Kom godt i gang med AWS IoT Med trådløs temperatursensor ved hjælp af MQTT: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I tidligere Instructables har vi gennemgået forskellige skyplatforme som Azure, Ubidots, ThingSpeak, Losant osv. Vi har brugt MQTT -protokollen til at sende sensordata til skyen i næsten hele cloudplatformen. For mere information om MQTT, dens fordele og fordele i forhold til HTTP -protokollen, kan du henvise til denne instruerbare.

I denne instruks vil vi zoome ind på endnu en og mest kendt cloud -platform Amazon Web Services. Mange af jer kender måske AWS, også kendt som Amazon Web Services, og cloud -funktionaliteten fra AWS. Det har været kernen i webudvikling i mange år. Med den stigende omfang af IoT -applikationer er AWS kommet med løsningen på AWSIoT. AWSIoT er en pålidelig løsning til hosting af vores IoT -applikationer.

Ved at følge denne instruerbare:

• Du vil kunne oprette AWS -konto til din IoT -applikation
• Du vil kunne slutte ESP32 til AWS IoT -kernen
• Send og modtag beskeder ved hjælp af MQTT- og HTTP -protokol
• Visualiser de sendte data i AWS

Trin 1: Opsætning af AWS -konto

Opsætning af AWS -konto er ret let. Du skal bare uploade et par certifikater, vedhæfte politikker til det, registrere enheden og begynde at modtage sensordatameldinger i AWS.

Følg denne vejledning for at oprette AWS -kontoen.

Trin 2: Hardware- og softwarespecifikationer

Softwarespecifikation

En AWS -konto

Hardware specifikation

• ESP32
• Trådløs temperatur- og vibrationssensor
• Zigmo Gateway modtager

Trin 3: Trådløse vibrations- og temperatursensorer

Dette er en Long Range Industrial IoT trådløs vibrations- og temperatursensor, der kan prale af op til en 2 Mile rækkevidde ved hjælp af en trådløs mesh -netværksarkitektur. Denne sensor har en 16-bit vibrations- og temperatursensor og sender meget præcise vibrationsdata med brugerdefinerede intervaller. Det har følgende funktioner:

• Industriel grad 3-akset vibrationssensor med ± 32g rækkevidde
• Beregner RMS, MAX og MIN g vibration
• Fjernelse af støj ved hjælp af lavpasfilter
• Frekvensområde (båndbredde) op til 12, 800 Hz
• Prøvehastighed op til 25, 600Hz
• Krypteret kommunikation med 2 Mile Wireless Range
• Driftstemperaturområde -40 til +85 ° C
• Vægmonteret eller magnetmonteret IP65-klassificeret kabinet Eksempelsoftware til Visual Studio og LabVIEW
• Vibrationssensor med ekstern sonde
• Op til 500.000 transmissioner fra 4 AA -batterier Mange tilgængelige gateway- og modemindstillinger

Trin 4: ESP32 AWS -firmware

For at oprette forbindelse til AWS og begynde at sende dataene skal du gennemgå følgende trin

• Download AWS -biblioteket fra følgende Github -lager
• klon repoen og placer AWS_IOT -filen i biblioteksmappen i Arduino -biblioteket

git-klon

Lad os nu gå igennem koden:

• I denne applikation har vi gjort brug af en bunden portal til at gemme WiFi -legitimationsoplysningerne og til at svæve gennem IP -indstillingerne. For en detaljeret introduktion på den fangede portal kan du gå igennem følgende instruerbare.
• Den fangede portal giver os mulighed for at vælge mellem statisk og DHCP -indstillinger. Bare indtast legitimationsoplysninger som Statisk IP, Subnetmaske, gateway og Wireless Sensor Gateway bliver konfigureret på denne IP.
• En webside hostes, hvor en liste viser tilgængelige WiFi -netværk og der RSSI. Vælg WiFi -netværket og adgangskoden, og indtast Send. Legitimationsoplysningerne gemmes i EEPROM, og IP -indstillingen gemmes i SPIFFS. Mere om dette kan findes i denne instruktive.

Trin 5: Hent sensordata fra trådløs vibration og temperatursensor

Vi får en 54-byte ramme fra de trådløse temperatur- og vibrationssensorer. Denne ramme manipuleres for at få den faktiske temperatur og vibrationsdata.

ESP32 har tre UART'er til rådighed til seriel brug

1. RX0 GPIO 3, TX0 GPIO 1
2. RX1 GPIO9, TX1 GPIO 10
3. RX2 GPIO 16, TX2 GPIO 17

og 3 hardware serielle porte

• Seriel
• Seriel1
• Seriel2

Initialiser først hardwareseriel headerfil. Her vil vi bruge RX2 og TX2 aka. GPIO 16 og GPIO 17 ben på ESP32 -kortet for at hente serielle data.

#omfatte

# definere RXD2 16 # definere TXD2 17

Serial2.begyndt (115200, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2); // pins 16 rx2, 17 tx2, 19200 bps, 8 bits ingen paritet 1 stopbit

Følgende trin fører dig videre for at få de rigtige sensorværdier

• Opret variabler til lagring af temperatur, fugtighed, batteri og andre sensorværdier
• Indstil Rx, tx pin, baud rate og paritets bits for hardware serien
• Kontroller først, at der er noget at læse ved hjælp af Serial1.available ()
• Vi får rammen på 54 bytes.
• Kontroller for 0x7E, som er startbyte.
• Vibrationsdata består af RMS -værdi for 3 -aksen, min -værdier for 3 -akser, max -værdier for 3 -akse.
• temperatur og batteriværdier indeholder 2 byte data
• få sensorens navn, type, sensorversionen indeholder 1 byte data og kan hentes derfra fra den respektive adresse

hvis (Serial2.available ()) {Serial.println ("Read Serial"); data [0] = Serial2.read (); forsinkelse (k); hvis (data [0] == 0x7E) {Serial.println ("Got Packet"); mens (! Serial2.available ()); for (i = 1; i <55; i ++) {data = Serial2.read (); forsinkelse (1); } if (data [15] == 0x7F) /////// for at kontrollere, om recive -dataene er korrekte {if (data [22] == 0x08) //////// sørg for at sensortypen er korrekt {rms_x = ((uint16_t) (((data [24]) << 16) + ((data [25]) << 8) + (data [26])))/100); rms_y = ((uint16_t) (((data [27]) << 16) + ((data [28]) << 8) + (data [29])))/100); rms_z = ((uint16_t) (((data [30]) << 16) + ((data [31]) << 8) + (data [32]))/100); int16_t max_x = ((uint16_t) (((data [33]) << 16) + ((data [34]) << 8) + (data [35]))/100); int16_t max_y = ((uint16_t) (((data [36]) << 16) + ((data [37]) << 8) + (data [38])))/100); int16_t max_z = ((uint16_t) (((data [39]) << 16) + ((data [40]) << 8) + (data [41]))/100);

int16_t min_x = ((uint16_t) (((data [42]) << 16) + ((data [43]) << 8) + (data [44])))/100); int16_t min_y = ((uint16_t) (((data [45]) << 16) + ((data [46]) << 8) + (data [47])))/100); int16_t min_z = ((uint16_t) (((data [48]) << 16) + ((data [49]) << 8) + (data [50]))/100);

cTemp = ((((data [51]) * 256) + data [52])); flydebatteri = ((data [18] * 256) + data [19]); spænding = 0,00322 * batteri; Serial.print ("Sensornummer"); Serial.println (data [16]); senseNumber = data [16]; Serial.print ("Sensortype"); Serial.println (data [22]); Serial.print ("Firmwareversion"); Serial.println (data [17]); Serial.print ("Temperatur i Celsius:"); Serial.print (cTemp); Serial.println ("C"); Serial.print ("RMS-vibration i X-akse:"); Serial.print (rms_x); Serial.println ("mg"); Serial.print ("RMS-vibration i Y-akse:"); Serial.print (rms_y); Serial.println ("mg"); Serial.print ("RMS-vibration i Z-aksen:"); Serial.print (rms_z); Serial.println ("mg");

Serial.print ("Min vibration i X-akse:");

Seriel.print (min_x); Serial.println ("mg"); Serial.print ("Min vibration i Y-akse:"); Serial.print (min_y); Serial.println ("mg"); Serial.print ("Min vibration i Z-aksen:"); Seriel.print (min_z); Serial.println ("mg");

Serial.print ("ADC -værdi:");

Serial.println (batteri); Serial.print ("Batterispænding:"); Seriel.print (spænding); Serial.println ("\ n"); if (spænding <1) {Serial.println ("Tid til udskiftning af batteriet"); }}} andet {for (i = 0; i <54; i ++) {Serial.print (data ); Serial.print (","); forsinkelse (1); }}}}

Trin 6: Tilslutning til AWS

• Inkluder AWS_IOT.h, WiFi.h header -filer for at oprette en forbindelse med AWSIoT -hub
• Indtast din værtsadresse, dit klient -id, som vil være policenavnet, og emnetavnet, der vil være tingets navn

// ********* AWS Credentials ************* // char HOST_ADDRESS = "a2smbp7clzm5uw-ats.iot.us-east-1.amazonaws.com"; char CLIENT_ID = "ncdGatewayPolicy"; char TOPIC_NAME = "ncdGatewayThing";

Opret en char -variabel for at gemme din JSON, i dette tilfælde har vi oprettet et format til at gemme JSON

const char *format = "{" SensorId / ": \"%d / ", \" messageId / ":%d, \" rmsX / ":%d, \" rmsY / ":%d, \" rmsZ / ":%d, \" cTemp / ":%d, \" spænding / ":%. 2f}";

Opret en forekomst af AWS_IOT -klassen

AWS_IOT esp; // Forekomst af AWS_IOT -klasse

Opret nu forbindelse til AWSIoT -hub ved hjælp af følgende metode

void reconnectMQTT () {if (hornbill.connect (HOST_ADDRESS, CLIENT_ID) == 0) {Serial.println ("Tilsluttet AWS"); forsinkelse (1000);

hvis (0 == hornbill.subscribe (TOPIC_NAME, mySubCallBackHandler))

{Serial.println ("Abonner vellykket"); } else {Serial.println ("Abonnement mislykkedes, tjek tingets navn og certifikater"); mens (1); }} else {Serial.println ("AWS -forbindelse mislykkedes, tjek HOST -adressen"); mens (1); }

forsinkelse (2000);

}

offentliggøre sensordataene efter hvert 1 minut

if (tick> = 60) // publicer til emnet hvert 5. sekund {tick = 0; char nyttelast [PAYLOAD_MAX_LEN]; snprintf (nyttelast, PAYLOAD_MAX_LEN, format, senseNumber, msgCount ++, rms_x, rms_y, rms_z, cTemp, spænding); Serial.println (nyttelast); if (hornbill.publish (TOPIC_NAME, nyttelast) == 0) {Serial.print ("Publicer meddelelse:"); Serial.println (nyttelast); } else {Serial.println ("Publicering mislykkedes"); }} vTaskDelay (1000 / portTICK_RATE_MS); kryds ++;

Trin 7: Visualisering af data i AWS

• Log ind på din AWS -konto.
• i venstre hjørne af værktøjslinjen finder du fanen Services
• Klik på denne fane, og vælg IoT Core under overskriften Internet of Things.
• Vælg QoS og nr. beskeder til abonnenter. Indtast emnets navn.

Trin 8: Overordnet kode

Du kan finde den overordnede kode på dette Github -lager.

Credits

• Arduino Json
• Trådløse temperatur- og fugtighedsfølere
• ESP32
• PubSubClient