Začetek uporabe Amazon AWS IoT in ESP8266: 21 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ta projekt vam prikazuje, kako vzeti modul ESP8266 in ga povezati z AWS IOT z uporabo Mongoose OS. Mongoose OS je odprtokodni operacijski sistem za mikrokrmilnike, ki poudarja povezljivost v oblaku. Razvilo ga je podjetje Cesanta, podjetje za vgrajeno programsko opremo s sedežem v Dublinu.

Za ta projekt bomo potrebovali:

 plošča NodeMCU, ki temelji na ESP8266

 temperaturni senzor DHT 11

 Orodje za utripanje Mongoose OS

 Kabel USB za povezavo plošče NodeMCU z računalnikom

 žice iz lesa

 račun AWS, ki ga nameravate uporabljati

Korak: Plošča NodeMCU, ki temelji na ESP8266

ESP8266 je ime mikro krmilnika, ki ga je zasnoval Espressif Systems. ESP8266 je samostojna omrežna rešitev Wi Fi, ki ponuja most od obstoječega mikro krmilnika do Wi-Fi in je sposobna izvajati tudi samostojne aplikacije. Ta modul ima vgrajen priključek USB in bogat izbor izhodov. S kablom mikro USB lahko povežete NodeMCU devkit s prenosnikom in ga brez težav utripate, tako kot Arduino

Specifikacija

• Napetost: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Poraba toka: 10uA ~ 170mA.

• Priključen bliskovni pomnilnik: največ 16 MB (običajno 512K).

• Integriran niz protokolov TCP/IP.

• Procesor: 32-bitni Tensilica L106.

• Hitrost procesorja: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO: 17 (multipleksirano z drugimi funkcijami).

• Analogno v digitalno: 1 vhod z ločljivostjo 1024 korakov.

• +19,5 dBm izhodne moči v načinu 802.11b

• podpora 802.11: b/g/n.

• Največ sočasnih povezav TCP: 5

Korak: Pin diagram

3. korak: DHT11 - Senzor vlažnosti in temperature

DHT11 je osnovni, poceni digitalni senzor temperature in vlažnosti. Uporablja kapacitivni senzor vlažnosti in termistor za merjenje zraka v okolici ter izpljune digitalni signal na podatkovni zatič (ni potrebnih analognih vhodnih zatičev). Je precej preprost za uporabo, vendar zahteva previden čas za zbiranje podatkov. Edina resna pomanjkljivost tega senzorja je, da iz njega lahko dobite nove podatke le enkrat na 2 sekundi

Lastnosti

 Temperaturno kompenziran v celotnem območju

 Merjenje relativne vlažnosti in temperature

 Kalibriran digitalni signal

 Izjemna dolgoročna stabilnost

 Dodatne komponente niso potrebne

 dolga razdalja prenosa

 Nizka poraba energije

Komunikacijski proces (enosmerni dvosmerni)

Zanimivost tega modula je protokol, ki se uporablja za prenos podatkov. Vsi odčitki senzorja se pošiljajo z eno žično vodilo, kar zmanjša stroške in podaljša razdaljo. Za pošiljanje podatkov po vodilu morate opisati način prenosa podatkov, tako da lahko oddajnik in sprejemnik razumeta, kaj drug drugega pove. To počne protokol. Opisuje način prenosa podatkov. Na DHT-11 se enožično podatkovno vodilo potegne z uporom na VCC. Torej, če se nič ne zgodi, je napetost na vodilu enaka VCC. Format komunikacije je mogoče razdeliti na tri stopnje

1) Zahteva

2) Odziv

3) Branje podatkov

4. korak: Uvod v operacijski sistem Mongoose

Mongoose OS je odprtokodni operacijski sistem za majhne vgrajene sisteme. Zasnovan je tako, da deluje na napravah, kot so mikro krmilniki, ki so pogosto omejeni s pomnilnikom velikosti več deset kilobajtov, hkrati pa izpostavlja programski vmesnik, ki omogoča dostop do sodobnih API -jev, ki jih običajno najdemo na zmogljivejših napravah. Naprava z operacijskim sistemom Mongoose OS ima dostop do funkcionalnosti operacijskega sistema, kot so datotečni sistemi in omrežje, ter programske opreme na višji ravni, kot sta motor JavaScript in API za dostop do oblaka.

Mongoose OS Orodje za utripanje

Orodje za utripanje se uporablja za utripanje operacijskega sistema Mongoose OS v ESP8266. Najprej vzemite eno od podprtih plošč, kot je ESP8266 NodeMCU, in jo povežite z računalnikom, nato sledite tem korakom:

 Pomaknite se na spletno stran za prenos OS Mongoose in prenesite orodje Mos. (Toda v tem projektu bomo uporabili starejšo različico operacijskega sistema Mongoose)

 Zaženite namestitveno datoteko Mos (Mongoose OS) in sledite čarovniku za namestitev:

5. korak: Čarovnik za namestitev Mongoose

6. korak: Stanje naprave - na spletu

Ko dokončate tri korake, boste prejeli spodnje sporočilo in stanje naprave bo povezano. Zdaj lahko naš modul ESP8266 komunicira z vsemi oddaljenimi napravami

7. korak: Omogočite napravo na AWS IOT

Preden lahko dogodke pošljemo v AWS, se moramo povezati z AWS IOT. Če želite to narediti, moramo ESP -ju zagotoviti certifikate AWS. V čarovniku za namestitev OS Mongoose izberite meni Device Config (Konfiguracija naprave), nato izberite ustrezno regijo AWS in pravilnik AWS za vaše okolje AWS. Kliknite gumb Oskrba z AWS IOT. Naprava bo nastavljena s pravilnimi podatki za povezavo s storitvijo AWS. Potrdila bodo samodejno nameščena.

Opomba:

Uporabnik lahko izbere ustrezno regijo AWS in pravilnik AWS. V našem scenariju smo izbrali regijo AWS kot ap-jugovzhod-1 in politiko AWS kot privzeto po mos

Po dokončanju naprave za zagotavljanje v AWS IOT lahko zdaj modul Wi -Fi esp8266 komunicira z AWS -IOT

8. korak: Nalaganje vzorčne kode na ploščo NodeMCU

Ko zaženete čarovnika za namestitev Mongoose, če kliknete meni z datotekami naprave, je datoteka z imenom init.js. V njej je vzorčna koda. Če kliknete gumb Shrani +Ponovni zagon, se bo vzorčna koda naložila in izhod si lahko ogledate iz dnevnikov naprav

9. korak: Začnite z računom AWS

Kaj je AWS?

Amazon Web Services (AWS) je ponudnik storitev v oblaku iz Amazona, ki ponuja storitve v obliki gradnikov, te gradnike je mogoče uporabiti za ustvarjanje in uvajanje katere koli vrste aplikacije v oblaku. Te storitve ali gradniki so zasnovani tako, da delujejo med seboj in imajo za posledico napredne in zelo razširljive aplikacije.

Kako nastaviti?

Obstajata dva načina za nastavitev storitev AWS

 Uporaba pripomočka ukazne vrstice AWS CLI

 Uporaba grafičnega vmesnika AWS

10. korak: Pripomoček ukazne vrstice AWS CLI (izbirno)

Najprej moramo namestiti AWS CLI. AWS CLI je orodje ukazne vrstice, ki ponuja ukaze za interakcijo s storitvami AWS. Omogoča vam uporabo funkcij, ki jih upravljalna konzola AWS ponuja s terminala. Mongoose uporablja to orodje za zagotavljanje naprave IOT v AWS IOT. Za povezavo z AWS CLI AWS potrebuje vaše poverilnice. Če želite nastaviti run aws, konfigurirajte iz ukazne vrstice in vnesite svoje podatke za dostop (poverilnice). Z enostavnimi besedami lahko dostopate do Amazon Web Services in jih upravljate prek preprostega in intuitivnega spletnega uporabniškega vmesnika. Če vas skrbi dostop do nekaterih funkcij z mobilnim telefonom, vam mobilna aplikacija AWS Console omogoča hiter ogled virov na poti.

11. korak: Spletne storitve Amazon (GUI)

Po dobavi z AWS se lahko prijavimo v konzolo za upravljanje AWS, na zavihku storitve imamo različne kategorije. Preden začnemo raziskovati funkcije te ukazne mize, morate ustvariti račun na AWS. Ljudje, ki nimajo računa, lahko obiščejo spletno mesto AWS in ustvarijo brezplačen račun. Vnesti morate podatke o svoji kreditni/debetni kartici. AWS vam med brezplačno naročnino ne bo zaračunaval, dokler uporabljate storitve v skladu z določenimi omejitvami.

Korak: AWS IOT Core

Po prijavi boste preusmerjeni na naslednjo stran in pod Internet stvari izberite jedro IOT

Korak: AWS IOT - Monitor

Ko izberete jedro IOT, se prikaže zgornja stran, nato izberite preskusni meni

14. korak: AWS IOT - Naročnine

Ko izberete meni Test, boste preusmerjeni na Naročnine. V temi naročnine določite ustrezno temo, ki jo uporabljate, in kliknite gumb Naroči se na temo

15. korak: objava privzetega sporočila

Po tem boste preusmerjeni na zgornjo stran. Če kliknete Objavi v temi, bomo dobili vzorčno sporočilo, ki bo privzeto prikazano tukaj

Opomba: Če želite napisati novo kodo in jo naložiti na ploščo NodeMCU (kodo, ki jo zapišemo, je treba naložiti v upravitelju datotek> datoteka init.js, potem morate v kodo vključiti ime teme. Po vključitvi imena teme, če želite objaviti izhod, morate uporabiti isto ime teme v razdelku za naročnine

Korak 16: Objava informacij s pritiskom na gumb

Korak 17: Objavite vrednosti temperature in vlažnosti na platformi AWS IOT

18. korak: Naloga

 Priključite vezje, kot je prikazano spodaj

 Flash modul OS OS na modulu ESP8266

 Naprava za zagotavljanje na AWS IOT

 Naložite programsko kodo na ploščo NodeMCU

 Preverite izhod v dnevnikih naprav (glejte sliko 9)

 Prijavite se v račun AWS

 Izberite podmeni jedra IOT

 V razdelku Odjemalec MQTT izberite možnost Test

 V naročninah določite ustrezno temo

 Kliknite gumb objavi v temi

 Ko pritisnete gumb bliskavice, preverite temperaturo in vlažnost kot sporočilo