndryshme elektronike me smartphone ose shërbime të tjera të internetit fjalë për fjalë në pak minuta. Nuk kërkon programim dhe kodim. Kjo ju lejon të integroni pajisjet tuaja në një shërbim të madh të ekosistemit IOT mbi MQTT dhe HTTP apis.