Sensor inalámbrico de temperatura y humedad de largo alcance IOT con Node-Red: 27 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Presentamos el sensor inalámbrico de temperatura y humedad de largo alcance de NCD, con un alcance de hasta 28 millas utilizando una arquitectura de red de malla inalámbrica. La incorporación del sensor de temperatura y humedad HIH9130 de Honeywell transmite muestras de temperatura y humedad de alta precisión a intervalos definidos por el usuario.

El sensor de temperatura integrado está clasificado para -25 ° C a 85 ° C o -13 ° F a 185 ° F y el sensor de humedad está clasificado para 0 a 100% RH. Puede alimentarse con solo 2 baterías AA y una vida útil operativa de 500, 000 transmisiones inalámbricas. La vida útil de la batería se puede extender hasta 10 años dependiendo de las condiciones ambientales y el intervalo de transmisión de datos. Opcionalmente, este sensor puede recibir alimentación externa.

Con un protocolo de comunicación abierto, este producto de temperatura y humedad inalámbrico de IoT se puede integrar con casi cualquier sistema de control o puerta de enlace. Los datos se pueden transmitir a una PC, una Raspberry Pi, Microsoft Azure® IoT o Arduino. Los parámetros del sensor y la configuración de la transmisión inalámbrica se pueden cambiar sobre la marcha utilizando el protocolo de comunicación abierto que proporciona la máxima capacidad de configuración en función de la aplicación prevista. El largo alcance, el precio, la precisión, la duración de la batería y las características de seguridad del sensor inalámbrico de temperatura y humedad de largo alcance lo convierten en una opción asequible que supera los requisitos de la mayoría de las aplicaciones industriales y del mercado de consumo.

Paso 1: Hardware y software necesarios

Hardware:

1. Sensor de temperatura y humedad de largo alcance NCD

2. Módem en malla inalámbrico de largo alcance NCD con interfaz USB

Software:

1. Utilidad LabView

2. Nodo-Rojo

Paso 2: Pasos para enviar datos a la utilidad LabView

• Al principio, para visualizar los datos, necesitamos una aplicación de utilidad Labview.
• Para utilizar esta interfaz de usuario, deberá instalar los siguientes controladores:

1. Instale el motor de tiempo de ejecución desde aquí para el controlador de 64 bits y el controlador de 32 bits.

2. Instale NI Visa Driver.

3. Instale el controlador serial Labview Run time y LabVIEW Run-Time Engine.

4. Guía de introducción para este producto.

Paso 3: Configuración de Node-Red

Ahora que tiene sensores en funcionamiento, necesitamos una forma de hacer algo útil con esos datos.

• En primer lugar, deberá instalar Node-Red.
• Una vez hecho esto, deberá ingresar su línea de comando, o Power Shell para usuarios de Windows, navegar hasta el directorio en el que está instalado Node-RED.
• Ahora escriba "npm i ncd-red-wireless node-red-dashboard". Esto instalará los nodos necesarios para recibir datos de sus sensores inalámbricos y podrá iniciar Node-RED una vez hecho esto.
• Para iniciar el servidor de nodos, escriba node-red en el símbolo del sistema o terminal y presione Intro.

Paso 4: Pasos para construir el flujo:

En este punto, verá un gran flujo en blanco con una larga lista de nodos en el lado izquierdo; esta barra lateral se llama paleta.

Paso 5: Continúe y arrastre un nodo de puerta de enlace inalámbrica a su Flow Canvas para comenzar

NCD-red-wireless Proporciona los nodos que administran la conexión en serie, analizan los datos de los sensores entrantes, los filtran por parámetros específicos y le permiten configurar los sensores inalámbricos.

Paso 6: encontrar sus sensores inalámbricos:

Cuando haya entregado el nodo, podrá ver la pestaña de información, que contiene registros sobre la capacidad del nodo, esta pestaña está bien poblada para paquetes máximos de nodo rojo y consta de estadísticas atesoradas, a menudo ahora no querrá vea cualquier otra documentación al aire libre de la pestaña de información, así que téngala en cuenta incluso mientras está construyendo sus flujos cuando tenga una pregunta sobre cómo funciona un nodo. El siguiente elemento que queremos hacer es configurar el nodo, cuando lo agregue por primera vez notará que hay un pequeño triángulo en la esquina superior derecha al lado de un punto azul, el triángulo indica que el nodo desea configuración adicional, el azul El punto indica que el nodo ya no se ha implementado como parte del flujo.

• Haga doble clic en el nodo para abrir las opciones de configuración.
• Haga clic en el icono de lápiz junto al campo Dispositivo serie para configurar su enrutador USB, esto abrirá un segundo panel de configuración que solo tiene algunas opciones.

Paso 7: Haga clic en la lupa junto al campo del puerto serie y seleccione el puerto que corresponda con su enrutador, luego haga clic en el botón "Agregar" en la parte superior

Paso 8: el campo del dispositivo en serie ahora se completará en función de esa selección, y puede hacer clic en "Listo", ¡ahora tiene acceso directo a sus sensores inalámbricos! para ver los datos que ingresan

Paso 9: Ahora regrese a su paleta y escriba "debug" en el campo de búsqueda en la parte superior, tome uno de estos nodos y arrástrelo a la derecha de su puerta de enlace inalámbrica

Paso 10: Haga doble clic en él y cambie "msg". para "completar el objeto Msg", haga clic en Listo

Paso 11: Ahora dibuje una línea entre los dos nodos y haga clic en "Implementar" en la parte superior derecha de la ventana

Paso 12: Trabajar con los datos:

Ahora, los datos de sus sensores inalámbricos se recopilan y se envían a la pestaña de "depuración", esta "pestaña de depuración" se coloca dentro de la barra lateral derecha junto a la pestaña de información. Para ver la información está disponible para presionar el botón de reinicio. En el nodo rojo, los registros se superan entre los nodos en un paquete json. Cuando el objeto msg entra en la pestaña de depuración, puede agrandarlo para ver la lista general de información que viene con él. Esto es extraordinariamente útil en caso de que necesite ver rápidamente qué sensores se están registrando. El otro problema que brinda este nodo es una manera fácil de intercambiar su enrutador con la identidad de red que los dispositivos en modo de configuración documentan, simplemente presione el botón a la izquierda del nodo y la herramienta cambiará a la red de configuración, presione una vez más para regresar al modo de escucha. Una vez que tenemos configurados los nodos de la herramienta wi-fi, pueden configurarse para configurar de forma rutinaria un sensor mientras ingresa al modo de configuración, por lo que siempre está disponible para mantener dichos nodos de puerta de enlace presentes en el flujo para configurar rápidamente un dispositivo.

Paso 13: Agregar los sensores inalámbricos:

necesitamos separar los registros de sensores inalámbricos a nivel nacional para que podamos mostrarlos, podríamos usar un nodo de conmutación para dividir los mensajes de la puerta de enlace en función totalmente de la dirección mac con o el tipo de sensor, pero como mencioné, el Los nodos inalámbricos realmente incorporan funcionalidad adicional para configurar los sensores, por lo que comenzaremos con ellos para brindarle una imagen completa adicional de cómo pueden funcionar esas estructuras. En caso de que aún no haya visto paquetes provenientes de ambos sensores, cruce con anticipación y presione el botón de reinicio en el único que no ha comenzado. Mientras se realiza una evaluación del sensor a través de cualquier nodo de configuración de dispositivo en serie, la dirección mac y el tipo de sensor se almacenan en caché en un grupo, por lo que podemos encontrarlo rápidamente durante el siguiente paso.

Tome un nodo inalámbrico de la paleta y arrástrelo al flujo, haga doble clic en él para configurarlo

Paso 14: Seleccione el dispositivo en serie del menú desplegable que utilizó para la puerta de enlace inalámbrica, ahora haga clic en la lupa junto a "Dirección Mac" y seleccione una de las opciones disponibles

Paso 15:

Notarás que esto configura automáticamente el tipo de sensor para ti, también puedes darle un nombre para que sea más fácil de identificar. Como se indica en la pestaña de información, el campo Dispositivo serie para configuración es opcional y no nos preocuparemos por eso ahora. El nodo que acaba de agregar funciona de manera efectiva como un filtro en los datos entrantes del sensor, solo pasando los datos para la dirección mac o el tipo de sensor si no hay una dirección mac.

Paso 16: Visualización de la temperatura / humedad:

Estos nodos para los sensores inalámbricos generan un objeto de mensaje con la misma información que el nodo de puerta de enlace inalámbrica, solo que en un formato ligeramente diferente, los datos del sensor en sí se envían en el mensaje msg.payload, que es lo que la mayoría de los nodos usan para interactuar con el mensaje en sí.

Tome un nodo "dividido" de la paleta y colóquelo a la derecha del nodo Temp / Hum

Paso 17: Haga doble clic y marque la casilla debajo del objeto que dice "Copiar clave en", esto dividirá el mensaje en varios objetos, uno para cada propiedad en la carga útil, y establecerá los temas para esos mensajes nuevos en los nombres de las propiedades

Paso 18: Ahora agregue un nodo "interruptor", esto nos permitirá enviar cada mensaje a una parte específica del flujo, uno para manejar la temperatura y uno para la humedad. en el primer campo Cambie "carga útil" a "tema", junto a "==", escriba "temperatura"

Paso 19: Luego haga clic en el botón "+ agregar" en la parte inferior izquierda, en el nuevo tipo de campo "humedad". Como puede ver, cada uno de estos tiene un número único a la derecha, este número indica a qué salida se enviará el mensaje cuando coincida con la condición

Paso 20: A continuación, agreguemos un "indicador" de la paleta

Paso 21: Establezca la etiqueta en "Temperatura" y el formato del valor en "{{valor | Número: 2}} ", y las unidades a" Celsius ". Puede alterar el rango a la temperatura mínima y máxima esperada, estoy usando 0 y 50

Paso 22:

Otra característica realmente interesante del generador de flujo es copiar + pegar, haga clic en el medidor que acaba de agregar y haga clic en ctrl + c (cmd + c en mac), luego cntl + v, ahora tiene un segundo medidor, haga doble clic en él para cambie la Etiqueta a Humedad, las Unidades a RH y el rango a 20 y 80

Paso 23:

• Ahora dibuje cables desde el nodo de Temperatura / Humedad al nodo dividido, desde el nodo dividido al nodo de conmutación, y desde la primera salida (superior) del nodo de conmutación al nodo de indicador de temperatura, y desde la segunda salida del nodo de conmutación al indicador de humedad..
• Una vez hecho esto, haga clic en implementar.

Paso 24: SALPICADERO NODE-RED:

Proporciona la capacidad de crear una interfaz de usuario usando el generador de flujo, proporciona tablas, gráficos y una serie de otros elementos visuales que podemos usar para mostrar datos, junto con nodos para activar un flujo usando la entrada del usuario. Usaremos algunos de estos nodos para mostrar la telemetría de sus sensores inalámbricos.

¡vamos a ver! Hay una pestaña en la parte superior derecha que dice "Panel de control"

Paso 25: En la parte superior derecha de esa pestaña está el pequeño icono de "nueva ventana", haga clic en él para ver su interfaz de usuario

Es probable que los medidores no muestren ninguna información, porque no se han reportado datos del sensor desde que implementó el flujo, haga clic en el botón de reinicio en su sensor de temperatura / humedad para forzarlo a registrarse y sus medidores deberían saltar. ¡Ahora debería tener la visualización de datos en tiempo real!

Paso 26: SALIDA DEL TABLERO NODO-ROJO:

Ahora, a medida que la temperatura y la humedad aumentan y disminuyen, los nuevos datos disponibles dentro de las distintas variables.