Comunicação IoT Com a Dragonboard 410C: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

É bastante comum desenvolver ou, até mesmo, comprar um produto IoT para a sua casa. Abrir uma cortina, ligar uma tomada, ajustar a temperatura de um ambiente, monitoramento de segurança, entre outros benefícios de equipamentos IoT.

Agora, seria interessante transformar esses alertas das "coisas" da sua casa, em solicitações de serviço, e ainda melhor, em serviços que você conhece e que já está acostumado. O comerciante "zé da água" não tem condições de entrar num grande marketplace para vender a sua água e tão pouco ter recursos para sa adquirir e manter um sistema de pedidos.

Para sa mga boses na gagamit ng serviços como o do seu 'Zé da água', que você semper confiou, será mostrado como montar a base de uma plataforma IoT com a dragonboard, para resolver essa comunicação.

Hakbang 1: Maghanda ng isang Sua Dragonboard 410C

Neste passo vamos prepara a nossa Drabonboard 410C para sa tornar o gateway da nossa estrutura IoT dentro da sua casa.

Primeiramente, vamos installar um sistema operacional na placa. Caso vocet opte utilizar localização GPS, que ajudará muito o cliente no momento de registro, sugerimos que instale o sistema operacional Linaro 17.04.1, caso contrário, veja as opções de na página da Dragonboard 410C da 96boards, Neste link.

Narito ang isang instalação do seu sistema operacional, mag-install ng biblioteca libmraa para sa isang paggamit ng mga GPIO, mula sa Dragonboard 410C. Para sa iyo, mag-iwan ng seguir os passos abaixo (abra o console do seu sistema operacional para executar os comandos):

Pré requisitos libmraa

• sudo apt-get update
• sudo apt-cache search pcre
• sudo apt-get install libpcre3-dev
• sudo apt-get install git
• sudo apt-get install cmake
• sudo apt-get install python-dev
• sudo apt-get install swig

Instalação mraa

• sudo git clone
• sudo mkdir mraa / build && cd $ _
• sudo cmake.. -DBUILDSWIGNODE = OFF
• sudo gumawa
• sudo gumawa ng pag-install

Para magamit ang isang biblioteca com Python, na maaari mong turuan, maaari kang mag-export o mag-export mula sa nasabing variavel de ambiente do Python para sa isang biblioteca. Para sa iyo, gamitin ang editor ng texto de sua preferência para sa seguir os passos abaixo, vamos utilziar o VIM:

• sudo vim ~ /.bashrc
• pressione a teclar i, para iniciar a edição do arquivo
• adicionar a linha seguinte no final do arquivo: export PYTHONPATH = $ PYTHONPATH: $ (dirname $ (find / usr / local -name mraa.py))
• pressione ESC para sair da edição do arquivo e digite ': x!' ipasok ang para salvar e sair do arquivo.

Com isso já conseguimos utilizar a biblioteca mraa com Pyhton.

Agora, vamos installar os softwares para sa facilitar a leitura do GPS (para sa isang paggamit ng isang araw, recomendamos o uso do sistema operacional Linaro 17.04.1). Walang seu console, ipatupad ang comando abaixo:

sudo apt-get install gnss-gpsd gpsd gpsd-client

Para sa pagsubok, magpatupad ng código abaixo, walang isang console:

gpsmon –n

OBS: Ang isang antena interna da Drabonboard ay para magamit para sa mga kaso kung saan makikita mo ito. Até mesmo em locais abertos, a leitura pode demorar de 5 a 10 minutos, então não fique preocupado se não exibir as informações prontamente.

Hindi ito maipapakita, com sertipiko iremos encapsular o (s) hardware (s) num kaso, at walang menor dos cenários, este case estará dentro de uma casa ou apartamento. Para sa resolver, podemos utilizar antenas externas, tanto para wi-fi, quanto para sa GPS.

OBS: Ang isang instalação da antena externa não é um prosimento tão simples para quem na hindi na ito pamilyar sa mga pamamaraan na nabili sa SMD, portanto, kumuha ng serbisyo na ispesyalista para sa kinakailangan.

Para sa realizar o switch do das antenas internas para sa mga externas, kailangan mong magdagdag ng mga pamamaraang ito para sa isang Qualcomm na walang tugon sa link na ito.

OBS: É muito mais fácil de encontrar os mga sangkap (capacitores, resistores at indutores) na gawin ang internet sa pamamagitan ng internet. O mesmo para sa antenas, que sugerimos a compra no site da SmartCore.

Para sa mga gateway gateway não fique dependente de uma configuração e conexão wifi, com a internet, iremos utilzar um módulo GSM. Ang mga GSM externos ay kinakailangan, kinakailangan ng lahat ng mga ito sa espasyo, ang mga ito ay mag-uusap sa lahat ng mga direktor ng daanan mula sa Dragonboard 410C.

Sa pamamagitan ng pag-iisip ng hakbang na ito, ang mga destinasyon ng mga ito ay maaari mong magamit para sa isang mabenta ng mga serbisyo para sa isang magandang paraan GSM (ATENÇÃO COM A POLARIDADE).

Para sa realizar isang comunicação interna, maaari mong gamitin ang MQTT, at tiyakin ang isang Dragonboard 410C como hotspot. Mag-install ng software o software na mag-install ng isang software para sa isang broker, upang mai-execução ng mga linha abaixo no seu console:

sudo apt-get install mosquitto

Magagamit ang software o software na ito upang mai-install ang iyong software.

Para tiyakin ang iyong Dragonboard 410C como um hotspot, tulad ng mga passos:

• Clique no icone de redes no canto inferior direito
• Clique em 'I-edit ang mga koneksyon'
• Narito ang isang tela 'Mga koneksyon sa network', clique em 'Add'
• Piliin ang Wi-fi, clique ng 'Lumikha'
• Ao abrir a tela de configuração da rede, insira um nome em SSID
• Na mesma tela mude para sa 'Hotspot' no campo 'Mode'
• Caso queira incluir uma senha para a rede, configure-a na aba 'Wi-fi Security'
• Para sa finalizar clique na 'I-save'

Maging kwalipikado sa pagtataguyod ng pode se conectar upang muling gawing eksklusibo ang Dragonboard 410C, upang magamit ang isang broker para sa publiko sa subscrever.

Com estes paghahanda acima, estamos prontos para seguir com o desenvolvimento.

Hakbang 2: Maghanda ng isang Sua Cloud API

Este passo é algo que depend muito de projeto para projeto. Pode ser que precise ser feita do zero, mo o cloud já existe com a mustidade de criar o mecanismo de API, ou até mesmo já ter uma API pronta para utilizar.

Vamos descrever um passo a passo para sa iniciar uma API básica, palo menos para o teste deste itinuro. Caso queira seguir um tutorial mais kumplo, sugiro ver o artigo deste link. Em todo caso, sugiro desenvolver algo mais estruturado, caso a finalidade do projeto seja comercial.

Ang Primeiramente, precisamos de um lugar para sa colocarmos a nossa API, at para sa mga termino na gastos sa mga pagsubok na ito, ay maaaring gamitin ang isang Herata. Siga os passos para iniciar a sua aplicação:

• Acesse o site at Heroku, sa link na ito
• Clique em 'Sign Up', walang canto superior dieito, para masuri o magrehistro
• Ang mga registro, em dashboard, clique ng 'Bago' at ang pagpipilian na 'Lumikha ng Bagong App'
• Insira um nome para a sua aplicação
• Em seguida, clique em 'Lumikha ng App'
• Seu app está pronto, podendo ver seu funcionamento clicando em 'Open App', no canto superior dirento
• I-install ang Heroku Cli, para sa fazer os na inilalagay para sa isang mahusay na aplikasyon, seguindo a instrução para sa isang sistema ng pagpapatakbo, upang ma-link ang isang dokumento na nais mong i-link
• Mag-sign up ng seguir bilang instruções de deploy para dumating sa desenvolvimento da sua API, disponível em

Ang mga sumusunod na artikulo ay dapat na makita, ngunit maaari kang pumili ng isang API para sa iyo. Mag-install ng mga setting ng NodeJS at isang balangkas na Express, seguindo os passos abaixo:

• curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_11.x | sudo -E bash -
• sudo apt-get install -y nodejs
• sudo apt-get install npm
• Para sa iyo upang magamit ang lahat ng distribuição ng Linux gamit ang Advanced Packaging Tool (APT), para sa iyong pagpapatakbo, kumunsulta sa link
• Isinasagawa ng Agora ang npm i-install ang express-generator -g
• Acesse o diretório que foi realizado os prosimentos da aplicação da Heroku com 'cd _PASTA_SEU_APP_'
• Inicie a aplicação node com 'npm init', e os outros comandos abaixo
• cd../
• ipahayag ang _PASTA_SEU_APP_
• cd _PASTA_SEU_APP_
• i-install

Para sa mga panlabas na endpoint ng paghahanda, upang makuha ang POST, tulad ng pasensya:

• Gumawa ng isang 'mga ruta' ng pasta
• abra o arquivo 'index.js'
• Inclua o trecho de código abaixo, que irá adicionar as rotas na raiz da sua aplicação para os dois métidos (GET e POST):

router.get ('/', function (req, res, susunod) {res.setHeader ('Content-Type', 'application / json'); res.send (JSON.stringify ({msg: 'Hello API'}, null, 3));}); router.post ('/', function (req, res, susunod) {var msg = 'walang laman'; kung (typeof req.body.msg! = 'hindi natukoy') msg = req.body.msg; res.setHeader ('Type-Content', 'application / json'); res.send (JSON.stringify ({msg: msg}, null, 3));});

Mahusay na mapagtanto o i-deploy ang app para sa isang Heroku:

• heroku login
• git idagdag.
• git gumawa -am "paunang gumawa"
• git push heroku master

Maaari kang magtapos ng mga endpoint ng pagsubok sa mga prontos. Para sa pagsubok ng mga endpoint na mag-install ng software ng Postman, maaari kang mag-link. Insira a url da seu app (Hal: https://_SEU_APP_.herokuapp.com/) at piliin ang GET ou POST, at ipapadala ang 'SEND'. Para sa método POST, tulad ng mga passos:

• Clique na aba 'Katawan'
• Selecione a opção 'x-www-form-urlencoded
• Insira o key 'msg'
• Em Value, pode inserir qualquer mensagem

Ang mga essas instruções temos na ito ay API de testes pronta para sa uso.

Hakbang 3: Instalando E Manipulando O Modulo GSM

Para sa mga pagtitiwala sa Wifi, maaari mong gamitin ang isang GSM para sa iyong paggamit ng isang API, i-configure ang walang hakbang na nauna.

É aconselhável a utilização de modulos GSM homologados, mas para sa mga pagsubok na gawin ang proteksyon ng mga gumagamit ng mga simpleng pamamaraan na dapat gawin ng isang demanda do momento, o modulo SIM800L. Este modulo foi produzido at distribuído em massa pelo fabricando, mas semquerer homologação, tanto que não está disponível no site do fabricando.

Vamos às conexões físicas, entre o modulo GSM at isang Dragonboard 410C.

Mag-print ng walang hakbang na 'Maghanda ng isang Dragonboard', ang regular na paraan ng regular na paggamit para sa modulo. Para sa mga gumagamit ng mga regulador de Tenlada bumababa, para sa karagdagang impormasyon ng entrada. Gumagamit ng Regulador De Tensão Stepdown Buck Conversor Dc Lm2596 3a Nf, para sa iyong pagsubok

Siga os passos abaixo para realizar as conexões físicas:

• Makipag-ugnay sa isang positibong daanan ng Dragonboard, walang ilalagay na hakbang na 'Paghanda ng isang Dragonboard', at sa koneksyon na 'IN +' gawin ang regulador
• Makipag-ugnay sa isang negativa da Dragonboard, como ilustrado walang hakbang na 'Ihanda ang isang Dragonboard', at ang koneksyon ay entrada 'IN -' do regulador de tenão
• MAHALAGA: Maglaro ng isang Dragonboard, upang mapangasiwaan ang lahat ng tulong, pamamahala ng mga paraan para sa isang (OUT + e OUT -) Tenha 4.2V. Siga adiante apenas se a saída estiver com esse valor. Caso seja utilizado outro modulo GSM, verifique a tenão adequada. Ito ay ang iyong serye ng repetido, semper que houver inclusão de um hardware, poode pode haver variação.
• Makipag-ugnay sa isang regulasyon ng 'OUT +' na walang VCC, na nagpapahiwatig ng imahe ng hakbang na ito
• Makipag-ugnay sa isang regulasyon sa pag-uusap 'OUT -' walang pahiwatig GND, ipinapakita ang larawan ng capa deste hakbang
• Conecte o pino RXD gawin ang modulo GSM no pino 5 UART 0 TX mula sa Dragonboard, ambos nagpapahiwatig ng mga imahe ng capa deste na hakbang
• Conecte o pino TXD gawin ang modulo GSM no pino 7 UART 0 RX da Dragonboard, ambos nagpapahiwatig ng mga larawan mula sa capa deste step
• Conecte o pino GND gawin ang modulo GSM no pino 1, 2, 39 OU 40 GND da Dragonboard, ambos nagpapahiwatig ng larawan ng capa deste na hakbang. Ito ay pondo para sa pagtataguyod ng tráfego de magiging pelo RX TX

OBS: Nasa iyo ang lahat ng mga antena na walang modulo GSM, mga pinos na NET o IPX ANT, na nagpapahiwatig ng iyong hakbang sa hakbang.

Agora vamos ao software. Gumagamit ng isang biblioteca mraa que instalamos anteriormente, para sa realizar isang comunicação serial entre o modulo GSM at isang Dragonboard 410C.

Siga os passos para sa pag-import ng isang biblioteca at pagsubok sa isang comunicação com o módulo:

• Crie um arquivo com a extensão.py, como sugestão 'gsm.py'
• Walang arquivo, inicie importando a biblioteca mrra, at maraming oras sa biblioteca para sa tiyak na pagkaantala

import mraa

Defina uma variável para sa caminho da UART que conectamos o modulo GSM

port = '/ dev / tty96B0'

Instancie a UART com ajuda da biblioteca mraa

uart = mraa. Uart (port)

Crie uma função para sa iyo para sa comando AT para sa modulo GSM

def magsulat (msg):

uart.write (bytearray (str (msg) + '\ n', 'utf-8'))

Crie um loop para fazer a leitura do modulo GSM

habang Totoo: r = uart.read (128) kung r! = "": print (r.decode ('UTF-8')) i = str (input ()) isulat ang (i) oras. pagtulog (0.5)

• Mag-salve o arquivo e volte para o console
• Ipatupad o arquivo

sawa gsm.py

Ang Digite 'AT', ay dapat na magtaguyod ng corretamente, mag-edit ng tela a mensgem na 'OK'

Para sa nosso módulo não dependa de digitarmos cada comando AT - encontrados Neste link - faremos duas funções, uma que irá realizar a conexão com a APN e outra que irá consumir a nossa API.

Isang primeira função será de conexão:

def ikonekta ():

oras. pagtulog (0.5) isulat ("AT") oras. pagtulog (0.5) isulat ('AT + CREG = 1') oras. pagtulog (0.5) isulat ('AT + COPS = 2') oras. pagtulog (0.5) isulat ang ('AT + SAPBR = 3, 1, "Contype", "GPRS"') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + SAPBR = 3, 1, "APN", "*****"') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + SAPBR = 3, 1, "USER", "*****"') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + SAPBR = 3, 1, "PWD", "*****" ') oras. tulog (0.5) isulat ang (' AT + SAPBR = 1, 1 ') oras. tulog (0.5) isulat ang (' AT + SAPBR = 2, 1 ') oras. pagtulog (6)

Sugiro que rode cada comanda antes de utilizar esta função. Segue algumas observações sobre estes comandos:

• Para sa kahusayan o pagkakatagumpay sa com + AT COPS, upang maghatid ng isang pagpipilian para sa mga ito, muling ipatupad ang AT + COPS =? após o comando AT_COPS =?
• Ang mga comandos de definição da APN ay nagtutuon ng asteriscos pois depende sa cada operadora ng SIM Card, kumuha ng impormasyon para sa isang operador para saber qual o endereço da APN, usuário at senha.
• Repare que a cada

Ipinapatupad ng mga video camera ang isang masaya na pagpapatupad ng isang API:

def send (p, m, d = ):

isulat ang ('AT + HTTPINIT') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + HTTPSSL = 1') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + HTTPPARA = "CID", 1') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + HTTPPARA = "URL", "_URL_APP_HEROKU _ /' + p + '"') oras. tulog (0.5) isulat ('AT + HTTPPARA = "USERDATA", "Awtorisasyon: Bearer ******** ********* / r / n "') oras. matulog (0.5) kung m ==' GET ': isulat (' AT + HTTPACTION = 0 ') iba pa: isulat ang (' AT + HTTPPARA = "NILALAMAN", "application / x-www-form-urlencoded" ') oras. Tulog (0.5) isulat (' AT + HTTPDATA = '+ str (len (d)) +', 10000 ') oras. Tulog (0.5) isulat (str (t)) oras. Tulog (10) isulat ('AT + HTTPACTION = 1') oras. Tulog (6) isulat ang ('AT +

Segue algumas observações para sa mga comandos:

• Ang isang função recebe 3 parametros. 'p' para sa landas ng iyong pagpapatupad ng API, 'para sa iyo upang magamit ang iyong paggamit (GET / POST /…), upang makamit ang mga ito para sa GET
• O comando 'AT + HTTPS' ay opcional, walang caso da sua api utilizar SSL
• O argumento 'm' deverá ser enviado no formato querystring (Hal: msg = ola + dragonboard & arg2 = teste &…)
• O comando 'AT + HTTPPARA = "USERDATA…' opcional, apenas se houver a kinakailangan ng isang tiyak na algum header walang kahilingan

Mais uma vez sugiro rodar cada comando, individualmente e em ordem, antes da utilização.

Antes dequirir seu SIM Card, kumonsulta sa isang pagpapatakbo ng trabalha com ng isang mesa na tungkulin ng GSM para maipalabas ang paggamit, mas mahusay na gamitin ang SIM Card ng mga representante ng espesyalista na ito sa IoT, sa pamamagitan ng pakikipagsapalaran sa mga ito, pagtataguyod ng praticidade.

Bilang configurações at ipatupad ang acima, ito ang mga prontos para sa comunicarmos com a nuvem através da nossa Dragonboard 410C.

Hakbang 4: Preparando Dispositivos Para Se Comunicar Com a Dragonboard

Ngayon, ang paggamit ng isang placa de prototipagem NODEMCU ESP8266 ESP-12, como exemplo. Este eququer outra placa de prototipagem, como o nome já diz, é ótima para protótipos, mas no momento em que o hardware for definido como produto, deve ser desenvolvido um complexo dedicado. Este módulo já possui WiFi, mag-sign up ng isang comunicação.

Para nos comunicarmos com a nossa Dragonboard 410C, precisamos de 2 bibliotecas:

• ESP8266WiFi> biblioteca para ativar a conexão da placa
• PubSubClient> biblioteca para sa realizar a comunicação com o broker MQTT

Defina como variáveis globais, tulad ng pagtukoy sa Wi-fi at ang paggawa ng broker, sa loob ng Dragonboard 410C:

• const char * SSID = "_REDE_DRAGONBOARD_"; // Nome da rede definida como Hotspot na Dragonboard
• const char * PASSWORD = ""; // Insira o valor da senha se houver definido na configuração do Hotspot
• Const char * BROKER = "_IP_DRAGONBOARD_"; // Execut 'ip a' na sua Dragonboard para sa pagbaba o ip da rede interna

Mahusay na mag-isip ng Wi-fi at magtanong ng kliyente ng MQTT para sa iyo:

• WiFiClient espWIFI;
• PubSubClient MQTT (espWIFI);

Sa pamamagitan ng pag-setup, pagsasaayos ng WIFI at isang comunicação MQTT:

• WiFi.begin (SSID, PASSWORD);
• MQTT.setServer (BROKER, 1883);
• MQTT.setCallback (callback_mqtt); // Caso você faça subscribe em algum tópico

Walang sua função de loop, mag-click sa iyo para sa MQTT entre em loop:

MQTT.loop ();

Você pode criar uma função de verificação de conexão de WIFI at gawin ang broker, para sa mga problema sa com intermitência. Para sa mga nakakatuwang com bilang linhas abaixo, e chame-a na função de loop:

walang bisa ang checkConnections () {

kung (! MQTT.connected ()) habang (! MQTT.connected ());

kung (WiFi.status ()! = WL_CONNected) {WiFi.begin (SSID, PASSWORD); habang (WiFi.status ()! = WL_CONNected);}

}

E finalmente, iremos enviar algum dado para sa isang Drabonboard 410C, com o seguinte comando:

MQTT.publish ('_ NOME_DO_TOPICO_', "Ola Dragonboard");

Hindi mo mailalagay ang mga ito upang mai-iwas ang halimbawa ng mga sensor at iba pa, maaari kang mag-iba ng proxy para sa projeto at hardware para sa hardware. Basta incluir esta linha onde necessário, que os maging serão enviados para a seu broker.

Voltando para a nossa Dragonboard410C, vamos criar um arquivo teste em python, para checarmos os magiging recebidos pelo broker, mas antes, vamos installar uma biblioteca que nos auxiliará na conexão do broker. Isinasagawa ang para bilang linhas abaixo walang console sa Dragonboard 410C:

• sudo apt-get install python pip
• pip install paho-mqtt

Agora vamos criar um arquivo python com o nome, como exemplo, mqtt.py. Mag-isip ng mga tiyak na algumas funções que serão explicadas a seguir:

import paho.mqtt.client bilang mqttimport sys

Broker = "_IP_DRAGONBOARD_" port = 1883 timeout = 60 TopicSubscribe = "_MESMO_TOPICO_DISPOSITIVO_EXTERNO_"

def onConnect (client, userdata, flags, rc): client.subscribe (TopicSubscribe)

def onMessage (client, userdata, msg): message = str (msg.payload) print (mensahe)

subukan: client = mqtt. Client () client.on_connect = onConnect client.on_message = onMessage client.connect (Broker, port, timeout) client.loop_forever () maliban sa: sys.exit (0)

Neste arquivo vamos definimos duas funções, isang 'onConnect' que será chamada no momento em que houver conexão com o broker, at isang função 'onMessage' que será executiveada quando houver mensagem recebida nos subscribes definidos na função 'onConnect'.

Ipatupad ang arquivo com 'python mqtt.py', upang masuri ang mga anteriores estiverem sido realizadas com sucesso, você receberá na sua tela os maging que estão sendo enviados pelo seu dispositivo externo, no caso deste exemplo, pelo NODEMCU.

Tandaan na masaya ito saMessage, mga recebemos na nagbibigay ng impormasyon sa mga exibimos nos seu console. Inaasahan ko ang lahat ng mga ito upang makapagpatuloy sa pamamagitan ng GSM para sa isang API, kung gayon masaya na 'ipadala' na gawin ang pagsubok sa gsm.py, mga criamos na walang pasok 'Instalando at manipulando o modulo GSM'.

Mahusay na pagsusuri: Para sa realizar a alimentação da placa NODEMCU ESP8266 ESP-12, para sa karagdagang impormasyon, pagsangguni sa dokumento o destinasyon ng link. Ang unang paraan ng pagsasaayos ng bata, ang lahat ay nagpapadali sa isang talakayan, upang masiguro ang isang kamangha-manghang lugar na ito ay naisagawa ng isang mabilis na tulin.

Hakbang 5: Considerações Finais

Kung nais mong malaman kung paano ilalarawan ang mga hakbang sa unahan, tinitingnan ang mga ito sa IoT com ng mundo, com auxilio da sua Dragonboard 410C. É Kailangan ng ressaltar que Neste na maaaring turuan ng mga ito upang makita ang mga ito ng hardwares, mga softwares, mas maraming mga tampok para sa isang halimbawa ng isang halimbawa.. Ang mga sensore ay susuriin ang mga serbisyong ito na walang magamit na eksterno, upang maisagawa ang pagpapatupad ng iyong API Cloud, ang mga recursos ng hardware ligados sa Dragonboard, at ang isang paraan para sa iyong mga tratado, gawin itong isang kritiko para sa pagpapatupad ng projeto. Para sa tiyak na como produto pangwakas, asukal sa talakayan bilang tecnologias at mga pamamaraan sa pagsusulit

O uso ng apps at aplicações de gestão, para sa mga comerciantes ligados aos serviços, deixamos em aberto também, bastando trabalhar bem a sua API, at isang consumindo através destas frentes.