เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดในย่านความถี่ 433MHz: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดในย่านความถี่ 433MHz: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดในย่านความถี่ 433MHz: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

วีดีโอ: เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดในย่านความถี่ 433MHz: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
วีดีโอ: เครือข่ายไร้สายยุคที่ 5 2025, มกราคม
Anonim
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดบนแบนด์วิดธ์ 433MHz
เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายราคาประหยัดบนแบนด์วิดธ์ 433MHz

ขอบคุณมากสำหรับ Teresa Rajba ที่กรุณาให้ฉันยอมรับที่จะใช้ข้อมูลจากสิ่งพิมพ์ของพวกเขาในบทความนี้

* ในภาพด้านบน - หน่วยส่งเซ็นเซอร์ห้าตัวที่ฉันใช้ในการทดสอบ

เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายคืออะไร?

คำจำกัดความง่ายๆ ก็คือ: เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายหมายถึงกลุ่มของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กระจายอยู่ในพื้นที่หนึ่งสำหรับการตรวจสอบและบันทึกข้อมูลสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะถูกส่งแบบไร้สายไปยังตำแหน่งศูนย์กลางเพื่อประมวลผลและจัดเก็บ

ปัจจุบัน Wireless Sensor Networks สามารถใช้งานได้หลายวิธี ด้านล่างนี้เป็นเพียงตัวอย่างบางส่วน:

  • พื้นที่เฝ้าระวังระบบนิเวศป่าไม้ แม่น้ำ ทะเลสาบ ทะเล และมหาสมุทร
  • สามารถแจ้งเตือนในกรณีที่ผู้ก่อการร้าย เคมี ชีวภาพ ระบาด;
  • ระบบเฝ้าระวังเด็ก ผู้สูงอายุ ผู้ป่วย หรือผู้ที่มีความต้องการพิเศษ
  • ระบบเฝ้าระวังในการเกษตรและโรงเรือน
  • ระบบตรวจสอบพยากรณ์อากาศ
  • การเฝ้าระวังการจราจรในเมือง โรงเรียน ที่จอดรถ

และแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ อีกมากมาย

ในบทความนี้ ฉันต้องการแสดงผลการทดลองกับเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายที่ใช้สำหรับตรวจสอบข้อมูลอุณหภูมิและความชื้น โดยมีความแปรผันที่ช้าและคาดเดาได้ค่อนข้างมาก สำหรับการทดลองนี้ ฉันเลือกใช้ตัวส่งเซ็นเซอร์ที่ฉันสร้างขึ้นเองโดยใช้โมดูลที่ราคาไม่แพง ตัวรับสัญญาณยังเป็นแบบ DIY การสื่อสารเป็นแบบทิศทางเดียว (บนคลื่นความถี่วิทยุ 433 MHz) หมายความว่าเซ็นเซอร์ส่งข้อมูลเท่านั้นและรับเฉพาะตำแหน่งส่วนกลางเท่านั้น ไม่มีการสื่อสารระหว่างเซ็นเซอร์และจากตัวรับสัญญาณไปยังเซ็นเซอร์

แต่ทำไมถึงเลือกใช้เครื่องส่งสัญญาณหลายเครื่องและตัวรับสัญญาณเพียงเครื่องเดียว? เห็นได้ชัดว่าเหตุผลแรกคือ "ทำให้ง่าย" ยิ่งง่ายคือการประกอบ โอกาสที่จะล้มเหลวน้อยลง และการซ่อมแซมและเปลี่ยนส่วนประกอบชิ้นเดียวง่ายกว่ามากในกรณีที่เกิดความผิดปกติ การสิ้นเปลืองพลังงานก็ลดลงด้วย แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น (เซ็นเซอร์จะกินไฟขณะตรวจสอบและรับเท่านั้น เวลาที่เหลืออุปกรณ์จะอยู่ในโหมดหลับลึก) ความจริงที่ว่ามันง่ายทำให้อุปกรณ์ราคาถูกเช่นกัน อีกประการหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือพื้นที่ครอบคลุม ทำไม? การสร้างและใช้เครื่องรับที่ละเอียดอ่อนนั้นง่ายกว่าการมีเครื่องรับที่ละเอียดอ่อนและตัวส่งสัญญาณที่ทรงพลังที่ทั้งเซ็นเซอร์และโมดูลกลาง (ซึ่งจำเป็นสำหรับการสื่อสารแบบสองทิศทางที่ดี) ด้วยเครื่องรับที่ละเอียดอ่อนและคุณภาพดี ทำให้สามารถรับข้อมูลจากระยะไกลได้ แต่การส่งข้อมูลในระยะทางเดียวกันนั้นต้องใช้กำลังการปล่อยที่สูง ซึ่งมาพร้อมกับค่าใช้จ่ายที่สูง การใช้ไฟฟ้า และ (อย่าลืม) ความเป็นไปได้ที่จะเกินกำลัง กำลังส่งสัญญาณสูงสุดตามกฎหมายบนแถบความถี่ 433 MHz ด้วยการใช้เครื่องรับคุณภาพปานกลาง ราคาถูก แต่ด้วยเสาอากาศคุณภาพสูง (แม้แต่ DIY) และเครื่องส่งราคาถูกที่มีเสาอากาศคุณภาพดี เราก็สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมได้ในราคาเพียงเศษเสี้ยวของเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายที่มีอยู่

ขั้นตอนที่ 1: ข้อพิจารณาเชิงทฤษฎี

ความคิดในการสร้างเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายสำหรับตรวจสอบอุณหภูมิและความชื้นของอากาศและดินในพื้นที่ต่างๆ ของเรือนกระจกอยู่ในใจฉันเมื่อนานมาแล้วเกือบ 10 ปี ฉันต้องการสร้างเครือข่ายแบบ 1 สายและใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นแบบ 1 สาย น่าเสียดายที่ 10 ปีที่แล้วเซ็นเซอร์ความชื้นหายากและมีราคาแพง (แม้ว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิจะแพร่หลาย) และเนื่องจากการกระจายสายไฟไปทั่วเรือนกระจกจึงดูเหมือนไม่ใช่ทางเลือก ฉันจึงเลิกใช้แนวคิดนี้อย่างรวดเร็ว

อย่างไรก็ตาม ตอนนี้สถานการณ์เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง เราสามารถค้นหาเซ็นเซอร์ราคาถูกและคุณภาพดี (อุณหภูมิและความชื้น) และเรายังสามารถเข้าถึงตัวส่งและตัวรับราคาถูกในย่านความถี่ 433 MHz ได้อีกด้วย มีเพียงปัญหาเดียวคือ ถ้าเรามีเซ็นเซอร์มากขึ้น (สมมุติว่า 20) เราจะแก้ปัญหาการชนกันได้อย่างไร (โปรดจำไว้ว่านี่เป็นการสื่อสารทางเดียว) หมายถึงการปล่อยเซ็นเซอร์ 2 ตัวขึ้นไปซ้อนทับกัน? ขณะค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ ฉันพบเอกสารที่น่าสนใจมากนี้:

เซ็นเซอร์ไร้สายมาบรรจบกันตามขั้นตอนการปฏิบัติงานแบบสุ่ม - โดย RAJBA, T. และ RAJBA, S.

และ

ความน่าจะเป็นของการชนกันใน Wireless Sensor Network ที่มีการส่งแบบสุ่ม - โดย RAJBA S. และ RAJBA NS

โดยพื้นฐานแล้ว ผู้เขียนแสดงให้เราเห็นว่าความน่าจะเป็นของการชนกันในเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายสามารถคำนวณได้หากแพ็กเก็ตถูกปล่อยออกมา ณ จุดเวลาหนึ่งตามการแจกแจงแบบปัวโซเนียน (แบบเอ็กซ์โพเนนเชียล)

สารสกัดจากกระดาษข้างต้นแสดงลักษณะของเครือข่ายที่ศึกษา

  • หน่วยส่งเซ็นเซอร์จำนวนมาก N;
  • หน่วยผู้ส่งเซ็นเซอร์ยังคงเป็นอิสระโดยสมบูรณ์ และการเปิดหรือปิดหน่วยเหล่านี้ไม่มีผลต่อการทำงานของเครือข่าย
  • หน่วยส่งเซ็นเซอร์ทั้งหมด (หรือบางส่วน) อาจเป็นแบบเคลื่อนที่ได้หากอยู่ภายในช่วงวิทยุของสถานีรับ
  • พารามิเตอร์ทางกายภาพที่เปลี่ยนแปลงช้านั้นขึ้นอยู่กับการวัด ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องส่งข้อมูลบ่อยมาก (เช่น ทุก ๆ หลายนาทีหรือหลายสิบนาที)
  • การส่งสัญญาณเป็นแบบทางเดียว กล่าวคือ จากหน่วยเซ็นเซอร์-ผู้ส่งจนถึงจุดรับที่ช่วงเวลา T เฉลี่ย ข้อมูลถูกส่งในโปรโตคอลที่tNS ระยะเวลา;
  • เซ็นเซอร์ที่เลือกจะเริ่มส่งสัญญาณแบบสุ่มในเวลาปัวซอง PASTA (การมาถึงของปัวซองดูค่าเฉลี่ยเวลา) จะถูกใช้เพื่อพิสูจน์การส่งการสอบสวนที่ยุคปัวซอง
  • หน่วยผู้ส่งเซ็นเซอร์ทั้งหมดยังคงเป็นอิสระแบบสุ่มและจะส่งข้อมูลในช่วงเวลาที่เลือกแบบสุ่มของtNS ระยะเวลาและ T เวลาเฉลี่ยของการทำซ้ำ
  • ถ้าเซ็นเซอร์หนึ่งตัวหรือมากกว่าเริ่มส่งสัญญาณในขณะที่โปรโตคอลของtNS ระยะเวลาถูกส่งจากเซ็นเซอร์อื่น สถานการณ์ดังกล่าวเรียกว่าการชนกัน การชนกันทำให้สถานีฐานกลางไม่สามารถรับข้อมูลด้วยวิธีที่ถูกต้องได้

มันเข้ากันได้ดีกับเครือข่ายเซ็นเซอร์ที่ฉันต้องการทดสอบ …

เกือบ.

ฉันไม่ได้บอกว่าฉันเข้าใจคณิตศาสตร์ในบทความอย่างสมบูรณ์ แต่จากข้อมูลที่นำเสนอและข้อสรุป ฉันสามารถเข้าใจได้เล็กน้อยว่ามันคืออะไร สิ่งเดียวคือค่าที่ใช้ในกระดาษทำให้ฉันกังวลเล็กน้อย:) เป็นตัวแปร tNS - ระยะเวลาของการส่งข้อมูลที่ถือว่า 3.2x10-5 NS. ดังนั้นเวลาในการส่งข้อมูลที่รวบรวมจะเท่ากับ 3.2 เรา! ไม่สามารถทำได้ในย่านความถี่ 433 MHz ฉันต้องการใช้ rcswitch หรือเรดิโอเฮดเพื่อตั้งโปรแกรมเซ็นเซอร์ตัวส่งสัญญาณ จากการศึกษารหัสของห้องสมุดทั้งสอง ฉันได้ข้อสรุปว่าเวลาในการส่งข้อมูลที่น้อยที่สุดจะอยู่ที่ 20 มิลลิวินาที ซึ่งสูงกว่าค่า 3.2 ของเรา ด้วยเครื่องส่ง 2.4 GHz เป็นไปได้ tNS เวลาเล็กมาก… แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

หากเราใช้สูตรที่เสนอโดยผู้เขียนบทความนี้ ผลลัพธ์จะเป็น:

ข้อมูลเบื้องต้น(ตัวอย่าง):

  • จำนวนเซ็นเซอร์ N=20;
  • ระยะเวลาการรับส่งข้อมูล tNS=20x10-3 วินาที (0.020 วินาที)
  • ช่วงการส่งเฉลี่ย T=180s

สูตร:

ความน่าจะเป็นของการชนกันในช่วง T is

ภาพ
ภาพ

หากเราคำนึงถึงข้อมูลเบื้องต้น ความน่าจะเป็นของการชนกันในช่วง T จะเท่ากับ 0.043519

ค่านี้ ซึ่งบ่งชี้แนวโน้มที่จะมีความขัดแย้ง 4.35 ต่อการวัด 100 ครั้ง ในความคิดของฉัน ค่อนข้างดี ความน่าจะเป็นสามารถปรับปรุงได้หากเราเพิ่มเวลาการส่งเฉลี่ย ดังนั้นที่ค่า 300 วินาที เราจะมีความน่าจะเป็น 0.026332 นั่นคือ 2.6 การชนต่อการวัด 100 ครั้ง หากเราพิจารณาว่าเราคาดว่าข้อมูลแพ็กเก็ตจะสูญหายในระหว่างการทำงานของระบบ (ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศเป็นต้น) ตัวเลขนี้ก็เยี่ยมมาก

ฉันต้องการจำลองเครือข่ายประเภทนี้ แต่ยังเป็นผู้ช่วยออกแบบด้วย ดังนั้นฉันจึงสร้างโปรแกรมขนาดเล็กในภาษา C คุณสามารถค้นหาซอร์สโค้ดบน github (รวมถึงไบนารีที่คอมไพล์แล้วซึ่งทำงานในบรรทัดคำสั่งของ windows - ปล่อย).

ป้อนข้อมูล:

  • sensor_number - จำนวนเซ็นเซอร์ในเครือข่าย
  • Measurements_number - จำนวนการวัดที่จะจำลอง
  • Average_transmission_interval -เวลาเฉลี่ยระหว่างการส่งข้อมูลต่อเนื่องกัน
  • Transmission_time - ระยะเวลาที่มีประสิทธิภาพของการส่งข้อมูล

เอาท์พุท:

  • เวลาในการวัดสูงสุดที่คำนวณได้
  • รายการการชนกันระหว่างเซ็นเซอร์สองตัว
  • จำนวนการชนกัน
  • ความน่าจะเป็นทางทฤษฎีของการชน

ผลลัพธ์ค่อนข้างน่าสนใจ:)

เพียงพอสำหรับทฤษฎีแล้ว ฉันไม่ต้องการที่จะยืนยันเพิ่มเติมในส่วนทฤษฎี บทความและซอร์สโค้ดค่อนข้างมีวาทศิลป์ ดังนั้นฉันควรไปที่การใช้งานเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายในทางปฏิบัติและมีประสิทธิภาพและเพื่อผลการทดสอบ

ขั้นตอนที่ 2: การใช้งานจริง - ฮาร์ดแวร์

สำหรับเซ็นเซอร์ส่งสัญญาณ เราจำเป็นต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

  • ATtiny85 ไมโครคอนโทรลเลอร์ 1.11 $;
  • ซ็อกเก็ตวงจรรวม 8DIP 0.046 $;
  • เซ็นเซอร์อุณหภูมิ/ความชื้น DHT11 0.74 $;
  • โมดูลส่งสัญญาณ H34A 433MHz 0.73 $;
  • ที่ใส่แบตเตอรี่ 4xAA พร้อมสวิตช์ 1$;

รวม 3.63 $;

ตัวรับที่ใช้ในการทดสอบคือ Arduino UNO (สำหรับการทดสอบเท่านั้น) และโมดูลรับสัญญาณ H3V4F (0.66 เหรียญสหรัฐ) พร้อมเสาอากาศอาร์คราคาถูก (0.32 เหรียญสหรัฐ)

แผนผังผู้ส่งเซ็นเซอร์

ภาพ
ภาพ

หน่วยเซ็นเซอร์ส่งสัญญาณใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 3xAA, 1.5v (ในช่องใส่แบตเตอรี่ที่สี่จะมีชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์) ดังที่คุณเห็นว่าแหล่งจ่ายไฟของเครื่องส่งสัญญาณและเซ็นเซอร์ความชื้น-อุณหภูมิติดอยู่กับพิน PB0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ ดังนั้นเมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่ในโหมดดีพสลีป จะสามารถใช้กระแสไฟฟ้าได้ถึง 4.7uA เมื่อพิจารณาว่าเวลาปลุกของเซ็นเซอร์ส่งสัญญาณจะอยู่ที่ประมาณ 3 วินาที (การวัด การส่ง ฯลฯ) และเวลาเฉลี่ยระหว่างการส่งสัญญาณที่ 180 วินาที (ตามตัวอย่างในบทที่แล้ว) แบตเตอรี่ควรต้านทานได้ค่อนข้างมาก สำหรับแบตเตอรี่อัลคาไลน์คุณภาพดี (เช่น 2000 mAh) ความเป็นอิสระอาจใช้เวลานานกว่า 10 เดือนตามที่คำนวณบน omnicalculator.com (โดยที่ปริมาณการใช้กระแสไฟทั้งหมดคือ: เซ็นเซอร์ - 1.5mA, โมดูลส่งสัญญาณ - 3.5mA และไมโครคอนโทรลเลอร์ ATtiny85 - 5mA, รวม 10mA).

ในภาพด้านล่าง คุณจะเห็นชุดอุปกรณ์ส่งเซ็นเซอร์ที่เกือบจะเสร็จแล้ว

ภาพ
ภาพ

ด้านล่างเป็นรูปถ่ายของหน่วยรับการทดสอบ

ภาพ
ภาพ

ขั้นตอนที่ 3: การใช้งานจริง - ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์ที่อัปโหลดไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ attiny85 ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของหน่วยผู้ส่งเซ็นเซอร์ มีวัตถุประสงค์เพื่ออ่านข้อมูลที่เซ็นเซอร์ให้มา แปลงให้ส่งทางวิทยุ และส่งภายในกรอบเวลาปัวซอง (การกระจายแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลหรือ PASTA - การมาถึงของปัวซองดูค่าเฉลี่ยเวลา) นอกจากนี้ ด้วยการใช้ฟังก์ชันง่ายๆ จะตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่และแจ้งเตือนหากไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับเซ็นเซอร์อีกต่อไป ซอร์สโค้ดมีอยู่ใน github รหัสสำหรับตัวรับการทดสอบนั้นง่ายมาก ฉันโพสต์ไว้ด้านล่าง

// แก้ไขไลบรารี rcswitch จาก https://github.com/Martin-Laclaustra/rc-switch/tree/protocollessreceiver// โค้ดนี้เป็นเวอร์ชันที่แก้ไขจากตัวอย่างของไลบรารี rcswitch ดั้งเดิม #include RCSwitch mySwitch = RCSwitch (); ข้อมูลยาวที่ไม่ได้ลงนาม = 0; การตั้งค่าเป็นโมฆะ () { Serial.begin (9600); mySwitch.enableReceive(0); // ตัวรับบนอินเตอร์รัปต์ 0 => นั่นคือพิน #2 } void loop() { if (mySwitch.available()) { unsigned long data = mySwitch.getReceivedValue(); //เอาต์พุต (mySwitch.getReceivedValue (), mySwitch.getReceivedBitlength (), mySwitch.getReceivedDelay (), mySwitch.getReceivedRawdata (), mySwitch.getReceivedProtocol ()); ความชื้น int = bitExtracted (ข้อมูล, 7, 1); // 7 บิตที่มีนัยสำคัญน้อยกว่าจากตำแหน่ง 1 - อุณหภูมิ int บิตแรกขวาสุด = bitExtracted (ข้อมูล, 7, 8); // 7 บิตถัดไปจากตำแหน่ง 8 ไปทางขวาและอื่น ๆ int v_min = bitExtracted(data, 1, 15); int packet_id = bitExtracted (ข้อมูล 3, 16); ///3 บิต - 8 แพ็กเก็ต id จาก 0 ถึง 7 int sensor_id = bitExtracted (ข้อมูล, 6, 19); ///6 บิตสำหรับ 64 เซ็นเซอร์ ID's - รวม 24 บิต Serial.print(sensor_id);Serial.print(", ");Serial.print(packet_id);Serial.print(", ");Serial.print(temperature); Serial.print(", ");Serial.print(ความชื้น); Serial.println(); mySwitch.resetAvailable(); } } // รหัสจาก https://www.geeksforgeeks.org/extract-k-bits-given-position-number/ int bitExtracted (หมายเลขยาวที่ไม่ได้ลงนาม int k, int p) { return ((1 (p - 1))); }

ฉันพยายามใส่ความคิดเห็นให้มากที่สุดเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น

สำหรับการดีบักฉันใช้ softwareserial library และ attiny85 development board กับโปรแกรมเมอร์ USBasp (ดูคำแนะนำของฉันเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย) ลิงก์ซีเรียลถูกสร้างขึ้นด้วยตัวแปลง Serial เป็น TTL (พร้อมชิป PL2303) ที่เชื่อมต่อกับหมุดงอ (3 และ 4) ของบอร์ดพัฒนา (ดูภาพด้านล่าง) ทั้งหมดนี้เป็นความช่วยเหลือที่ทรงคุณค่าในการกรอกโค้ดให้สมบูรณ์

ภาพ
ภาพ

ขั้นตอนที่ 4: ผลการทดสอบ

ผลการทดสอบ
ผลการทดสอบ
ผลการทดสอบ
ผลการทดสอบ

ฉันได้สร้างหน่วยส่งเซ็นเซอร์ 5 หน่วยที่รวบรวมและส่งค่าที่วัดโดยเซ็นเซอร์ DHT11 ฉันบันทึกและบันทึกการวัดด้วยความช่วยเหลือของตัวรับการทดสอบและโปรแกรมจำลองเทอร์มินัล (foxterm) ในช่วงสามวัน ฉันเลือกช่วงเวลาเรียน 48 ชั่วโมง ฉันไม่จำเป็นต้องสนใจค่าที่วัดได้ (เช่น เซ็นเซอร์ 2 แสดงค่าที่ไม่ถูกต้อง) แต่อยู่ที่จำนวนการชนกัน นอกจากนี้ ตัวรับยังวางเซ็นเซอร์ไว้ใกล้มาก (ที่ระยะ 4-5 ม.) เพื่อขจัดสาเหตุอื่นๆ ของการสูญเสียแพ็กเก็ต บันทึกผลการทดสอบเป็นไฟล์ cvs และอัปโหลดแล้ว (ดูไฟล์ด้านล่าง) ฉันยังอัปโหลดไฟล์ excel ตามไฟล์ csv นี้ ฉันถ่ายภาพหน้าจอเพื่อแสดงให้คุณเห็นว่าการชนกันเป็นอย่างไร (ในการทดสอบของฉัน) ฉันได้เพิ่มความคิดเห็นลงในภาพหน้าจอแต่ละภาพด้วย

คุณอาจสงสัยว่าทำไมฉันไม่ใช้บริการตัวโหลดข้อมูลเช่น ThingSpeak ความจริงก็คือฉันมีบันทึกจำนวนมาก เซ็นเซอร์และข้อมูลจำนวนมากมาบ่อยครั้งในช่วงเวลาที่ไม่ปกติ และบริการ IoT ออนไลน์อนุญาตเฉพาะข้อมูลในเซ็นเซอร์จำนวนหนึ่งและในช่วงเวลาที่ค่อนข้างใหญ่เท่านั้น ฉันกำลังคิดที่จะติดตั้งและกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์ IoT ของตัวเองในอนาคต

ในท้ายที่สุด การวัด 4598 ครั้งในหน่วยผู้ส่งเซ็นเซอร์ 5 หน่วย (ประมาณ 920 ครั้ง/เซ็นเซอร์) ส่งผลให้มีการชนทั้งหมด 5 ครั้งเป็นระยะเวลา 48 ชั่วโมง (0.5435 ครั้งต่อการวัด 100 ครั้ง) ทำคณิตศาสตร์ (โดยใช้โปรแกรม wsn_test ที่มีข้อมูลเริ่มต้น: เซ็นเซอร์ 5 ตัว เวลาเฉลี่ย 180 วินาที เวลาในการส่ง 110 ms) ความน่าจะเป็นของการชนกันจะเป็น 0.015185 (การวัด 1.52 ครั้ง/100 ครั้ง) ผลการปฏิบัตินั้นดียิ่งกว่าผลทางทฤษฎีใช่หรือไม่ ?:)

ภาพ
ภาพ

อย่างไรก็ตาม มี 18 แพ็กเก็ตที่สูญหายในช่วงเวลานี้ ดังนั้นการชนกันจึงไม่สำคัญมากนักในเรื่องนี้ แน่นอน การทดสอบควรเกิดขึ้นเป็นระยะเวลานานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แน่ชัดที่สุด แต่ในความคิดของฉัน ถือว่าประสบความสำเร็จแม้ในสภาวะนี้และยืนยันสมมติฐานทางทฤษฎีอย่างเต็มที่

ขั้นตอนที่ 5: ความคิดสุดท้าย

สมัครทันที

ในเรือนกระจกขนาดใหญ่มีการปลูกพืชหลายชนิด หากการชลประทานดำเนินการด้วยตนเองโดยไม่มีการตรวจสอบสภาพอากาศ ไม่มีระบบอัตโนมัติ ไม่มีการบันทึกข้อมูล มีความเสี่ยงที่ชลประทานจะมากหรือน้อยเกินไป และการใช้น้ำในระดับสูง ก็ไม่มีหลักฐานสำหรับการปรับการใช้น้ำให้เกิดประโยชน์สูงสุด มีความเสี่ยงสำหรับพืชผลใน ทั่วไป. เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เราสามารถใช้เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายได้:)

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, เซ็นเซอร์ความชื้นในอากาศ, เซ็นเซอร์ความชื้นในดินสามารถวางได้ทั่วในเรือนกระจกและด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลที่ส่ง สามารถทำได้หลายอย่าง: วาล์วไฟฟ้าสตาร์ท-หยุดเพื่อให้น้ำไหลได้ตามต้องการ, พัดลมไฟฟ้าสตาร์ท-สต็อป เพื่อลดอุณหภูมิในพื้นที่ต่างๆ เครื่องทำความร้อนแบบสตาร์ท-หยุดได้ตามต้องการ และข้อมูลทั้งหมดสามารถจัดเก็บถาวรเพื่อการวิเคราะห์ในอนาคต นอกจากนี้ ระบบยังสามารถจัดเตรียมเว็บอินเทอร์เฟซที่เข้าถึงได้ทุกที่ และแจ้งเตือนทางอีเมลหรือ SMS ในกรณีที่มีสภาวะผิดปกติ

อะไรต่อไป?

  • การทดสอบด้วยเซ็นเซอร์จำนวนมากขึ้น
  • การทดสอบแบบเรียลไทม์ด้วยเซ็นเซอร์ระยะไกลในพื้นที่ครอบคลุม
  • การติดตั้งและกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์ IoT ภายในเครื่อง (เช่นบน Raspberry Pi)
  • ทดสอบด้วยเครื่องส่งสัญญาณ (ตัวรับส่งสัญญาณ) - เซ็นเซอร์บน 2.4Ghz

ดังนั้น… เพื่อดำเนินการต่อ…:)

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: การใช้ย่านความถี่ 433MHz ในภูมิภาคของคุณอาจอยู่ภายใต้ข้อบังคับด้านความถี่วิทยุ โปรดตรวจสอบความถูกต้องตามกฎหมายของคุณก่อนที่จะลองโครงการนี้

การประกวดเซนเซอร์
การประกวดเซนเซอร์
การประกวดเซนเซอร์
การประกวดเซนเซอร์

รองชนะเลิศการประกวดเซนเซอร์