Intelligens otthon indítása - Projeto döntő: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Projeto apresentado é parte do projeto final do curso de IoT app for Smart Home

O projeto mostrado a seguir é parte do projeto final a ser apresentado no curso de IoT aplicada a Smart Home, que consiste de sensores e atuadores conectados na DrangonBoard + Linker Mezzanine, um aplicativo desenvolvido com o ionic (a ser incluido em breve) e as információk/dados das "coisas" szerver salvados felhő da AWS. Az elsődleges iteração com a DragonBoard és az IoT como um todo, decidiu-se fazer um system de acendimento automático de luzes, com um sensor de luminosidade, uma chave liga/desliga para ativar um aparelho de ar-condicionado de acordo com uma Temperatura pre -setada e um sensor de proximidade que será instalado no portão de uma garagem, com a intenção de informar ao proprietário da casa se o portão encontra-se aberto ou fechado.

1. lépés: Materias Necessários

1. Helyezze el a DragonBoard -ot.
2. 96Boards Linker Mezzanine
3. A luminozidade Sensor de luminozidade (LDR) a Linker Mezzanine kísérője.
4. A hőmérséklet -érzékelő a Linker Mezzanine kísérője.
5. Botão touch que a Linker Mezzanine társaságában.
6. Csatlakozzon a Linker Mezzanine -hez, utlizado para ligar o systema de A/C.
7. A LED a Linker Mezzanine -t kíséri, amely képviseli az iluminação a ser ativada -t.
8. Instalação das bibliotecas citadas no passo 5.

2. lépés: Sensores, Atuadores E Conexões

1. Linker Mezzanine:

Szükség esetén a mezzanine és sárkánytábla. Részletesen, olvassa el a linket

2. Érzékelő luminozidád (LDR)

Az érzékelő része a Kit da Linker Mezzanine és az ADC1 csatlakozónak. Részletes leírás:

3. Hőmérséklet érzékelő

A szenzor része a Kit da Linker Mezzanine és az ADC2 csatlakozónak. Részletes leírás:

4. Botão Touch

A szenzor része a Kit da Linker Mezzanine e deverá ser konnektornak a belépéshez D1. Este botão irá ligar/desligar o system como um todo. O acesso a este botão é somente local. Para részleteshes técnicos: https://linksprite.com/wiki/index.php5? Title = Touch_…

5. Relé

O relé é parte do Kit da Linker Mezzanine e deverá ser conectado na entrada D2. Ele será utiizado para ligar/desligar o system de A/C. Részletes leírás a tévéről:

6. LED

O LED é parte do kit Linker Mezzanine e deverá ser conactado na entrada D4. O LED reprezentálja vagy iluminação de uma casa, seja algum cômodo interno da casa ou externo, como and iluminação de um jardim. Ha úgy gondolja, hogy ellenállás 10 k ohm em sério com o já existente para diminuir a corrente utilizada pelo system, já que em experiências anteriores verificou-se conflitos com as portas analógicas. Részletes leírás:

7. Érzékelő de contato magnético

Ez az érzékelő a parte és a faz parte do Kit da Linker Mezzanine. Ele será usado em uma janela ou no portão de uma garagem para informar se a janela/garagem está aberta ou fechada. O szenzor é um conjunto formado por 2 pequenas peças (ver foto do Step acima), o sensor proprimamente dito e um pequeno "imã", que ao aproximar-se do sensor irá alterar or estado do sensor. O sensor utlizado neste projeto foi um N/A (normalmente aberto). Quando o imã não está próximo do sensor, o sensor reportará estado aberto. Quando o imã estiver próximo do sensor, vagy estado reportado será fechado.

3. lépés: Aplicativo Para Controle Remoto

Alkalmazás az Ionic Framework webhelyén, https://ionicframework.com/. Será mustár fazer o download e and instalação da ultima versão.

O aplicativo irá se comunicar (ler e atualizar os dados) com a cloud da AWS (AWS IoT- https://aws.amazon.com/iot/), que posteriormente será acessada pela placa dragonboard para atualização dos status dos sensores e atuadores.

- Sistema de Iluminação mostra o estado do sitesma de iluminação, ligado ou desligado. Quando o nível de luminosidade baixar do valor configurado, as luzes se acenderão automaticamente. Quando a intensidade de luz aumentar além do valor definido, as luzes se apagarão.

- O botão A/C acionará o relé, que por sua vez acionará o system de A/C da casa. Também é possível definir o valor desejado da temperatura. Assim que a temperatura da casa estiver maior do que a temperatura de acionamento, o A/C será ligado e permanecerá ligado até a temperatura abaixar em 2 graus da tempreatura definida. Példaként, iremos Regardrar que a temperatura é de 23 graus. Quando a temperatura interior chegar a 24 graus, vagy A/C será ligado e permanecerá ligado até a temperatura chegar a 20 graus, desligando então. Depois o ciclo se repetirá.

- Garagem informará a atual posição da garagem, se aberta ou fechada.

- Temperatura é apenas informativa e mostra a temperatura do interior da casa.

- Luminosidade é apesas informativa e mostra o valor da luminosidade atual.

Segítség az anexo os arquivos home.html e home.ts contendos os códigos para comunicação com a cloud AWS e atualização do app.

4. lépés: Criando Uma "coisa" Na AWS IoT

A fazer vagy az IoT beállítása az AWS -hez, a keverék passos deverão és a seguidos:

1) Criar um projeto no AWS IoT atravé do link:

2) Kattintás "hozzon létre egy dolgot" e então, "Hozzon létre egyetlen dolgot". Dê o nome do projeto e clique em Next.

3) Na tela seguinte, kattintson ide "Hozzon létre egy dolgot tanúsítvány nélkül". Nesse tutorial não iremos utilizar os Certificados por questões práticas, porém não é recomendado fazer o uso de IoT sem Certificados.

4) Nesse momento, sua "coisa" já estará criada. Clique no botão da "coisa" que foi criado para abrir a tela com as opções. Nessa tela podemos ver os tópicosMQTT que podem ser usados para fazer a atualização dos dados a serem enviados para a Could, assim como é uma ótima ferramenta para hibaelhárítás. No código em Python que será apresentado em breve, foram utlizados alguns destes tópicos. Nas opções também podemos ver a "shadow", que nada mais e que a informationção que está na dragonboard refletida with AWS Cloud.

5. lépés: Programa Em Python

Mint seguintes bibliotecas serão needárias para a execução do program:

import spidevimport idő import naplózás import json import argparse

a libsoc import gpio -ból

időimportálás alvó állapotától a dátum -importálás dátumától, dátum -idő a gpio_96boards -tól importálja a GPIO -t az AWSIoTPythonSDK -ból. MQTTLib AWSIoTMQTTClient importálása az AWSIoTPythonSDK -ból.

Segue abaixo código complete the program:

import spidevimport idő import naplózás import json import argparse

a libsoc import gpio -ból

az időimportálástól a dátum -importálás dátumától, a dátumidőt a gpio_96boards -tól importálja a GPIO -t az AWSIoTPythonSDK -tól. MQTTLib importálja az AWSIoTMQTTClient -t az AWSIoTPythonSDK -ból.

GPIO_CS = GPIO.gpio_id ('GPIO_CS') #Analóg port

GOMB = GPIO.gpio_id ('GPIO_A') RELE = GPIO.gpio_id ('GPIO_C') LED = GPIO.gpio_id ('GPIO_G')

csapok = ((GPIO_CS, 'ki'), (BUTTON, „in”), (RELE, „out”), (LED, „out”),)

def setdevices (deltaMessagePython):

System_Status = deltaMessagePython ['SystemStatus'] Rele_Status = deltaMessagePython ['AC'] Led_Status = deltaMessagePython ['SisIlumi']

##### AC

ha Rele_Status == 1: gpio.digital_write (RELE, GPIO. HIGH)

ha Rele_Status == 0:

gpio.digital_write (RELE, GPIO. LOW)

##### Sistema de Iluminacao

ha Led_Status == 1: gpio.digital_write (LED, GPIO. HIGH) ha Led_Status == 0: gpio.digital_write (LED, GPIO. LOW)

def readadc (gpio):

gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. HIGH)

time.sleep (0.0002) gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. LOW) r = spi.xfer2 ([0x01, 0xA0, 0x00])#ADC2 - Hőmérséklet gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. HIGH) adcout = (r [1] << 8) & 0b1100000000 adcout = adcout | (r [2] és 0xff) adc_temp = (adcout *5,0/1023-0,5) *100

gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. HIGH)

time.sleep (0.0002) gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. LOW) r = spi.xfer2 ([0x01, 0x80, 0x00])#ADC1 - Fényesség gpio.digital_write (GPIO_CS, GPIO. HIGH) adcoutldr = (r [1] << 8) & 0b1100000000 adcoutldr = adcoutldr | (r [2] & 0xff) adcoutldr = str (adcoutldr) now = datetime.utcnow () now_str = now.strftime ('%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ') temperatura = "{:.2f} ". Format (adc_temp) payload_temp = '{" state ": {" toivott ": {" Luminosidade ":' + adcoutldr + '," Temperatura ":' + temperatura + '}}}' myMQTTClient.publish ("$ aws/things/DBpyAWS1116/shadow/update", payload_temp, 0) return r

def desliga ():

gpio.digital_write (RELE, GPIO. LOW) gpio.digital_write (LED, GPIO. LOW)

def run (gpio):

system_status = 1

míg igaz:

time.sleep (2) button_value = gpio.digital_read (BUTTON) print ("----") time.sleep (0.25) if button_value == 1: if system_status == 0: system_status = 1 else: system_status = 0 desliga () if system_status == 1: value = readadc (gpio) print "SYSTEM_STATUS %d" %system_status time.sleep (3)

class shadowCallbackContainer:

def _init _ (self, deviceShadowInstance): self.deviceShadowInstance = deviceShadowInstance

# Egyéni Shadow visszahívás

def customShadowCallback_Delta (self, payload, responseStatus, token): print ("delta üzenet érkezett:") ### payload update script payloadDict = json.loads (payload) deltaMessage = json.dumps (payloadDict ["állapot"]) print "DELTA MESSAGE %s" %deltaMessage ### Kérés a bejelentett állapot frissítésére newPayload = '{"state": {"report":' + deltaMessage + '}}' deltaMessagePython = json.loads (deltaMessage) setdevices (deltaMessagePython)

spi = spidev. SpiDev ()

spi.open (0, 0) spi.max_speed_hz = 10000 spi.mode = 0b00 spi.bits_per_word = 8

####### A dolog meghatározása

# AWS IoT tanúsítványalapú kapcsolat

myMQTTClient = AWSIoTMQTTClient ("DBpyAWS1116") myMQTTClient.configureEndpoint ("a28rqf8gnpw7g.iot.us-west-2.amazonaws.com", 8883) myMQTTClient.configureCredentials ("//home/lin/s/"/home/lin/, "/home/linaro/shared/AWS/" SUA CHAVE "-private.pem.key", "/home/linaro/shared/AWS/" SEU CERTIFICADO "-certificate.pem.crt") myMQTTClient.configureOfflinePublishQueueing (- 1) # Végtelen offline közzététel sorban állás myMQTTClient.configureDrainingFrequency (2) # Leürítés: 2 Hz myMQTTClient.configureConnectDisconnectTimeout (10) # 10 mp coisajsb "," csatlakoztatva ", 0)

########################

####### Árnyék definíció

# Init AWSIoTMQTTShadowClient

myAWSIoTMQTTShadowClient = Nincs myAWSIoTMQTTShadowClient = AWSIoTMQTTShadowClient ("DBpyAWS1116") myAWSIoTMQTTShadowClient.configureEndpoint ("SEU END-POINT.us-west-2T. WAWW/myaws.com CA.crt ","/home/linaro/shared/AWS/"SUA CHAVE" -private.pem.key ","/home/linaro/shared/AWS/"SEU CERTIFICADO-certificate.pem.crt")

# AWSIoTMQTTShadowClient konfigurációmyAWSIoTMQTTShadowClient.configureAutoReconnectBackoffTime (1, 32, 20) myAWSIoTMQTTShadowClient.configureConnectDisconnectTimeout (10) # 10 sec myAWSIoCQTT

# Csatlakozzon az AWS IoT -hez

myAWSIoTMQTTShadowClient.connect ()

# Készítsen eszközShadow állandó előfizetéssel

deviceShadowHandler = myAWSIoTMQTTShadowClient.createShadowHandlerWithName ("DBpyAWS1116", True) shadowCallbackContainer_Bot = shadowCallbackContainer (deviceShadowHandler)

# Figyelj a deltákra

deviceShadowHandler.shadowRegisterDeltaCallback (shadowCallbackContainer_Bot.customShadowCallback_Delta)

#########################

myMQTTClient.publish ("$ aws/things/DBpyAWS1116/shadow/update", '{"state": {"kívánt": {"SystemStatus": 1, "SisIlumi": 0, "AC": 0, "Garagem": "Fechada", "Temperatura": 25, "Luminosidade": 123}}} ', 0)

ha _név_ == "_fő_":

GPIO -val (csapok) gpio -ként: fuss (gpio)

6. lépés: Finalização

Após ter concluido os passos anteriores, deve-se inicializar o system executando o código fornecido no passo 5 e inicializar o app através do Ionic, usando o comando Ionic serve.

A hibaelhárításhoz javasoljuk, hogy használjon egy MQTT kliens TESZT-et az AWS-hez, és ellenőrizze, hogy lehet-e hitelesíteni, és menzagensként enviadas pela dragonboard-ot küldeni, hogy a formátumot korrigálja az AWS Cloud-ban: