अल्ट्रा-लो पावर वाईफाई होम ऑटोमेशन सिस्टम: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

इस परियोजना में हम दिखाते हैं कि आप कैसे कुछ चरणों में एक बुनियादी स्थानीय गृह स्वचालन प्रणाली का निर्माण कर सकते हैं। हम एक रास्पबेरी पाई का उपयोग करने जा रहे हैं जो एक केंद्रीय वाईफाई डिवाइस के रूप में कार्य करेगा। जबकि एंड नोड्स के लिए हम बैटरी से चलने वाले वाईफाई डिवाइस बनाने के लिए IOT क्रिकेट का उपयोग करने जा रहे हैं। तापमान संवेदक और कोड की एक भी पंक्ति लिखे बिना इसे आरपीआई से कनेक्ट करें।

हमारा सिस्टम एमक्यूटीटी संचार प्रोटोकॉल पर आधारित होने जा रहा है, जिसे ज्यादातर होम ऑटोमेशन सिस्टम में अपनाया जाता है। इसे स्थापित करने के लिए हम मॉस्किटो एमक्यूटीटी ब्रोकर (सर्वर) चुनते हैं और इसे रास्पबेरी पाई (हमारे केंद्रीय केंद्र) पर स्थापित करते हैं।

IOT क्रिकेट भी HTTP(S) और MQTT प्रोटोकॉल सपोर्ट के साथ आता है। हम इसे अपने आरपीआई एमक्यूटीटी ब्रोकर से सीधे संवाद करने के लिए एमक्यूटीटी का उपयोग करने के लिए कॉन्फ़िगर करते हैं।

इस परियोजना को सभी कौशल स्तरों पर निर्माताओं द्वारा महसूस किया जा सकता है। इसके लिए कुछ बुनियादी सोल्डरिंग की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि इसके लिए किसी कोडिंग या प्रोग्रामिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इस परियोजना के अंत में आपको एक ठोस विचार मिलेगा कि कैसे आप आसानी से अपना खुद का सिस्टम बना सकते हैं और सिस्टम में अपना खुद का आईओटी एंड नोड्स जोड़कर तेजी से विस्तार कर सकते हैं।

आपूर्ति:

• रास्पबेरी पाई (हमने इस परियोजना के लिए ver. 3 का उपयोग किया है)
• IOT क्रिकेट वाईफाई मॉड्यूल
• 2xAAA बैटरी धारक
• 2xAAA बैटरी

चरण 1: एमक्यूटीटी क्या है?

MQTT प्रोटोकॉल एक प्रकाशित/सदस्यता मॉडल का उपयोग करके संदेश भेजने का एक हल्का तरीका प्रदान करता है। यह इंटरनेट ऑफ थिंग्स मैसेजिंग जैसे कम पावर सेंसर या मोबाइल डिवाइस जैसे फोन, एम्बेडेड कंप्यूटर या माइक्रोकंट्रोलर के लिए उपयुक्त बनाता है। (स्रोत: mosquitto.org)

हम जितने चाहें उतने उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं जैसे हम विषयों की सदस्यता लेना चाहते हैं और संदेशों के आने के लिए सुनना चाहते हैं। यदि कोई उपकरण उस विषय पर संदेश प्रकाशित करता है तो सभी उपकरण, जो विषय की सदस्यता लेते हैं, उस संदेश को तुरंत प्राप्त करते हैं। विषय कोई भी मनमाना स्ट्रिंग हो सकता है जिसे आमतौर पर श्रेणीबद्ध विषयों के निर्माण की अनुमति देने के लिए / वर्णों के साथ जोड़ा जाता है। MQTT का सबसे विशिष्ट उपयोग एक केंद्रीय सर्वर का होना है, जिससे उपकरण सदस्यता ले सकते हैं और संदेशों को प्रकाशित कर सकते हैं। यह उस सर्वर से जुड़े उपकरणों के बीच सभी संचार की सुविधा प्रदान करता है। इस परियोजना में हम अपने केंद्रीय MQTT ब्रोकर के रूप में कार्य करने के लिए RPi का उपयोग करेंगे और अन्य सभी डिवाइस इस ब्रोकर के माध्यम से संदेश भेजेंगे। इसके बारे में जानने का सबसे अच्छा तरीका स्पष्ट रूप से इसे स्वयं करना है। MQTT पर इंटरनेट पर बहुत सारे संसाधन उपलब्ध हैं। हालाँकि, इस परियोजना के लिए आपको एक बुनियादी परिचय के साथ ठीक होना चाहिए, जिसे हमने ऊपर प्रदान किया है।

चरण 2: रास्पबेरी पाई पर एमक्यूटीटी ब्रोकर स्थापित करना

इस परियोजना के लिए हम एक ओपन सोर्स मॉस्किटो एमक्यूटीटी ब्रोकर का उपयोग करते हैं। यह हल्का है और कम शक्ति वाले सिंगल बोर्ड कंप्यूटर से लेकर पूर्ण सर्वर तक सभी उपकरणों पर उपयोग के लिए उपयुक्त है।

इससे पहले कि हम इंस्टॉल करना शुरू करें, पहले सिस्टम घटकों को अपडेट करना एक अच्छा अभ्यास है:

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

मच्छर दलाल स्थापित करें। एक टर्मिनल खोलें और निम्न कमांड टाइप करें:

$ sudo apt-get mosquitto -y. स्थापित करें

मच्छर दलाल को कॉन्फ़िगर करें। कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल संपादित करें:

$ sudo vi /etc/mosquitto/mosquitto.conf

और शीर्ष पर निम्नलिखित पंक्तियाँ जोड़ें:

पोर्ट 1883allow_anonymous true

परिवर्तन लागू करने के लिए RPi को पुनरारंभ करें:

$ सूडो रिबूट

इतना ही! हमारा MQTT ब्रोकर अभी तैयार है और चल रहा है!

नोट: इस परियोजना की सादगी के लिए हम खाते नहीं बना रहे हैं। इसलिए हमारे स्थानीय नेटवर्क में कोई भी इस MQTT ब्रोकर से बिना किसी क्रेडेंशियल के जुड़ सकता है। यदि आप उपयोगकर्ता प्रमाणीकरण जोड़ना चाहते हैं और इसे और अधिक सुरक्षित बनाना चाहते हैं, तो इंटरनेट पर बहुत सारे ट्यूटोरियल हैं कि इसे कैसे किया जाए।

अब, हमें केवल आईपी पता प्राप्त करने की आवश्यकता है ताकि हम नेटवर्क में अन्य उपकरणों से अपने मॉस्किटो ब्रोकर को संदेश भेज सकें:

आईपी पता प्राप्त करें:

$ होस्टनाम -I

your_RPi_IP_address (उदा. 192.168.1.10)

चरण 3: आईओटी क्रिकेट को एमक्यूटीटी पर रास्पबेरीपी से कनेक्ट करें

इस परियोजना में हम अपने सिस्टम को हर 30 सेकंड में तापमान की रिपोर्ट करने के लिए एक साधारण सेंसर के लिए IOT क्रिकेट वाईफाई मॉड्यूल का उपयोग करते हैं। यह बैटरी पर चलेगा ताकि हम इसे घर या बगीचे में कहीं भी चिपका सकें। बाद में आप विभिन्न बैटरी चालित सेंसर, अलार्म, बटन, स्विच बनाने के लिए IOT क्रिकेट का उपयोग कर सकते हैं और उन्हें हमारे RPi MQTT ब्रोकर से भी जोड़ सकते हैं।

पहले चरण में बैटरी को क्रिकेट से कनेक्ट करें।

क्रिकेट एक बिल्ट-इन तापमान सेंसर के साथ आता है। हमें आरपीआई आईपी पता सेट करके हमारे एमक्यूटीटी ब्रोकर को तापमान मान भेजने के लिए इसे कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए क्रिकेट का कॉन्फ़िगरेशन पैनल खोलें (यहां चरण देखें) और निम्नलिखित सेटिंग्स लागू करें (जैसा कि नीचे दी गई छवि पर दिखाया गया है, कृपया अपने आरपीआई में "यूआरएल" बॉक्स में आईपी पता समायोजित करें)

अब हम कॉन्फ़िगरेशन मोड से बाहर निकल सकते हैं। डिवाइस तैयार है! क्रिकेट पहले से ही हमारे MQTT ब्रोकर को हर 30 सेकंड में डेटा भेज रहा है।

चरण 4: MQTT संदेशों का निरीक्षण करें

हमारे एमक्यूटीटी ब्रोकर को भेजे गए संदेशों को देखने/प्राप्त करने के लिए हम विभिन्न उपकरणों का उपयोग कर सकते हैं।

सबसे आसान एक कमांड लाइन टूल mosquitto_sub हो सकता है। हम इसे या तो अपने नेटवर्क के किसी भी कंप्यूटर पर या अपने आरपीआई पर इस कमांड के साथ स्थापित कर सकते हैं:

$ sudo apt-get मच्छर-ग्राहकों को स्थापित करें -y

अब हम अपने MQTT ब्रोकर के माध्यम से भेजे जाने वाले सभी विषयों और संदेशों को सुनने के लिए निम्नलिखित कमांड निष्पादित कर सकते हैं:

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

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

आईओटी क्रिकेट हमारे ब्रोकर को क्या भेजता है, इसका एक आउटपुट उदाहरण ऊपर दिया गया है। अन्य आंकड़ों में हम देख सकते हैं कि एक तापमान है:

/59A98F494C/अस्थायी 26.0

MQTT की खूबी यह है कि यह हमें केवल उन्हीं विषयों की सदस्यता लेने की अनुमति देता है जिनमें हम रुचि रखते हैं। यदि हम केवल एक तापमान प्राप्त करना चाहते हैं, तो हम निम्नलिखित कमांड का उपयोग करके /59A98F494C/temp विषय की सदस्यता ले सकते हैं:

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

…26.126.527.227.6…

चरण 5: सारांश

हमने इस परियोजना में वाईफाई पर आधारित कम बिजली, ऊर्जा कुशल, होम ऑटोमेशन सिस्टम का निर्माण शुरू करने के लिए एक आवश्यक हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दिखाया है। MQTT अधिक परिष्कृत प्रणालियों के निर्माण का सार है।

सॉफ्टवेयर और सेवाओं का पारिस्थितिकी तंत्र जिसे MQTT के साथ एकीकृत किया जा सकता है, बहुत बड़ा है! होम असिस्टेंट, नोड रेड, ग्राफाना आदि जैसे कई बेहतरीन सिस्टम हैं, जो आपको अपने सिस्टम के एक बेहतरीन यूजर एक्सपीरियंस के साथ आने देते हैं। हम न केवल तापमान का एक साधारण प्रिंट आउट कर सकते हैं, बल्कि हमारे पास डेटा की कल्पना करने और आपके उपकरणों को प्रबंधित करने के लिए शानदार डैशबोर्ड हो सकते हैं।

अब चूंकि हमारे पास यह बुनियादी प्रणाली का बुनियादी ढांचा है, आकाश हमारी सीमा है कि हम IOT क्रिकेट मॉड्यूल का उपयोग करके अन्य कौन से वाईफाई डिवाइस बना सकते हैं और अपने होम ऑटोमेशन सिस्टम में जोड़ सकते हैं।

यहाँ तक पहुँचने के लिए धन्यवाद। हमें उम्मीद है कि आपको यह ट्यूटोरियल अच्छा लगा होगा!

थिंग्स ऑन एज टीम

चरण 6: हमारे बारे में

थिंग्स ऑन एज कैम्ब्रिज, यूके में स्थित एक कंपनी है। हम आपको विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को स्मार्टफोन या अन्य इंटरनेट सेवाओं से सचमुच मिनटों में कनेक्ट करने में सक्षम बनाने के लिए अल्ट्रा-लो बैटरी पावर्ड क्रिकेट वाई-फाई मॉड्यूल डिज़ाइन करते हैं। इसके लिए किसी प्रोग्रामिंग और कोडिंग की जरूरत नहीं है। यह आपको MQTT और HTTP एपिस पर अपने उपकरणों को एक विशाल IOT पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं में एकीकृत करने की अनुमति देता है।