Pagsisimula Sa Amazon AWS IoT at ESP8266: 21 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ipinapakita sa iyo ng proyektong ito kung paano kunin ang module na ESP8266 at ikonekta ito nang direkta sa AWS IOT gamit ang Mongoose OS. Ang Mongoose OS ay isang open source operating system para sa mga microcontroller na binibigyang diin ang pagkakakonekta ng cloud. Ito ay binuo ng Cesanta, isang kumpanya na naka-embed na software na nakabase sa Dublin at sa pagtatapos ng proyekto, dapat mong masukat ang temperatura at mga halagang halumigmig mula sa sensor ng temperatura ng DHT11 at mai-publish ito sa AWS IOT platform

Para sa proyektong ito, kakailanganin namin ang:

 Isang board na NodeMCU na nakabatay sa ESP8266

 sensor ng temperatura ng DHT 11

 Ang Mongoose OS flashing tool

 Isang USB cable upang ikonekta ang board ng NodeMCU sa computer

 Mga wire ng Jumber

 AWS account na balak mong gamitin

Hakbang 1: Isang Lupon ng NodeMCU na nakabatay sa ESP8266

Ang ESP8266 ay ang pangalan ng isang micro controller na dinisenyo ng Espressif Systems. Ang ESP8266 mismo ay isang self-nilalaman na solusyon sa pag-network ng Wi Fi na nag-aalok bilang isang tulay mula sa umiiral na micro controller hanggang sa Wi Fi at may kakayahang magpatakbo ng mga self-nilalaman na application. Ang modyul na ito ay mayroong built-in na USB konektor at isang rich assortment ng mga pin-out. Sa isang micro USB cable, maaari mong ikonekta ang NodeMCU devkit sa iyong laptop at i-flash ito nang walang anumang problema, tulad ng Arduino

Pagtutukoy

• Boltahe: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Kasalukuyang pagkonsumo: 10uA ~ 170mA.

• Nakaka-attach na flash memory: 16MB max (512K normal).

• Pinagsamang TCP / IP protocol stack.

• Processor: Tensilica L106 32-bit.

• Bilis ng processor: 80 ~ 160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIOs: 17 (multiplexed sa iba pang mga pagpapaandar).

• Analog sa Digital: 1 input na may resolusyon ng 1024 na hakbang.

• + 19.5dBm output power sa 802.11b mode

• 802.11 suporta: b / g / n.

• Pinakamataas na kasabay na mga koneksyon sa TCP: 5

Hakbang 2: Pin Diagram

Hakbang 3: DHT11 - Humidity at Temperature Sensor

Ang DHT11 ay isang pangunahing, murang digital na temperatura ng temperatura at kahalumigmigan sensor. Gumagamit ito ng isang capacitive sensor ng kahalumigmigan at isang thermistor upang masukat ang nakapalibot na hangin, at naglalabas ng isang digital na signal sa pin ng data (hindi kinakailangan ng mga analog na input pin). Ito ay simpleng gamitin, ngunit nangangailangan ng maingat na oras upang makakuha ng data. Ang tanging tunay na downside ng sensor na ito ay makakakuha ka lamang ng bagong data mula dito minsan bawat 2 segundo

Mga Tampok

 Ang buong saklaw na temperatura ay nababayaran

 Kamag-anak na kahalumigmigan at pagsukat ng temperatura

 Naka-calibrate na digital signal

 Natitirang pangmatagalang katatagan

 Hindi kailangan ng mga karagdagang sangkap

 Mahabang distansya sa paghahatid

 Mababang pagkonsumo ng kuryente

Proseso ng Komunikasyon (Dalawang-Way na Single-Wire)

Ang kagiliw-giliw na bagay sa modyul na ito ay ang protocol na gumagamit upang ilipat ang data. Ang lahat ng mga pagbabasa ng sensor ay ipinapadala gamit ang isang solong wire bus na binabawasan ang gastos at pinalawak ang distansya. Upang maipadala ang data sa isang bus kailangan mong ilarawan ang paraan ng paglipat ng data, upang maunawaan ng transmiter at tatanggap ang sinasabi ng bawat isa. Ito ang ginagawa ng isang protocol. Inilalarawan nito ang paraan ng paghahatid ng data. Sa DHT-11 ang 1-wire data bus ay hinila gamit ang isang risistor sa VCC. Kaya't kung walang nangyari ang boltahe sa bus ay katumbas ng VCC. Ang Format ng Komunikasyon ay maaaring ihiwalay sa tatlong yugto

1) Humiling

2) Tugon

3) Pagbasa ng Data

Hakbang 4: Panimula sa Mongoose OS

Ang Mongoose OS ay isang open-source operating system para sa maliliit na naka-embed na system. Idinisenyo ito upang tumakbo sa mga aparato tulad ng mga micro Controller, na madalas na napipigilan ng memorya sa pagkakasunud-sunod ng sampu-sampung kilobytes, habang inilalantad ang isang interface ng programa na nagbibigay ng pag-access sa mga modernong API na karaniwang matatagpuan sa mas malakas na mga aparato. Ang isang aparato na nagpapatakbo ng Mongoose OS ay may access sa pagpapaandar ng operating system tulad ng mga file system at networking, kasama ang mas mataas na antas ng software tulad ng isang JavaScript engine at cloud access API.

Mongoose OS Flashing tool

Ginagamit ang flashing tool upang i-flash ang Mongoose OS sa ESP8266. Una, kumuha ng isa sa mga sinusuportahang board, tulad ng ESP8266 NodeMCU, at ikonekta ito sa iyong computer, pagkatapos ay sundin ang mga hakbang na ito:

 Mag-navigate sa web page ng pag-download ng Mongoose OS at i-download ang tool na Mos. (Ngunit sa Project na ito, gagamitin namin ang mas lumang bersyon ng Mongoose OS)

 Patakbuhin ang file ng pag-setup ng Mos (Mongoose OS) at sundin ang setup wizard:

Hakbang 5: Ang Mongoose Setup Wizard

Hakbang 6: Katayuan ng Device - Online

Matapos makumpleto ang tatlong mga hakbang, makukuha mo ang mensahe sa ibinigay sa ibaba at ang katayuan ng Device ay nagiging online. Ngayon ang aming MOD8266 Modyul ay nakapag-ugnay sa anumang mga malayuang aparato

Hakbang 7: Nagbibigay ng Device sa AWS IOT

Bago kami magpadala ng mga kaganapan sa AWS kailangan namin upang makagawa ng isang ligtas na koneksyon sa AWS IOT. Upang magawa ito kailangan naming ibigay ang ESP sa mga sertipiko ng AWS. Sa Mongoose OS setup wizard piliin ang menu ng Config ng Device pagkatapos Piliin ang naaangkop na rehiyon ng AWS at ang patakaran ng AWS para sa iyong kapaligiran sa AWS. I-click ang Provision na may AWS IOT na pindutan. Ang aparato ay mai-set-up na may tamang impormasyon upang kumonekta sa serbisyo ng AWS. Ang mga sertipiko ay awtomatikong mai-install.

Tandaan:

Maaaring piliin ng gumagamit ang naaangkop na rehiyon ng AWS at patakaran ng AWS. Sa aming senaryo, pinili namin ang rehiyon ng AWS bilang ap-timog-silangan-1 at patakaran ng AWS bilang mos-default

Matapos ang pagkumpleto ng aparato ng pagkakaloob sa AWS IOT, ngayon ang module ng Wi-Fi na esp8266 ay maaaring makipag-usap sa AWS-IOT

Hakbang 8: Nilo-load ang Sample Code Sa NodeMCU Board

Matapos mong patakbuhin ang Mongoose setup wizard, kung na-click mo ang menu ng mga file ng aparato, mayroong isang file na tinatawag na init.js. Sa loob ng file na iyon ay may sample code. Kung na-click mo ang pindutang I-save + Reboot, mai-load ang sample code at ang ang output ay maaaring matingnan mula sa Mga Log ng Device

Hakbang 9: Pagsisimula Sa AWS Account

Ano ang AWS?

Ang Amazon Web Services (AWS) ay isang cloud service provider mula sa Amazon, na nagbibigay ng mga serbisyo sa anyo ng mga bloke ng gusali, ang mga bloke ng gusali na ito ay maaaring magamit upang lumikha at mag-deploy ng anumang uri ng aplikasyon sa cloud. Ang mga serbisyong ito o mga bloke ng gusali ay idinisenyo upang gumana sa bawat isa, at magreresulta sa mga application na sopistikado at lubos na nasusukat.

Paano mag-setup?

Mayroong dalawang paraan upang i-set up ang mga serbisyo ng AWS

 Paggamit ng AWS CLI command line utility

 Paggamit ng AWS GUI

Hakbang 10: AWS CLI Command Line Utility (Opsyonal)

Una kailangan naming mag-install ng AWS CLI. Ang AWS CLI ay isang tool ng linya ng utos na nagbibigay ng mga utos para sa pakikipag-ugnay sa mga serbisyo ng AWS. Pinapayagan kang magamit ang pagpapaandar na ibinigay ng AWS Management Console mula sa terminal. Ginagamit ng Mongoose ang tool na ito upang Maibigay ang IOT aparato sa AWS IOT. Kailangan ng AWS CLI ang iyong mga kredensyal upang makakonekta sa AWS. Upang i-setup ang run aws configure mula sa linya ng utos at ipasok ang iyong impormasyon sa pag-access (iyong mga kredensyal). Sa mga simpleng salita, maaari mong ma-access at pamahalaan ang Mga Serbisyo sa Web ng Amazon sa pamamagitan ng isang simple at madaling maunawaan na interface ng gumagamit na batay sa web. Kung ang pag-aalala mo ay ang pag-access sa ilan sa mga tampok na gumagamit ng mobile phone, pagkatapos ay nagbibigay-daan sa iyo ang AWS Console mobile app na mabilis na matingnan ang mga mapagkukunan habang naglalakbay.

Hakbang 11: Mga Serbisyo sa Amazon Web (GUI)

Matapos ang pagkakaloob sa AWS, maaari kaming mag-log in sa AWS management console, sa ilalim ng tab ng mga serbisyo mayroon kaming iba't ibang mga kategorya. Bago namin simulang tuklasin ang mga tampok ng console na ito, kailangan mong lumikha ng isang account sa AWS. Para sa mga taong walang account ay maaaring bisitahin ang website ng AWS at lumikha ng isang libreng account. Dapat mong ipasok ang mga detalye ng iyong credit / debit card. Hindi ka sisingilin ng AWS sa panahon ng iyong libreng subscription hangga't ginagamit mo ang mga serbisyo ayon sa tinukoy na mga limitasyon.

Hakbang 12: AWS IOT Core

Matapos ang pag-log in, ididirekta ka sa sumusunod na pahina at sa ilalim ng Internet ng mga bagay piliin ang core ng IOT

Hakbang 13: AWS IOT - Subaybayan

Kapag pinili mo ang IOT core lumilitaw ang pahina sa itaas pagkatapos ay piliin ang menu ng pagsubok

Hakbang 14: AWS IOT - Mga Subscription

Matapos piliin ang menu ng Pagsubok ididirekta ka sa Mga Subscription. Sa paksa ng subscription tukuyin ang naaangkop na paksa na iyong ginagamit at i-click ang button na Mag-subscribe sa paksa

Hakbang 15: Pag-publish ng Default na Mensahe

Pagkatapos nito ay maituro ka sa itaas na pahina. Kung na-click mo ang I-publish sa paksa, magkakaroon kami ng sample na mensahe na ipapakita dito bilang default

Tandaan: Kung nais mong magsulat ng isang bagong code at i-load sa board ng NodeMCU (Ang code na isusulat namin ay dapat na mai-load sa file file manager> init.js file kung gayon dapat mong isama ang pangalan ng paksa sa code. Matapos isama ang pangalan ng paksa, kailangan mong gamitin ang parehong pangalan ng paksa sa seksyon ng mga subscription upang mai-publish ang output

Hakbang 16: Pag-publish ng Impormasyon ng Button Pressed

Hakbang 17: I-publish ang Mga Halaga ng Temperatura at Humidity sa AWS IOT Platform

Hakbang 18: Gawain

 Ikonekta ang circuit tulad ng ipinakita sa ibaba

 I-flash ang mongoose OS sa module na ESP8266

 Nagbibigay ng aparato sa AWS IOT

 I-load ang programming code sa board ng NodeMCU

 Suriin ang output sa mga log ng aparato (tingnan ang larawan 9)

 Mag-log in sa AWS account

 Piliin ang IOT core sub menu

 Piliin ang pagpipiliang Pagsubok mula sa seksyon ng MQTT client

 Tukuyin ang naaangkop na paksa sa mga subscription

 I-click ang pindutang i-publish sa paksa

 Siguraduhin na tuwing pinindot mo ang flash button nakakakuha ka ng temperatura, halagang halumigmig bilang mga mensahe