เชื่อมต่อโรงงานของคุณกับคลาวด์: 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในสำนักงานของเรา มีกระบองเพชรที่ไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควร เนื่องจากฉันทำงานที่บริษัทไอทีและต้องการทดลองกับ LoRa โซลูชันไร้เซิร์ฟเวอร์และ AWS ฉันจึงตั้งชื่อแคคตัส Steeve ของเราและเชื่อมต่อเขากับระบบคลาวด์ ตอนนี้คุณสามารถติดตามดู Steeve ได้จากทุกที่ในโลกโดยใช้หน้าเว็บที่ฉันสร้างขึ้นเพื่อเขา: เว็บอินเทอร์เฟซของ Steeve

เสบียง

1 กระบองเพชร / ต้นโปรดของคุณ

1 Arduino MKR WAN 1300 (ร้าน Arduino)

1 868mHz/914mHz (ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของคุณ) เสาอากาศ (Amazon)

1 LoRa Gateway เมื่อไม่อยู่ในระยะหนึ่ง (Amazon)

แบตเตอรี่ AA 2 ก้อน

1 TMP102 เซ็นเซอร์ (อเมซอน)

1 เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน (Amazon)

สายไฟนำไฟฟ้า (อเมซอน)

หัวแร้ง

ที่ใส่แบตเตอรี่ (Amazon)

กรณี

ตัวเลือกเสริม: เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (หากคุณสามารถใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติได้ คุณไม่จำเป็นต้องมีที่ใส่แบตเตอรี่หรือเคส)

ขั้นตอนที่ 1: การพิมพ์เคส (ไม่บังคับ)

ดาวน์โหลดไฟล์ zip นี้ แตกไฟล์แล้วพิมพ์ไฟล์ ไฟล์จะถูกทำเครื่องหมายด้วยจำนวนที่ต้องการของรายการ

รู้สึกอิสระที่จะเพิ่มบางสิ่งบางอย่างให้กับฝาปิดเหมือนที่ฉันทำ

ฉันพิมพ์สิ่งเหล่านี้โดยใช้ความสูงของชั้น 0.2 มม. และวัสดุเติม 15%

ตะขอเกี่ยวสามารถติดได้โดยใช้สกรู m3

เมื่อพิมพ์กล่อง คุณสามารถใช้ลวดเพื่อทำการเชื่อมต่อที่จำเป็นบนที่ใส่แบตเตอรี่ คุณสามารถใช้รูปภาพที่ให้ไว้เป็นข้อมูลอ้างอิงได้

ขั้นตอนที่ 2: การเดินสายไฟ

• ก่อนเปิดเครื่อง Arduino ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อเสาอากาศแล้ว การเปิดเครื่อง Arduino โดยไม่ใช้เสาอากาศอาจทำให้เกิดความเสียหายได้
• เชื่อมต่อทุกอย่างตามแผนภาพการเดินสายไฟที่ให้มา
• หากคุณกำลังบัดกรีสายไฟเหล่านี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้เชื่อมหมุดใดๆ บนเซ็นเซอร์หรือ Arduino!

ขั้นตอนที่ 3: สร้างแอปบน Things Network

• ไปที่ https://www.thethingsnetwork.org/ และหากคุณยังไม่มีบัญชี ให้สร้างบัญชีใหม่
• เมื่อคุณมีบัญชีและเข้าสู่ระบบแล้ว คุณสามารถไปที่คอนโซลได้ (มุมบนขวา คลิกชื่อผู้ใช้ของคุณ จากนั้นไปที่คอนโซล)
• คลิกที่แอปพลิเคชัน
• เมื่อโหลดหน้าเว็บแล้ว คุณจะสามารถคลิกที่ "เพิ่มแอปพลิเคชัน" ได้
• กรอกแบบฟอร์มและเลือกภูมิภาคที่ถูกต้องที่ด้านล่าง คลิกที่ "เพิ่มแอปพลิเคชัน"
• ขอแสดงความยินดี คุณเพิ่งสร้างแอปพลิเคชันบนเครือข่ายสิ่งของ =D

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อ Arduino กับ Things Network

ในการเขียนโปรแกรม Arduino ฉันแนะนำให้คุณใช้ Arduino IDE ออนไลน์ ซึ่งจะทำให้การโหลดในไลบรารีที่จำเป็นนั้นง่ายมาก

• เปิดแอปพลิเคชันของคุณบนเครือข่ายสิ่งของ
• ควรมีฟิลด์ชื่ออุปกรณ์ คลิกที่ลงทะเบียนอุปกรณ์
• คุณจะเห็นฟิลด์ที่เรียกว่า Device Id นี่คือชื่อที่คุณต้องการตั้งให้เซ็นเซอร์ของคุณ ควรมีอีกอันหนึ่งชื่อว่า Device EUI ซึ่งเป็นคีย์เฉพาะที่ Arduino ของคุณใช้ในการตรวจสอบตัวเอง
• ในการรับคีย์นี้ เราต้องแฟลช Arduino ด้วยภาพสเก็ตช์เฉพาะ สามารถดูสเก็ตช์ได้ที่นี่ สเก็ตช์นี้ควรทำงานและควรส่ง eui ไปบนจอภาพแบบอนุกรม คัดลอก eui จากมอนิเตอร์แบบอนุกรมไปยังฟิลด์ Device EUI บนเครือข่ายสิ่งของ
• คลิกลงทะเบียน
• ตอนนี้เราได้ลงทะเบียน Arduino ของเรากับคลาวด์แล้ว ถึงเวลาเริ่มส่งข้อความ
• คุณควรถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังหน้าที่เรียกว่าภาพรวมอุปกรณ์ ที่นี่คุณสามารถดู eui ของอุปกรณ์ eui ของแอปและคีย์แอปได้
• เพื่อดำเนินการต่อเราจำเป็นต้องแฟลชร่างสุดท้ายไปที่ Arduino สามารถดูสเก็ตช์ได้ที่นี่
• เมื่อคุณเปิดลิงก์นี้ คุณจะเห็นมีหลายแท็บ เปิดแท็บความลับ มี 2 ปุ่มที่คุณต้องจัดการจากเครือข่ายสิ่งต่าง ๆ ไปจนถึงไฟล์ความลับ
• เมื่อกรอกคีย์เหล่านี้แล้ว คุณสามารถแฟลช Arduino ได้ มันจะเริ่มส่งข้อมูลไปยังเครือข่ายสิ่งต่าง ๆ ทุก ๆ ชั่วโมง

• หากทุกอย่างถูกต้อง คุณจะเห็นข้อความที่เข้ามาในแท็บข้อมูลบนเครือข่ายสิ่งต่าง ๆ เมื่อทำการรีเซ็ต Arduino (ปุ่มเดียวบนกระดาน)

  • หากไม่มีข้อมูลปรากฏขึ้นที่นี่ แสดงว่าคุณไม่ได้อยู่ในช่วงของเกตเวย์ LoRa ที่ถูกต้อง คุณสามารถตรวจสอบแผนที่พร้อมเกตเวย์ที่มีอยู่ทั้งหมดได้ที่ https://thethingsnetwork.org เกตเวย์ LoRa ช่องทางเดียวจะไม่ทำงานกับ Arduino ที่แนะนำ
  • หากคุณไม่อยู่ในระยะของเกตเวย์ คุณสามารถจับคู่เกตเวย์ของคุณเองกับเครือข่ายสิ่งของได้ เกตเวย์เหล่านี้มักจะมีบทช่วยสอนที่ดีเกี่ยวกับวิธีเชื่อมต่อ ดูในรายการอุปทานสำหรับเกตเวย์ที่แนะนำ

ขั้นตอนที่ 5: การตีความข้อมูลในเครือข่ายสิ่งของ

• ในการรับข้อมูลที่ใช้งานได้จากข้อความบนเครือข่ายสิ่งต่าง ๆ เราจำเป็นต้องถอดรหัสไบต์สตรีม
• บนเครือข่ายสิ่งต่าง ๆ ไปที่แอปพลิเคชันของคุณ
• ควรมีแท็บชื่อ "รูปแบบเพย์โหลด" คลิกแท็บนี้
• มีปุ่ม 4 ปุ่มอยู่ติดกัน: "ตัวถอดรหัส", "ตัวแปลง", "ตัวตรวจสอบ", "ตัวเข้ารหัส"
• คลิกที่ตัวถอดรหัส
• วางรหัสต่อไปนี้ที่นั่น

ฟังก์ชั่น ตัวถอดรหัส (ไบต์, พอร์ต) {// ถอดรหัสข้อความอัปลิงค์จากบัฟเฟอร์ // (อาร์เรย์) ของไบต์ไปยังวัตถุของฟิลด์ var stringToDecode=bin2String(ไบต์); var res=stringToDecode.split(" "); var temp=res[1]; var moist= res[3]; var bat= res[5]; var decoded = {"อุณหภูมิ":อุณหภูมิ "ความชื้น":ชื้น "แบตเตอรี่":bat}; ถอดรหัสกลับ; } ฟังก์ชัน bin2String (อาร์เรย์) { var result = ""; สำหรับ(var i = 0; i < array.length; ++i){ result+= (String.fromCharCode(array)); } ส่งคืนผลลัพธ์;}

• คลิกบันทึก
• เมื่อคุณรีเซ็ต Arduino และดูแท็บข้อมูลของคุณ คุณควรเห็นวัตถุ json ที่จัดรูปแบบอย่างสวยงามซึ่งคุณสามารถอ่านได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อแอปของคุณกับ AWS

เราจะใช้ AWS เพื่อจัดเก็บและใช้ข้อมูลจากเครือข่ายสิ่งของ ทรัพยากรทั้งหมดที่เราจะใช้อยู่ภายใต้ AWS ระดับฟรี

• ไปที่ AWS
• เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี
• ในการเชื่อมต่อแอปพลิเคชันของคุณบนเครือข่ายสิ่งของกับ AWS ฉันแนะนำให้ทำตามบทช่วยสอนนี้:
• เมื่อคุณเสร็จสิ้นบทช่วยสอนนี้แล้ว ให้ไปที่คอนโซล aws ไปยังเซ็กเมนต์ IoT-Core
• ในแถบเมนูด้านซ้ายจะมีป้ายกำกับว่า "จัดการ" ให้คลิกที่นี่
• ตอนนี้คุณควรเห็นการ์ดที่มีชื่อเซ็นเซอร์ของคุณอยู่
• อีกครั้งในแถบเมนูด้านซ้าย คลิก "Act"
• หากมีบัตรที่มีป้ายกำกับ Store คุณก็พร้อมจะไป
• ถ้าไม่ให้คลิกที่ "สร้าง"
• กรอกชื่อ "ร้านค้า"
• คุณสามารถเพิ่มคำอธิบายได้หากต้องการ
• เป็นคำสั่งแบบสอบถามกรอกรหัสต่อไปนี้: SELECT dev_id, metadata.time, payload_fields.temperature, payload_fields.moisture, payload_fields.battery FROM 'cactus_network/devices/+/up'
• ในส่วน "ตั้งค่าการทำงานอย่างน้อย 1 รายการ" ให้คลิกเพิ่มการดำเนินการ
• เลือก "แยกข้อความออกเป็นหลายคอลัมน์ของตาราง DynamoDb (DynamoDBv2)"
• คลิกกำหนดค่าการดำเนินการ
• คลิกสร้างทรัพยากรใหม่
• คลิกสร้างตารางและตั้งชื่อตารางของคุณ
• ใต้คีย์หลักให้กรอก "dev_id"
• คลิกเพิ่มคีย์การจัดเรียง
• กรอก "เวลา"
• คลิกสร้าง
• หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี คุณควรกลับมาที่หน้ากำหนดค่าการดำเนินการ
• มีพื้นที่สีเทาเล็กน้อยภายใต้ "เลือกหรือสร้างบทบาทเพื่อให้สิทธิ์การเข้าถึง AWS IoT เพื่อดำเนินการนี้"
• คลิกสร้างบทบาทและตั้งชื่อบทบาทนี้
• คลิกสร้างบทบาท
• คลิกเพิ่มการดำเนินการ
• คลิกสร้างกฎ
• ตอนนี้คุณควรมีกฎที่จัดเก็บข้อความขาเข้าทั้งหมดจากเครือข่ายสิ่งของใน DynamoDb โดยอัตโนมัติ
• คุณสามารถตรวจสอบว่าใช้งานได้หรือไม่โดยรีเซ็ต Arduino และไปดูในตาราง DynamoDb ที่คุณเพิ่งสร้างขึ้น
• ควรมีบันทึกพร้อมข้อความ

ขั้นตอนที่ 7: การสร้าง Lambda

ในการอ่านข้อมูลจาก DynamoDB เราจะเขียนแลมบ์ดา AWS

• ในคอนโซลการจัดการ AWS ภายใต้บริการ จะมีลิงก์ชื่อ "แลมบ์ดา" ให้คลิกลิงก์นี้
• คลิกสร้างฟังก์ชัน
• เลือกชื่อ
• ตั้งค่ารันไทม์เป็น python 3.7
• คลิกสร้างฟังก์ชัน
• วางรหัสนี้ใน IDE แบบรวม

นำเข้า json

นำเข้าเวลานำเข้า boto3 จากวันที่และเวลา วันที่นำเข้า เวลาเดลต้าจาก boto3.dynamodb.conditions นำเข้าคีย์ Attr def lambda_handler (เหตุการณ์ บริบท): return retreive_data() def retreive_data(): # รับทรัพยากรบริการ dynamodb = boto3.resource('dynamodb') table = dynamodb. Table('TABLE NAME HERE') now = datetime.now() เมื่อวาน = ตอนนี้ - timedelta(hours=24) fe = Key('time').between (เมื่อวาน.isoformat(), now.isoformat()) fed =Key('time').lt(yesterday.isoformat()) response = table.scan(FilterExpression=fe) recordsToDelete=table.scan(FilterExpression=fed) สำหรับ f ใน recordsToDelete['Items']: #print(f) table.delete_item(Key={'dev_id':f['dev_id'], 'time':f['time']}) data = response['Items' '] ส่งคืนข้อมูล

• เปลี่ยนชื่อตารางเป็นชื่อที่คุณเลือก
• เลื่อนลงไปที่บทบาทการดำเนินการ
• คลิกสร้างบทบาทใหม่จากเทมเพลตนโยบาย aws
• เลือกชื่อ
• ภายใต้เทมเพลตนโยบาย ให้เลือก "ทดสอบการอนุญาตเทียม" และ "สิทธิ์ไมโครเซอร์วิสอย่างง่าย"
• คลิกบันทึก
• คลิกทดสอบ
• ป๊อปอัปอาจปรากฏขึ้น เพียงแค่เลือกชื่อและบันทึก
• คลิกทดสอบอีกครั้ง
• ที่ด้านบนควรมีแบนเนอร์สีเขียวที่ระบุว่า "ผลการดำเนินการ: สำเร็จ"
• เมื่อคุณคลิกแบนเนอร์นี้ คุณจะเห็นผลลัพธ์ของฟังก์ชันนี้ ซึ่งควรเป็นรายการ af sensordata
• โปรดทราบว่าสคริปต์นี้จะลบข้อมูลทั้งหมดที่เก่ากว่า 24 ชั่วโมง
• ในกรณีที่แบนเนอร์ของคุณไม่ใช่สีเขียวแต่เป็นสีแดง แสดงว่าคุณพลาดบางอย่างไป และการคลิกแบนเนอร์นี้จะแสดงข้อความแสดงข้อผิดพลาดแบบเต็ม ในกรณีนี้ google เป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของคุณ

ขั้นตอนที่ 8: การสร้าง API Endpoint

• ในคอนโซลการจัดการ AWS ภายใต้บริการ จะมีลิงก์ชื่อ "api-gateway" ให้คลิกที่นี่
• คลิกสร้าง API
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เลือกทั้ง "REST" และ "New API"
• เลือกชื่อสำหรับ API ของคุณ
• คลิกสร้าง API
• ควรมีปุ่มกำกับการกระทำบนหน้าจอในขณะนี้ คลิกที่นี่
• จากนั้นคลิกสร้างทรัพยากร
• ตามชื่อทรัพยากร คุณควรเขียนอะไรง่ายๆ เช่น "พืช" หรือ "ข้อมูลพืช"
• คลิกสร้างทรัพยากร
• ทางด้านซ้ายควรมีชื่อที่คุณเพิ่งป้อน คลิกชื่อนี้
• ตอนนี้คลิกการกระทำอีกครั้งแล้วคลิกเพิ่มวิธีการ
• เลือกรับ
• คลิกเครื่องหมายถูก
• ควรมีกล่องข้อความที่ระบุว่าฟังก์ชันแลมบ์ดา
• ป้อนชื่อที่คุณกำหนดให้กับฟังก์ชันแลมบ์ดาที่นี่
• คลิกบันทึก
• อาจมีป๊อปอัปที่เตือนคุณว่ากำลังสร้างการอนุญาตพิเศษ
• ยอมรับป๊อปอัปนี้
• ตอนนี้ภายใต้การดำเนินการคลิกเปิดใช้งาน cors
• คลิก "เปิดใช้งาน CORS และแทนที่ส่วนหัว CORS ที่มีอยู่"
• คลิก "ใช่ …"
• คลิกการดำเนินการอีกครั้งแล้วคลิกปรับใช้ API
• ภายใต้ขั้นตอนการปรับใช้ ให้เลือก [สเตจใหม่]
• เลือกชื่อ
• คลิกปรับใช้
• คุณได้เผยแพร่ API ของคุณทางออนไลน์ไปทั่วโลกแล้ว
• บนหน้าจอที่คุณมาถึงแล้ว ให้คลิก "GET" และทรัพยากรที่คุณเพิ่งสร้างขึ้น
• ควรมีลิงก์ด้านบนที่มีป้ายกำกับว่า "เรียกใช้ URL"
• คัดลอกลิงค์นี้
• วางในเบราว์เซอร์และกด Enter
• คุณควรเห็นข้อมูลที่อยู่ในฐานข้อมูล

ขั้นตอนที่ 9: เชื่อมต่อโรงงานของคุณกับเครือข่าย Social Plant

• ไปที่
• คลิก "เข้าสู่ระบบ"
• คลิกสร้างบัญชี
• กรอกแบบฟอร์มเพื่อสร้างบัญชีของคุณ
• โปรดทราบว่าชื่อผู้ใช้จะต้องเป็นอีเมลของคุณด้วย
• คลิกสร้างบัญชี
• คุณอาจต้องยืนยันอีเมลก่อนจึงจะดำเนินการต่อได้
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เข้าสู่ระบบ
• กลับไปที่หน้าแรก (คลิกโลโก้ที่มุมบนซ้าย)
• คลิกปุ่มการตั้งค่า
• กรอกแบบฟอร์ม คุณควรกรอกทุกช่อง
• ลิงก์ไปยัง API คือลิงก์ที่คุณบันทึกไว้หลังจากที่คุณสร้างจุดสิ้นสุด API
• เมื่อกรอกข้อมูลครบถ้วนแล้ว ให้คลิกปุ่มบันทึกพืช ตอนนี้ระบบจะตรวจสอบลิงก์ API ที่คุณป้อน และหากถูกต้อง ระบบจะบันทึกโรงงานของคุณในเครือข่าย
• กลับไปที่หน้าแรก
• ตอนนี้คุณสามารถคลิกที่พืชทั้งหมด คุณควรจะสามารถเห็นพืชที่จดทะเบียนทั้งหมดได้ โรงงานของคุณควรอยู่ที่นั่นด้วย คลิกที่การ์ด แล้วคุณจะถูกนำไปที่หน้าภาพรวมของโรงงานของคุณ มันจะแสดงคำแนะนำตามค่าที่คุณตั้งไว้ในการตั้งค่า

ขั้นตอนที่ 10: เอนหลังและตบหลังตัวเอง

คุณเพิ่งเชื่อมต่อโรงงานกับอินเทอร์เน็ต ค่อนข้างน่าประทับใจใช่มั้ย