IOT123 - ASIMILAR LA RED IOT: 26 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

ASSIMILATE IOT NETWORK es un conjunto de protocolos que permiten una fácil integración de sensores, actores, nodos de cosas y corredores locales con el mundo exterior.

Este Instructable son instrucciones para las instrucciones; indexa todos los diferentes proyectos y señala dónde están los artículos y recursos para cada proyecto.

CARACTERÍSTICAS Y VISIÓN Actualmente, los esclavos (sensores y actores) son autónomos y se basan en mensajes I2C basados en convenciones para leer propiedades o actuar según los comandos. El maestro recoge los metadatos y las propiedades de los esclavos y los envía a un corredor de MQTT. También inicia un servidor web y sirve archivos JSON que se pueden editar para configurar el maestro y personalizar los metadatos / propiedades que finalmente consume Crouton. Los sensores / actores individuales se leen / controlan a través de Crouton sin que el maestro tenga ningún conocimiento previo de lo que hacen los esclavos.

Uno de los objetivos de ASSIMILATE IOT NETWORK es personalizar AssimilateCrouton para que los editores de mashup servidos desde los servidores web IOT NODE (ver siguientes hubs), se agreguen como webcomponents que darán un control completo de lo que hace la cosa, es decir, el maestro no está programado, los esclavos tienen conjuntos de funciones básicas, ¡pero el tablero de Crouton incorpora todas las reglas comerciales necesarias para ejecutarlo!

La horquilla Crouton se ve como una opción para el control / configuración descentralizada de las cosas. En esencia, cualquier combinación de cliente / GUI MQTT puede administrar sus cosas, ya que todas las funciones (sensores y actores) están expuestas como puntos finales MQTT.

CUSCURRO

Cuscurro. https://crouton.mybluemix.net/ Crouton es un panel que le permite visualizar y controlar sus dispositivos IOT con una configuración mínima. Esencialmente, es el panel de control más fácil de configurar para cualquier entusiasta del hardware IOT que utilice solo MQTT y JSON.

Los ASSIMILATE SLAVES (sensores y actores) tienen metadatos y propiedades incrustados que el maestro usa para construir el paquete deviceInfo json que Crouton usa para construir el tablero. El intermediario entre ASSIMILATE NODES y Crouton es un bróker MQTT compatible con websockets: Mosquito se utiliza para la demostración.

A medida que ASSIMILATE MASTER (consulte los siguientes centros) solicita propiedades, formatea los valores de respuesta en el formato requerido para las actualizaciones de Crouton.

Paso 1: ASIMILAR EL HUB DEL SENSOR: COMPONENTES WEB ICOS10 CORS

En el dispositivo, todas las funciones del servidor web con autenticación y alojamiento en SPIFFS siguen siendo compatibles, pero se ha hecho especial hincapié en la compatibilidad con CORS (intercambio de recursos de origen cruzado) para Polymer WebComponents (Crouton usa Polymer 1.4.0).

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Paso 2: ASIMILAR EL HUB DEL SENSOR: WEBSEREVER DE PERSONALIZACIÓN ICOS10

Los esclavos ASSIMILATE SENSOR / ACTOR incrustan metadatos que se utilizan para definir visualizaciones en Crouton. Esta compilación agrega un servidor web al ESP8266 Master, sirve algunos archivos de configuración que el usuario puede modificar y luego usa esos archivos para redefinir las visualizaciones. Por lo tanto, se pueden cambiar los nombres de las tarjetas del tablero y la mayoría de las propiedades configurables. Esto era necesario, p. Ej. el DHT11 publica las propiedades de Temperatura y Humedad: si un sitio tiene varios nodos con sensores DHT11 separados, no todos pueden llamarse Temperatura (Temp. de garaje, Temp. de patio…). La restricción de longitud de metadatos establecida por el bus I2C (16 caracteres) no existe y se pueden aplicar valores más ricos (hasta 64 caracteres).

La autenticación básica opcional es configurable para la página web de edición, así como una lista de exclusión de la autenticación para otros recursos. Un interruptor de lado bajo que apaga los esclavos cuando es necesario, también se ha desarrollado en una placa hija existente. Como nota técnica, antes de comenzar esta compilación, la huella de memoria era del 70% debido a un gráfico de objeto de metadatos global. La última biblioteca AssimilateBus ha tenido cambios importantes que desacoplan la variable global en archivos JSON más pequeños guardados en SPIFFS. Esto ha devuelto la huella a ~ 50%, lo que es más seguro para todo el análisis / compilación de JSON. La biblioteca AssimilateBusSlave sigue siendo la misma (ASSIM_VERSION 2) a lo largo de estos cambios.

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Paso 3: ASIMILAR EL HUB DEL SENSOR: NODO DE RESTABLECIMIENTO DE CROUTON ICOS10

Este es el predecesor de la compilación del servidor web de personalización. Todavía tiene integración Crouton.

Esta compilación envía la información de dispositivo requerida por Crouton al bróker MQTT, para iniciar paneles automáticos. El ASSIM_VERSION debe ser 2 para AssimilateBusSlaves (actores y sensores). Los CABEZALES DE VIVIENDA anteriores se han modificado ligeramente, con el riel D0 reemplazando el riel D6 no utilizado. Se ha agregado una nueva placa secundaria que permite restablecer el hardware, activarse bajo ciertas condiciones y, en el futuro, se utilizará para el interruptor de alimentación del lado bajo (para el control de alimentación de los esclavos).

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Paso 4: ASIMILAR EL HUB DEL SENSOR: NODO ICOS10 3V3 MQTT

Esta es la primera de una variedad de combinaciones de MCU / Característica en los HUBS DE SENSORES DE ASIMILAR: los maestros que recopilan los volcados de datos de los esclavos de SENSORES DE ASIMILAR I2C.

Esta compilación utiliza un Wemos D1 Mini para publicar cualquier dato descargado de ASSIMILATE SENSORS a un servidor MQTT. Suministra un bus 3V3 I2C a los sensores. Se sigue suministrando un riel de 5 V, pero no hay un convertidor de nivel lógico para el I2C de 5 V y es posible que no funcione como se desea. Esto se entregará en un futuro reemplazo de la placa secundaria con un conjunto de características para la que se presenta aquí.

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Paso 5: ASIMILAR EL CUBO DEL SENSOR: CONJUNTO DE CARCASA GENÉRICA ICOS10 (IDC)

Ésta es una versión mejorada (robustez del circuito) del Ensamblaje ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE). Se ensambla más rápido y tiene un circuito de mayor calidad, pero cuesta más (~ $ 10 adicionales si admite 10 sensores). La característica principal es que ahora es muy modular: los paneles y cables se pueden reemplazar / personalizar sin necesidad de desoldar / soldar.

RECURSOS Piezas 3D instructibles

Paso 6: IOT123 - ASIMILAR EL CUBO DEL SENSOR: CONJUNTO DE CARCASA GENÉRICA ICOS10 (CABLE DE CONEXIÓN)

Este es el ensamblaje de Shell original. Utilice el IDC de arriba.

RECURSOS Piezas 3D instructibles

Paso 7: LADRILLO I2C MAX9812

Este es el circuito que utiliza el siguiente ASSIMILATE SERSOR.

Este LADRILLO I2C MAX9812 arroja 3 propiedades de detección de sonido:

• audMin (0-1023) - valor más bajo dentro de la ventana de muestra de 50ms (20Hz)
• audMax (0-1023) - valor más alto dentro de la ventana de muestra de 50ms (20Hz)
• audDiff (0-50): un valor derivado de la diferencia de aMin y aMax

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Paso 8: ASIMILAR EL SENSOR: MAX9812

Esta construcción se basa en el LADRILLO I2C MAX9812.

Si necesita una ganancia ajustable, le recomiendo cambiar este sensor por el MAX4466.

Este SENSOR DE ASIMILAR vuelca 3 propiedades:

1. audMin (0-1023) - valor más bajo dentro de la ventana de muestra de 50ms (20Hz)
2. audMax (0-1023) - valor más alto dentro de la ventana de muestra de 50ms (20Hz)
3. audDiff (0-50): un valor derivado de la diferencia de aMin y aMax

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Paso 9: LADRILLO I2C HEARTBEAT

Este es el circuito que utiliza el siguiente ASSIMILATE SERSOR.

Este LADRILLO I2C HEARTBEAT indica si el esclavo ATTINY está vivo, también el tráfico I2C, y tiene una propiedad:

ESTADO ("VIVO")

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Paso 10: ASIMILAR AL ACTOR: LATIDO DEL CORAZÓN

Esta construcción se basa en el I2C HEARTBEAT BRICK.

Este ACTOR ASIMILADO tiene una propiedad:

ESTADO ("VIVO")

PB1 (cable blanco, LED azul) indica el estado de ATTINY.

PB3 (cable amarillo, LED verde) alterna con las solicitudes I2C del maestro.

PB4 (cable naranja, LED rojo) alterna con la recepción I2C del maestro.

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Paso 11: LADRILLO DE RELÉ DE 2 CANALES I2C

Este es el circuito no es adecuado como un ACTOR ASIMILADO estándar. Puede que se adapte mejor a los rieles de PCB I2C.

Este LADRILLO DE RELÉ I2C 2CH amplía la funcionalidad del LADRILLO I2C KY019 y tiene dos propiedades de lectura / escritura:

• RELÉS 2CH [0] (verdadero / falso).
• RELÉS 2CH [1] (verdadero / falso).

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Paso 12: LADRILLO I2C KY019

Este es el circuito que utiliza el siguiente ACTOR ASIMILADO.

Este LADRILLO I2C KY019 es el primero de los ACTORES y tiene una propiedad de lectura / escritura:

Cambiar (verdadero / falso)

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Paso 13: ASIMILAR AL ACTOR: KY019

Esta construcción se basa en el LADRILLO I2C KY019.

Si necesita 2 canales, le recomiendo cambiar este actor por el 2CH RELAY BRICK.

Esto ASIMILA ACTORES y tiene una propiedad de lectura / escritura:

Cambiar (verdadero / falso)

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Paso 14: LADRILLO I2C TEMT6000

Este es el circuito que utiliza el siguiente ACTOR ASIMILADO.

Este LADRILLO I2C TEMT6000 vuelca 3 propiedades:

• Iluminación ambiental (Lux)
• Iluminación ambiental (unidades Foot Candel)
• Irradiación ambiental (vatios por metro cuadrado).

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Paso 15: ASIMILAR EL SENSOR: TEMT6000

Esta construcción se basa en el LADRILLO I2C TEMT6000.

Este SENSOR DE ASIMILAR vuelca 3 propiedades:

• Iluminación ambiental (Lux)
• Iluminación ambiental (unidades Foot Candel)
• Irradiación ambiental (vatios por metro cuadrado).

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Paso 16: LADRILLO I2C MQ2

Este es el circuito que utiliza el siguiente ACTOR ASIMILADO.

Este LADRILLO I2C MQ2 vuelca 3 propiedades:

• GLP (partes por millón)
• CO (PPM)
• HUMO (PPM).

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Paso 17: ASIMILAR EL SENSOR: MQ2

Esta construcción se basa en el LADRILLO I2C MQ2.

Este SENSOR DE ASIMILAR vuelca 3 propiedades:

• GLP (partes por millón)
• CO (PPM)
• HUMO (PPM).

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Paso 18: LADRILLO I2C DHT11

Este es el circuito que utiliza el siguiente ACTOR ASIMILADO.

Este LADRILLO I2C DHT11 vuelca 5 propiedades:

• Humedad (%)
• Temperatura (C)
• Temperatura (F)
• Temperatura (K)
• Punto de rocío (C).

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Paso 19: ASIMILAR EL SENSOR: DHT11

Esta construcción se basa en el LADRILLO I2C MQ2.

Este SENSOR DE ASIMILAR vuelca 5 propiedades:

• Humedad (%)
• Temperatura (C)
• Temperatura (F)
• Temperatura (K)
• Punto de rocío (C).

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Paso 20: RIELES DE PCB I2C

Donde no se necesitan carcasas duraderas, los SENSORES Y ACTORES DE RED IOT ASIMILADOS pueden apilarse de manera más eficiente y con menos recursos y esfuerzo, directamente sobre rieles minimalistas. Los cilindros de revestimiento se pueden usar (como se muestra en esta construcción) o los ladrillos subyacentes se pueden enchufar directamente.

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Paso 21: ESCLAVO DE PROTOTIPOS DE LADRILLO I2C

Mientras desarrollaba el último ASSIMILATE ACTOR (KY-019 RELAY), se armó una placa de desarrollo genérica para ahorrarme un poco de trabajo extra en mi escritorio.

Tiene los pines estándar del I2C IOT123 BRICK, pero permite conexiones personalizadas al sensor desde el ATTINY85.

El ATTINY85 se puede quitar a través del enchufe DIL. Las líneas I2C están cableadas. Todo lo demás se puede conectar por ruptura. Funciona muy bien con la plantilla I2C BRICK MASTER JIG.

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Paso 22: JIG MAESTRO DE LADRILLO I2C

Mientras desarrollo los SENSORES ASIMILADOS y los ACTORES, tengo un UNO a mano para enviar comandos I2C ad hoc a los prototipos que se están desarrollando.

Uno de los beneficios de I2C BRICKS son los pines estandarizados. En lugar de usar cables de tablero cada vez (ver los Fritzings), se usa un escudo resistente de baja tecnología.

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Paso 23: PROBADOR DE CABLES IDC (6 HILOS)

Al desarrollar el HUB DEL SENSOR ASIMILADO ICOS10, necesitaba verificar los cables que estaba creando. La verificación fue para verificar la continuidad entre los enchufes y el aislamiento entre los cables. El diseño que se me ocurrió usó interruptores DIP para cambiar entre pruebas de continuidad y aislamiento. Como espero tener una placa diferente para cada prueba (los interruptores DIP no están diseñados para un uso constante), los dos circuitos se pueden cablear sin necesidad de interruptores DIP, RECURSOSInstruible

Paso 24: PROBADOR DE CIRCUITO DEL PANEL ICOS

Al desarrollar el HUB DE SENSORES ASIMILADOS ICOS10, necesitaba verificar los circuitos del panel a medida que se fabricaban. Además, como los pines se soldaban en los encabezados 3P, quería que se insertaran pines macho 3P en ellos para detener cualquier deformación durante la soldadura. También es clave para este diseño: ya había desarrollado un probador de circuito para los cables IDC de 6 hilos.

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Paso 25: JIG DE PROGRAMACIÓN A BORDO ATTINY85

En los diseños de LADRILLO, he mencionado que los orificios pasantes adyacentes al ATTINY85 se han dejado sin usar, para habilitar un programador de pines pogo mientras el DIP8 está soldado a la PCB. Este es el programador de pogo pin. En realidad, esto es solo un cable adaptador desde el zócalo DIP8 DIL de un programador existente a la plantilla de pogo con espaciado de 6 x 4 orificios para usar en la PCB.

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Paso 26: VIDEOS