وبلاگ در باره راه حل مقرون به صرفه اینترنت اشیا دما و رطوبت را از طریق ESP8266 نظارت می کند

مهندسان و علاقه مندان به اینترنت اشیا که به دنبال راه حل های مقرون به صرفه برای نظارت بر محیط گسترده هستند، اکنون می توانند از ترکیبی از ماژول های بی سیم Arduino، NodeMCU ESP8266 و NRF24L01 برای ایجاد یک سیستم ردیابی دما و رطوبت کارآمد با اتصال ابری استفاده کنند.

راه حل بر ایجاد یک دروازه Wi-Fi NRF24L01 است که با گره های حسگر آردوینو ارتباط برقرار می کند. این معماری محدوده عملیاتی ماژول‌های NodeMCU ESP8266 را با استفاده از قابلیت‌های انتقال کم مصرف و مسافت طولانی NRF24L01 گسترش می‌دهد و امکان نظارت بر داده‌های جهانی از طریق اتصال Wi-Fi را فراهم می‌کند.

• آردوینو یونو:به عنوان کنترل گره حسگر عمل می کند، داده ها را از سنسورهای دما/رطوبت DHT11 جمع آوری می کند و از طریق ماژول های NRF24L01 انتقال می دهد.
• NodeMCU ESP8266:به عنوان هاب دروازه، دریافت انتقال NRF24L01 و آپلود داده ها به پلت فرم ابری Thingspeak از طریق Wi-Fi عمل می کند.
• ماژول بی سیم NRF24L01:ارتباط کم مصرف و برد گسترده بین گره ها و دروازه را فعال می کند.
• سنسور DHT11:دما و رطوبت محیط را با دقت 2± درجه سانتیگراد و 5±% RH اندازه گیری می کند.

ESP8266 system-on-chip (SoC) از Espressif Systems به دلیل قابلیت های Wi-Fi یکپارچه و عملکردهای میکروکنترلر، به سنگ بنای پیاده سازی مقرون به صرفه اینترنت اشیا تبدیل شده است.

ویژگی های کلیدی:

• Wi-Fi 2.4 گیگاهرتز (802.11 b/g/n) با پشته کامل TCP/IP
• چندین پین GPIO برای اتصال محیطی
• حالت های عملکرد کم مصرف برای کارایی باتری
• حالت عملکرد دوگانه (مستقل یا جانبی)

این فرستنده گیرنده باند ISM 2.4 گیگاهرتز چندین مزیت را برای شبکه های حسگر ارائه می دهد:

• انتخاب 125 کانال برای جلوگیری از تداخل
• سرعت انتقال داده 2 مگابیت بر ثانیه
• رابط SPI برای یکپارچه سازی میکروکنترلر
• چند حالت صرفه جویی در مصرف انرژی

این سیستم به دو مجموعه مدار مجزا نیاز دارد:

گره حسگر (مبتنی بر آردوینو):

• پین داده DHT11 → Arduino D1
• اتصالات NRF24L01: CE→D9، CSN→D10، SCK→D13، MISO→D12، MOSI→D11

دروازه (مبتنی بر NodeMCU):

• اتصالات NRF24L01: CE→D4، CSN→D2، SCK→D5، MISO→D6، MOSI→D7

پیاده سازی شامل سه جزء کلیدی نرم افزار است:

1. پیکربندی پلتفرم ابری Thingspeak با تولید کلید API
2. برنامه نویسی گره آردوینو برای جمع آوری داده های حسگر و انتقال RF
3. برنامه نویسی دروازه NodeMCU برای دریافت داده و آپلود ابری

برای استقرار تولید، مهندسان باید موارد زیر را در نظر بگیرند:

• استفاده از EEPROM برای شناسایی گره منحصر به فرد
• ساخت PCB برای جایگزینی نمونه اولیه تخته نان
• اعتبار سنجی انتقال داده ها از طریق نظارت سریال

این معماری برای سناریوهای نظارتی مختلف از جمله کشاورزی هوشمند، اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های مدیریت ساختمان، قابلیت حیات را نشان می‌دهد. پیشرفت‌های بالقوه می‌توانند شامل انواع حسگرهای اضافی، تجزیه و تحلیل پیشرفته و مکانیسم‌های هشدار باشند.