IOT123 - IOT नेटवर्क को आत्मसात करें: 26 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

ASSIMILATE IOT NETWORK प्रोटोकॉल का एक सेट है जो बाहरी दुनिया के साथ सेंसर, अभिनेताओं, चीज़ नोड्स और स्थानीय दलालों के आसान एकीकरण की अनुमति देता है।

यह निर्देशयोग्य निर्देशों के लिए निर्देश है; यह सभी विभिन्न परियोजनाओं को अनुक्रमित करता है और इंगित करता है कि प्रत्येक परियोजना के लिए लेख और संसाधन कहां हैं।

विशेषताएं और दृष्टि वर्तमान में दास (सेंसर और अभिनेता) स्वयं निहित हैं और गुणों को पढ़ने या आदेशों पर कार्य करने के लिए सम्मेलन आधारित I2C संदेशों पर भरोसा करते हैं। मास्टर दासों से मेटाडेटा और गुण लेता है और इसे MQTT ब्रोकर को भेजता है। यह एक वेबसर्वर भी शुरू करता है और जेएसओएन फाइलों की सेवा करता है जिन्हें मास्टर को कॉन्फ़िगर करने के लिए संपादित किया जा सकता है और मेटाडेटा/गुणों को अनुकूलित किया जा सकता है जो अंततः क्राउटन द्वारा उपभोग किए जाते हैं। अलग-अलग सेंसर/अभिनेताओं को क्राउटन के माध्यम से पढ़ा/कमांड किया जाता है, बिना मास्टर के दास क्या करते हैं, इसका कोई पूर्व ज्ञान नहीं है।

ASSIMILATE IOT NETWORK का एक लक्ष्य AssimilateCrouton को अनुकूलित करना है ताकि IOT NODE वेबसर्वर (निम्नलिखित हब देखें) से पेश किए गए मैशअप संपादकों को वेब घटकों के रूप में जोड़ा जाए जो कि चीज़ क्या करता है यानी मास्टर प्रोग्राम नहीं किया गया है, का पूरा नियंत्रण देगा। दासों के पास बुनियादी सुविधा सेट होते हैं लेकिन क्राउटन डैशबोर्ड चीज़ को चलाने के लिए आवश्यक सभी व्यावसायिक नियमों को एम्बेड करता है!

क्राउटन फोर्क को चीजों के विकेन्द्रीकृत नियंत्रण/कॉन्फ़िगरेशन के विकल्प के रूप में देखा जाता है। संक्षेप में कोई भी एमक्यूटीटी क्लाइंट/जीयूआई संयोजन आपकी चीजों को प्रशासित कर सकता है, क्योंकि प्रत्येक फ़ंक्शन (सेंसर और अभिनेता) एमक्यूटीटी एंडपॉइंट्स के रूप में उजागर होते हैं।

क्राउटन

क्राउटन। https://crouton.mybluemix.net/ Crouton एक डैशबोर्ड है जो आपको न्यूनतम सेटअप के साथ अपने IOT उपकरणों को देखने और नियंत्रित करने देता है। अनिवार्य रूप से, यह केवल MQTT और JSON का उपयोग करके किसी भी IOT हार्डवेयर उत्साही के लिए सेटअप करने के लिए सबसे आसान डैशबोर्ड है।

ASSIMILATE SLAVES (सेंसर और अभिनेता) में एम्बेडेड मेटाडेटा और गुण होते हैं जिनका उपयोग मास्टर डिवाइसइन्फो जोंस पैकेट बनाने के लिए करता है जिसे क्राउटन डैशबोर्ड बनाने के लिए उपयोग करता है। ASSIMILATE NODES और Crouton के बीच मध्यस्थ एक MQTT ब्रोकर है जो websockets के अनुकूल है: Mosquito का उपयोग डेमो के लिए किया जाता है।

चूंकि एसिमिलेट मास्टर (निम्नलिखित हब देखें) गुणों का अनुरोध करता है, यह क्राउटन अपडेट के लिए आवश्यक प्रारूप में प्रतिक्रिया मानों को प्रारूपित करता है।

चरण 1: एसिमिलेट सेंसर हब: ICOS10 CORS WEBCOMPONENTS

डिवाइस पर, SPIFFS में प्रमाणीकरण और होस्टिंग के साथ सभी वेबसर्वर सुविधाएँ अभी भी समर्थित हैं, लेकिन पॉलिमर वेबकंपोनेंट्स (Crouton पॉलिमर 1.4.0 का उपयोग करता है) के लिए CORS (क्रॉस ओरिजिन रिसोर्स शेयरिंग) समर्थन पर विशेष ध्यान दिया गया है।

संसाधन निर्देश योग्य, भंडार

चरण 2: सेंसर हब को आत्मसात करें: ICOS10 अनुकूलन वेबसेवर

ASSIMILATE SENSOR/ACTOR स्लेव मेटाडेटा को एम्बेड करते हैं जिसका उपयोग Crouton में परिभाषित विज़ुअलाइज़ेशन के लिए किया जाता है। यह बिल्ड ESP8266 मास्टर में एक वेबसर्वर जोड़ता है, कुछ कॉन्फिग फाइलों को प्रस्तुत करता है जिन्हें उपयोगकर्ता द्वारा संशोधित किया जा सकता है, फिर विज़ुअलाइज़ेशन को फिर से परिभाषित करने के लिए उन फ़ाइलों का उपयोग करता है। तो डैशबोर्ड कार्ड के नाम और अधिकांश विन्यास योग्य गुणों को बदला जा सकता है। यह आवश्यक था उदा। DHT11 तापमान और आर्द्रता गुण प्रकाशित करता है: यदि किसी साइट में अलग-अलग DHT11 सेंसर के साथ कई नोड हैं, तो उन सभी को तापमान (गेराज टेम्प।, यार्ड टेम्प…) नहीं कहा जा सकता है। I2C बस (16 वर्ण) द्वारा निर्धारित मेटाडेटा लंबाई प्रतिबंध मौजूद नहीं है और समृद्ध मान लागू किए जा सकते हैं (64 वर्णों तक)।

वैकल्पिक मूल प्रमाणीकरण वेबपेज को संपादित करने के साथ-साथ अन्य संसाधनों के लिए प्रमाणीकरण से बहिष्करण सूची के लिए कोफिगर करने योग्य है। एक लो-साइड स्विच जो आवश्यक होने पर दासों को शक्ति प्रदान करता है, उसे मौजूदा बेटी-बोर्ड पर भी विकसित किया गया है। एक तकनीकी नोट के रूप में, इसे शुरू करने से पहले वैश्विक मेटाडेटा ऑब्जेक्ट ग्राफ़ के कारण मेमोरी फ़ुटप्रिंट 70% था। नवीनतम AsimilateBus लाइब्रेरी में ऐसे परिवर्तन हुए हैं जो वैश्विक चर को SPIFFS में सहेजी गई छोटी JSON फ़ाइलों में बदल देते हैं। इसने पदचिह्न को ~ 50% पर वापस ला दिया है, जो सभी JSON पार्सिंग/बिल्डिंग के लिए सुरक्षित है। इन सभी परिवर्तनों के दौरान AssimilateBusSlave लाइब्रेरी एक समान रहती है (ASSIM_VERSION 2)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 3: एसिमिलेट सेंसर हब: ICOS10 CROUTON RESET Node

यह अनुकूलन वेबसर्वर बिल्ड का पूर्ववर्ती है। इसमें अभी भी क्राउटन एकीकरण है।

यह बिल्ड क्राउटन द्वारा आवश्यक डिवाइसइन्फो को एमक्यूटीटी ब्रोकर को स्वचालित डैशबोर्ड बूटस्ट्रैप करने के लिए भेजता है। AssimilateBusSlaves (अभिनेता और सेंसर) के लिए ASSIM_VERSION को 2 होना चाहिए। पिछले HOUSING HEADERS को थोड़ा संशोधित किया गया है, D0 रेल ने अप्रयुक्त D6 रेल की जगह ले ली है। एक नया बेटी-बोर्ड जोड़ा गया है जो कुछ शर्तों के तहत हार्डवेयर रीसेट, जागने की अनुमति देता है और भविष्य में लो-साइड पावर स्विच (दासों के पावर कंट्रोल के लिए) के लिए उपयोग किया जाएगा।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 4: एसिमिलेट सेंसर हब: ICOS10 3V3 MQTT नोड

यह ASSIMILATE सेंसर हब में विभिन्न प्रकार के MCU/फ़ीचर संयोजनों में पहला है: I2C ASSIMILATE SENSORS स्लेव से डेटा डंप करने वाले मास्टर्स।

यह बिल्ड एक Wemos D1 Mini का उपयोग करता है, किसी भी डेटा को ASSIMILATE SENSORS से MQTT सर्वर पर प्रकाशित करने के लिए। यह सेंसर को 3V3 I2C बस की आपूर्ति करता है। एक 5V रेल अभी भी आपूर्ति की जाती है लेकिन 5V I2C के लिए कोई तर्क स्तर कनवर्टर नहीं है और यह वांछित के रूप में कार्य नहीं कर सकता है। इसे यहां प्रस्तुत किए गए भविष्य के फीचर-सेट बेटी-बोर्ड प्रतिस्थापन में वितरित किया जाएगा।

संसाधन निर्देश योग्य, भंडार

चरण 5: एसिमिलेट सेंसर हब: ICOS10 जेनेरिक शेल (IDC) असेंबली

यह एसिमिलेट सेंसर हब: ICOS10 जेनेरिक शेल (हुकअप वायर) असेंबली का एक उन्नत (सर्किट मजबूती) संस्करण है। यह तेजी से इकट्ठा होता है और इसमें उच्च गुणवत्ता वाला सर्किट होता है, लेकिन इसकी लागत अधिक होती है (~ 10 सेंसर का समर्थन करने पर $ 10 अतिरिक्त)। मुख्य विशेषता यह है कि यह अब बहुत मॉड्यूलर है: पैनल और केबल को डी-सोल्डरिंग / सोल्डरिंग की आवश्यकता के बिना बदला / अनुकूलित किया जा सकता है।

संसाधन निर्देश योग्य, 3D भाग

चरण 6: IOT123 - सेंसर हब को आत्मसात करें: ICOS10 जेनेरिक शेल (हुकअप वायर) असेंबली

यह मूल शैल असेंबली है। उपरोक्त एक आईडीसी का प्रयोग करें।

संसाधन निर्देश योग्य, 3D भाग

चरण 7: I2C MAX9812 BRICK

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE SERSOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C MAX9812 BRICK 3 ध्वनि संवेदन गुणों को डंप करता है:

• ऑडमिन (0-1023) - 50ms (20Hz) सैंपल विंडो के अंदर न्यूनतम मान
• ऑडमैक्स (0-1023) - 50ms (20Hz) नमूना विंडो के अंदर उच्चतम मान
• audDiff (0-50) - aMin और aMax. के अंतर से प्राप्त मान

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 8: आत्मसात सेंसर: MAX9812

यह बिल्ड I2C MAX9812 BRICK पर आधारित है।

यदि आपको समायोज्य लाभ की आवश्यकता है, तो मैं इस सेंसर को MAX4466 के लिए स्वैप करने की सलाह देता हूं।

यह एसिमिलेट सेंसर 3 गुणों को डंप करता है:

1. ऑडमिन (0-1023) - 50ms (20Hz) सैंपल विंडो के अंदर न्यूनतम मान
2. ऑडमैक्स (0-1023) - 50ms (20Hz) नमूना विंडो के अंदर उच्चतम मान
3. audDiff (0-50) - aMin और aMax. के अंतर से प्राप्त मान

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3 डी पार्ट्स

चरण 9: I2C हार्टबीट ब्रिक

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE SERSOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C HEARTBEAT BRICK इंगित करता है कि क्या ATTINY गुलाम जीवित है, I2C ट्रैफ़िक भी, और उसके पास एक संपत्ति है:

स्थिति ("जीवित")

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 10: अभिनेता को आत्मसात करें: दिल की धड़कन

यह बिल्ड I2C HEARTBEAT BRICK पर आधारित है।

इस ASSIMILATE ACTOR की एक संपत्ति है:

स्थिति ("जीवित")

PB1 (सफेद तार, नीली एलईडी) ATTINY स्वास्थ्य को इंगित करता है।

PB3 (पीला तार, हरा एलईडी) मास्टर से I2C अनुरोधों के साथ टॉगल करता है।

PB4 (नारंगी तार, लाल एलईडी) मास्टर से प्राप्त I2C के साथ टॉगल करता है।

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निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3 डी पार्ट्स

चरण 11: I2C 2CH रिले ब्रिक

यह सर्किट एक मानक ASSIMILATE ACTOR के रूप में उपयुक्त नहीं है। यह I2C PCB रेल पर बेहतर अनुकूल हो सकता है।

यह I2C 2CH RELAY BRICK I2C KY019 BRICK की कार्यक्षमता का विस्तार करता है, और इसमें दो पढ़ने/लिखने के गुण हैं:

• 2CH रिले [0] (सच/गलत)।
• 2CH रिले [1] (सच/गलत)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 12: I2C KY019 BRICK

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE ACTOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C KY019 BRICK अभिनेताओं में से पहला है, और इसमें एक पढ़ने/लिखने की संपत्ति है:

स्विच (सही / गलत)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 13: अभिनेता को आत्मसात करें: KY019

यह बिल्ड I2C KY019 BRICK पर आधारित है।

यदि आपको 2 चैनलों की आवश्यकता है, तो मैं इस अभिनेता को 2CH RELAY BRICK के लिए स्वैप करने की सलाह देता हूं।

यह सहायक अभिनेता, और एक पढ़ने/लिखने की संपत्ति है:

स्विच (सही/गलत)

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3D पार्ट्स

चरण 14: I2C TEMT6000 ईंट

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE ACTOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C TEMT6000 BRICK 3 संपत्तियों को डंप करता है:

• परिवेश रोशनी (लक्स)
• परिवेश रोशनी (फुट कैंडल इकाइयां)
• परिवेशी विकिरण (वाट प्रति वर्ग मीटर)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 15: आत्मसात सेंसर: TEMT6000

यह बिल्ड I2C TEMT6000 BRICK पर आधारित है।

यह एसिमिलेट सेंसर 3 गुणों को डंप करता है:

• परिवेश रोशनी (लक्स)
• परिवेश रोशनी (फुट कैंडल इकाइयां)
• परिवेशी विकिरण (वाट प्रति वर्ग मीटर)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3D पार्ट्स

चरण 16: I2C MQ2 BRICK

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE ACTOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C MQ2 BRICK 3 संपत्तियों को डंप करता है:

• एलपीजी (पार्ट्स प्रति मिलियन)
• सीओ (पीपीएम)
• धूम्रपान (पीपीएम)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 17: आत्मसात सेंसर: MQ2

यह बिल्ड I2C MQ2 BRICK पर आधारित है।

यह एसिमिलेट सेंसर 3 गुणों को डंप करता है:

• एलपीजी (पार्ट्स प्रति मिलियन)
• सीओ (पीपीएम)
• धूम्रपान (पीपीएम)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3D पार्ट्स

चरण 18: I2C DHT11 BRICK

यह वह सर्किट है जिसका उपयोग निम्नलिखित ASSIMILATE ACTOR द्वारा किया जाता है।

यह I2C DHT11 BRICK 5 संपत्तियों को डंप करता है:

• नमी (%)
• तापमान (सी)
• तापमान (एफ)
• तापमान (के)
• ओस बिंदु (सी)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी

चरण 19: आत्मसात सेंसर: DHT11

यह बिल्ड I2C MQ2 BRICK पर आधारित है।

यह एसिमिलेट सेंसर 5 गुणों को डंप करता है:

• नमी (%)
• तापमान (सी)
• तापमान (एफ)
• तापमान (के)
• ओस बिंदु (सी)।

साधन

निर्देश योग्य, रिपोजिटरी, 3D पार्ट्स

चरण 20: I2C पीसीबी रेल

जहां टिकाऊ आवरणों की आवश्यकता नहीं होती है, वहां ASSIMILATE IOT NETWORK SENSORS और ACTORS अधिक कुशलता से और कम संसाधनों और प्रयास के साथ, सीधे न्यूनतम रेल पर ढेर कर सकते हैं। संलग्न सिलेंडरों का उपयोग किया जा सकता है (जैसा कि इस निर्माण में दिखाया गया है) या अंतर्निहित ईंटों को सीधे प्लग किया जा सकता है।

संसाधन निर्देश योग्य

चरण 21: I2C ब्रिक प्रोटोटाइपिंग स्लेव

नवीनतम ASSIMILATE ACTOR (KY-019 RELAY) विकसित करते समय, मेरे डेस्क पर कुछ अतिरिक्त काम बचाने के लिए एक सामान्य देव बोर्ड को एक साथ फेंक दिया गया था।

इसमें I2C IOT123 BRICK के मानक पिनआउट हैं, लेकिन ATTINY85 से सेंसर को कस्टम कनेक्शन की अनुमति देता है।

ATTINY85 DIL सॉकेट के माध्यम से हटाने योग्य है। I2C लाइनें हार्डवायर्ड हैं। बाकी सब कुछ ब्रेकआउट कनेक्ट करने योग्य है। यह I2C BRICK MASTER JIG के साथ बहुत अच्छा काम करता है।

संसाधन निर्देश योग्य

चरण 22: I2C ब्रिक मास्टर जिग

ASSIMILATE SENSORS और ACTORS विकसित करते समय, मैं विकसित किए जा रहे प्रोटोटाइप के लिए तदर्थ I2C कमांड भेजने के लिए UNO को संभाल कर रखता हूं।

I2C BRICKS के लाभों में से एक मानकीकृत पिनआउट है। हर बार ब्रेडबोर्ड तारों का उपयोग करने के बजाय (फ्रिट्ज़िंग देखें), एक मजबूत लो-टेक शील्ड का उपयोग किया जाता है।

संसाधन निर्देश योग्य

चरण 23: आईडीसी केबल परीक्षक (6 तार)

ICOS10 ASSIMILATE SENSOR HUB को विकसित करने में, मुझे उन केबलों को सत्यापित करने की आवश्यकता थी जो मैं बना रहा था। सत्यापन तारों के बीच सॉकेट और अलगाव के बीच निरंतरता की जांच करना था। निरंतरता और अलगाव परीक्षणों के बीच बदलने के लिए मैं इस्तेमाल किए गए डीआईपी स्विच के साथ आया था। जैसा कि मुझे प्रत्येक परीक्षण के लिए एक अलग बोर्ड होने की उम्मीद है (डीआईपी स्विच निरंतर उपयोग के लिए नहीं बनाए गए हैं), दो सर्किट डीआईपी स्विच की आवश्यकता के बिना हार्ड-वायर्ड हो सकते हैं, संसाधन निर्देश योग्य

चरण 24: ICOS पैनल सर्किट परीक्षक

ICOS10 ASSIMILATE SENSOR HUB को विकसित करने में, मुझे पैनल सर्किट को सत्यापित करने की आवश्यकता थी जैसे वे बनाए गए थे। साथ ही जैसे कि 3P हेडर पर पिन को टांका लगाया जा रहा था, मैं चाहता था कि सोल्डरिंग के दौरान किसी भी विकृति को रोकने के लिए उनमें एक 3P पुरुष पिन डाला जाए। इस डिजाइन की भी कुंजी: मैंने पहले ही 6 वायर आईडीसी केबल्स के लिए एक सर्किट टेस्टर विकसित कर लिया था।

संसाधन निर्देश योग्य

चरण 25: ATTINY85 ऑनबोर्ड प्रोग्रामिंग जिग

BRICK डिज़ाइनों पर, मैंने उल्लेख किया है कि ATTINY85 से सटे थ्रू-होल को अप्रयुक्त छोड़ दिया गया है, एक पोगो पिन प्रोग्रामर को सक्षम करने के लिए, जबकि DIP8 को PCB में मिलाया जाता है। यह वह पोगो पिन प्रोग्रामर है। यह वास्तव में पीसीबी पर उपयोग करने के लिए मौजूदा प्रोग्रामर के DIP8 DIL सॉकेट से 6 x 4 होल स्पेसिंग पोगो जिग तक सिर्फ एक एडेप्टर लीड है।

संसाधन निर्देश योग्य

चरण 26: वीडियो