Fillimi me Amazon AWS IoT dhe ESP8266: 21 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Ky projekt ju tregon se si të merrni modulin ESP8266 dhe ta lidhni atë drejtpërdrejt me AWS IOT duke përdorur Mongoose OS. Mongoose OS është një sistem operativ me burim të hapur për mikrokontrolluesit që thekson lidhjen me cloud. Ajo u zhvillua nga Cesanta, një kompani softuerike e vendosur në Dublin dhe në fund të projektit, duhet të jeni në gjendje të matni temperaturën dhe vlerat e lagështisë nga sensori i temperaturës DHT11 dhe ta publikoni atë në platformën AWS IOT

Për këtë projekt, do të na duhen:

Një bord NodeMCU me bazë ESP8266

Sensor Sensori i temperaturës DHT 11

Tool Mjeti i ndezjes së OS -së Mongoose

Cable Një kabllo USB për të lidhur bordin NodeMCU me kompjuterin

. Tela jumber

Account Llogari AWS që keni ndërmend të përdorni

Hapi 1: Një bord NodeMCU me bazë ESP8266

ESP8266 është emri i një mikrokontrolluesi të krijuar nga Espressif Systems. Vetë ESP8266 është një zgjidhje e pavarur e rrjeteve Wi Fi që ofron një urë nga mikro kontrolluesi ekzistues në Wi Fi dhe është gjithashtu e aftë të ekzekutojë aplikacione të pavarura. Ky modul vjen me një lidhës USB të integruar dhe një shumëllojshmëri të pasur pin-outs. Me një kabllo mikro USB, ju mund të lidhni NodeMCU devkit me laptopin tuaj dhe ta ndezni atë pa asnjë problem, ashtu si Arduino

Specifikim

• Tensioni: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), AP-soft.

• Konsumi aktual: 10uA ~ 170mA.

• Memorie flash e lidhur: 16MB max (512K normale).

• Grumbull i integruar i protokollit TCP/IP.

• Procesori: Tensilica L106 32-bit.

• Shpejtësia e procesorit: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO: 17 (të shumëzuara me funksione të tjera).

• Analog me Dixhital: 1 hyrje me rezolucion 1024 hapa.

• +19.5dBm fuqi dalëse në modalitetin 802.11b

• 802.11 mbështetje: b/g/n.

• Lidhjet maksimale të njëkohshme TCP: 5

Hapi 2: Diagrami i pinit

Hapi 3: DHT11 - Sensori i lagështisë dhe temperaturës

DHT11 është një sensor bazë i temperaturës dhe lagështisë me kosto të ulët. Përdor një sensor kapaciteti të lagështisë dhe një termistor për të matur ajrin përreth, dhe nxjerr një sinjal dixhital në kunjin e të dhënave (nuk nevojiten kunja hyrëse analoge). Fairlyshtë mjaft i thjeshtë për t'u përdorur, por kërkon një kohë të kujdesshme për të kapur të dhënat. E vetmja pengesë e vërtetë e këtij sensori është se ju mund të merrni të dhëna të reja prej tij vetëm një herë në 2 sekonda

Karakteristikat

Temperature Temperatura e plotë e kompensuar

Humidity Matja relative e lagështisë dhe temperaturës

Signal Sinjal dixhital i kalibruar

Stability Stabilitet i jashtëzakonshëm afatgjatë

Components Komponentë shtesë nuk nevojiten

Distance Distancë e gjatë transmetimi

Consumption Konsum i ulët i energjisë

Procesi i komunikimit (Single-Wire Two-Way)

Gjëja interesante në këtë modul është protokolli që përdor për të transferuar të dhëna. Të gjitha leximet e sensorit dërgohen duke përdorur një autobus teli të vetëm që zvogëlon koston dhe zgjat distancën. Për të dërguar të dhëna mbi një autobus duhet të përshkruani mënyrën se si do të transferohen të dhënat, në mënyrë që transmetuesi dhe marrësi të kuptojnë atë që thotë njëri -tjetri. Kjo është ajo që bën një protokoll. Ai përshkruan mënyrën e transmetimit të të dhënave. Në DHT-11 autobusi i të dhënave me 1 tela tërhiqet me një rezistencë në VCC. Pra, nëse asgjë nuk ndodh tensioni në autobus është i barabartë me VCC. Formati i komunikimit mund të ndahet në tre faza

1) Kërkesë

2) Përgjigje

3) Leximi i të dhënave

Hapi 4: Hyrje në sistemin operativ Mongoose

Mongoose OS është një sistem operativ me burim të hapur për sisteme të vogla të ngulitura. Shtë projektuar për të funksionuar në pajisje të tilla si mikrokontrolluesit, të cilët shpesh janë të kufizuar me memorie në rendin e dhjetëra kilobajt, ndërsa ekspozon një ndërfaqe programimi që siguron qasje në API -të moderne që gjenden normalisht në pajisjet më të fuqishme. Një pajisje që funksionon me sistemin operativ Mongoose ka qasje në funksionalitetin e sistemit operativ siç janë sistemet e skedarëve dhe rrjetet, plus softuerë të nivelit më të lartë të tillë si një motor JavaScript dhe API të qasjes në cloud.

Mangoose OS Ndezje mjet

Mjeti ndezës përdoret për të ndezur OS -in Mongoose në ESP8266. Së pari, merrni një nga bordet e mbështetura, si ESP8266 NodeMCU, dhe lidheni atë me kompjuterin tuaj, pastaj ndiqni këto hapa:

 Shkoni te faqja e internetit e shkarkimit të sistemit operativ Mongoose dhe shkarkoni mjetin Mos. (Por në këtë Projekt, ne do të përdorim versionin më të vjetër të Mongoose OS)

 Drejtoni skedarin e konfigurimit Mos (Mongoose OS) dhe ndiqni magjistarin e konfigurimit:

Hapi 5: Magjistari i konfigurimit të manguzës

Hapi 6: Statusi i pajisjes - Online

Pas përfundimit të tre hapave, do të merrni mesazhin e dhënë më poshtë dhe statusi i Pajisjes bëhet online. Tani Moduli ynë ESP8266 është në gjendje të komunikojë me çdo pajisje të largët

Hapi 7: Sigurimi i pajisjes në AWS IOT

Para se të dërgojmë ngjarje në AWS, duhet të jemi në gjendje të krijojmë një lidhje të sigurt me AWS IOT. Për ta bërë këtë, ne duhet të pajisim ESP me certifikatat AWS. Në magjistarin e konfigurimit të Mongoose OS zgjidhni menunë Konfigurimi i pajisjes, pastaj zgjidhni rajonin e duhur AWS dhe politikën AWS për mjedisin tuaj AWS. Klikoni në butonin Sigurimi me AWS IOT. Pajisja do të konfigurohet me informacionin e duhur për t'u lidhur me shërbimin AWS. Certifikatat do të instalohen automatikisht.

Shënim:

Përdoruesi mund të zgjedhë rajonin e duhur AWS dhe politikën AWS. Në skenarin tonë, ne kemi zgjedhur rajonin AWS si ap-juglindje-1 dhe politikën AWS si mos-default

Pas përfundimit të pajisjes siguruese në AWS IOT, tani moduli Wi -Fi esp8266 mund të jetë në gjendje të komunikojë me AWS -IOT

Hapi 8: Ngarkimi i Kodit Shembull në Bordin NodeMCU

Pasi të ekzekutoni magjistarin e konfigurimit Mongoose, nëse klikoni në menunë e skedarëve të pajisjes, ekziston një skedar i quajtur init.js. Brenda atij skedari ka kodin shembull. Nëse klikoni në butonin Save +Reboot, kodi i mostrës do të ngarkohet dhe dalja mund të shihet nga Regjistrat e pajisjes

Hapi 9: Fillimi me Llogarinë AWS

Çfarë është AWS?

Amazon Web Services (AWS) është një ofrues i shërbimeve cloud nga Amazon, i cili ofron shërbime në formën e blloqeve të ndërtimit, këto blloqe ndërtimi mund të përdoren për të krijuar dhe vendosur çdo lloj aplikacioni në cloud. Këto shërbime ose blloqe ndërtimi janë krijuar për të punuar me njëri -tjetrin dhe rezultojnë në aplikime të sofistikuara dhe shumë të shkallëzueshme.

Si të konfiguroni?

Ekzistojnë dy mënyra për të krijuar shërbime AWS

Përdorimi i mjetit të linjës komanduese AWS CLI

 Përdorimi i AWS GUI

Hapi 10: Shërbimi i linjës së komandës AWS CLI (Opsionale)

Së pari ne duhet të instalojmë AWS CLI. AWS CLI është një mjet i linjës komanduese që siguron komanda për bashkëveprimin me shërbimet AWS. Kjo ju mundëson të përdorni funksionalitetin e ofruar nga AWS Management Console nga terminali. Mongoose përdor këtë mjet për të siguruar pajisjen IOT në AWS IOT. AWS CLI ka nevojë për kredencialet tuaja për të qenë në gjendje të lidhet me AWS. Për të konfiguruar ekzekutimin e aws konfiguroni nga rreshti i komandës dhe futni informacionin tuaj të aksesit (kredencialet tuaja). Me fjalë të thjeshta, ju mund të përdorni dhe menaxhoni Shërbimet e Uebit të Amazon përmes një ndërfaqe të thjeshtë dhe intuitive të përdoruesit të bazuar në ueb. Nëse shqetësimi juaj është qasja në disa nga veçoritë duke përdorur celularin, atëherë aplikacioni celular AWS Console ju lejon të shikoni shpejt burimet në lëvizje.

Hapi 11: Shërbimet e Uebit të Amazon (GUI)

Pas pajisjes me AWS, ne mund të hyjmë në tastierën e menaxhimit AWS, nën skedën e shërbimeve kemi kategori të ndryshme. Para se të fillojmë të eksplorojmë tiparet e kësaj tastiere, duhet të krijoni një llogari në AWS. Për njerëzit që nuk kanë llogari mund të vizitojnë faqen e internetit të AWS dhe të krijojnë një llogari falas. Duhet të futni të dhënat e kartës tuaj të kreditit/debitit. AWS nuk do t'ju tarifojë gjatë pajtimit tuaj falas për sa kohë që përdorni shërbimet sipas kufijve të specifikuar.

Hapi 12: AWS IOT Core

Pas hyrjes, do të drejtoheni në faqen në vijim dhe nën Internetin e gjërave zgjidhni bërthamën IOT

Hapi 13: AWS IOT - Monitor

Pasi të zgjidhni bërthamën IOT, faqja e mësipërme do të shfaqet, pastaj zgjidhni menunë e testimit

Hapi 14: AWS IOT - Abonimet

Pasi të keni zgjedhur menunë Test do të drejtoheni tek Abonimet. Në temën e pajtimit specifikoni temën e duhur që po përdorni dhe klikoni në butonin Abonohu në temë

Hapi 15: Publikimi i Mesazhit të Paracaktuar

Pas kësaj ju do të drejtoheni në faqen e mësipërme. Nëse klikoni Publikimi në temë, do të kemi mesazhin shembull i cili do të shfaqet këtu si parazgjedhje

Shënim: Nëse dëshironi të shkruani një kod të ri dhe të ngarkoni në tabelën NodeMCU (Kodi që ne shkruajmë duhet të ngarkohet në menaxherin e skedarëve të pajisjes> skedari init.js atëherë duhet të përfshini emrin e temës në kod. Pas përfshirjes së emrit të temës, ju duhet të përdorni të njëjtin emër teme në seksionin e pajtimeve në mënyrë që të publikoni daljen

Hapi 16: Publikimi i Informacionit të Shtypur të Butonit

Hapi 17: Publikoni Vlerat e Temperaturës dhe Lagështisë në Platformën AWS IOT

Hapi 18: Detyra

OnLidhni qarkun siç tregohet më poshtë

 Ndizni OS -in manguzë në modulin ESP8266

Device Pajisja e pajisjes në AWS IOT

Ngarko kodin e programimit në tabelën NodeMCU

 Kontrolloni daljen në regjistrat e pajisjes (shiko figurën 9)

 Hyni në llogarinë AWS

 Zgjidhni nënmenynë kryesore të IOT

 Zgjidhni opsionin Test nga pjesa e klientit MQTT

 Specifikoni temën e duhur në pajtimet

 Klikoni në butonin publikim në temë

 Sigurohuni që sa herë që shtypni butonin e ndezjes të merrni vlerat e temperaturës, lagështisë si mesazhe