Tabla de contenido
- resumen
- Lista de materiales
- Sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN
- Configuración de una puerta de enlace LoRaWAN mediante un servidor TTN
- Configuración de Roller One Node
- Configuración del firmware del dispositivo final y código fuente/programa
- Monitoreo de la humedad del suelo usando LoRaWAN en el servidor TTN
- Visualización de datos del servidor ThingSpeak
- Video Tutorial y Guía
resumen
En este artículo, discutiremos un dispositivo inteligente de monitoreo de temperatura / humedad / humedad del suelo utilizando LoRaWAN en el servidor TTN (Red de cosas). El proyecto utiliza la tecnología LoRaWAN para transmitir de forma inalámbrica datos de temperatura, humedad y humedad del suelo a servidores TTN (Network of Things) para monitoreo y análisis.
En la agricultura y la horticultura, es importante controlar la humedad del suelo para que las plantas reciban la cantidad correcta de agua. Además, controlar la temperatura y la humedad ayudará a prevenir el crecimiento de hongos y garantizará que el ambiente sea propicio para el crecimiento de las plantas. Los métodos tradicionales de monitoreo de estos parámetros implican mediciones manuales, que pueden llevar mucho tiempo y ser laboriosas.
Con el sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN, este proceso se simplifica y es más eficiente: el sensor utilizado en el proyecto está conectado al microcontrolador ATmega328, que lee los datos del sensor y los envía de forma inalámbrica al servidor TTN. Permite a los agricultores y jardineros monitorear las condiciones ambientales en tiempo real y tomar decisiones informadas basadas en los datos recibidos.
Este artículo proporciona una guía detallada sobre cómo configurar el sensor de temperatura, humedad / humedad del suelo LoRaWAN y enviar datos de forma inalámbrica a largas distancias a una puerta de enlace LoRaWAN de 915MHz. Desde allí, puede enviarlo al servidor de Thingspeak para su monitoreo en tiempo real. Además, en este artículo se describe cómo hacer que el dispositivo funcione durante más de un año con pilas AAA habilitando los modos de suspensión y bajo consumo.
Lista de materiales
Este proyecto requiere los siguientes componentes: Todos estos componentes son Fabricante Fab Sitio web.
| S.N. | componente | cantidad | Comprar enlace |
|---|---|---|---|
| 1 | Laura One Sensor de humedad del suelo | 1 | Fabricante Fab |
| 2 | Puerta de enlace LoRaWAN LPS8N | 1 | Fabricante Fab |
| 3 | Convertidor USB-UART | 1 | Fabricante Fab |
| 4 | Baterías AAA | 3 | – |
Sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN
el Lola One Sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo Es un dispositivo versátil que le permite controlar los niveles de humedad del suelo utilizando. capacidad El método de recubrimiento impermeable evita los problemas de corrosión que a menudo ocurren con sensores de humedad del suelo de modo de resistencia de bajo costo. Además, está equipado con Sensor de temperatura/humedad del aire AHT10, ideal para su uso en invernaderos. Utiliza Microcontroladores ATmega328 Con Arduino Pro Mini Bootloader.
El dispositivo funciona con tres baterías AAA y consume menos de 1 μA de corriente de sueño. 26uA Y corriente de trabajo 4mACon un intervalo de mensajes de 1 hora, el tiempo de trabajo promedio para las operaciones de clase A es de más de 1 año.
El sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN está diseñado para la creación y creación de prototipos de proyectos.Appkey, AppEUI y DevEUI) y crear un Aplicaciones Lola WAN En solo unos minutos. Los usuarios también son libres de cambiar la configuración, como el intervalo de mensajes LoRaWAN, así como agregar / eliminar funciones según sea necesario. Sin embargo, es importante tener en cuenta que necesita un enrutador LoRaWAN para usar este dispositivo.
Funciones
- rodillo un nodo, RA08H
- Medición de la humedad del suelo basada en capacidad ensayo
- Bajo consumo de energía: 7.1uA Cuándo dormir y 4mA Envío de mensajes de respuesta
- A bordo AHT10 Sensores para monitorizar el aire temperatura y aire humedad
- A bordo Voltaje de la batería medición
- Modelos compatibles Arduino
- Tensión de alimentación: 4.7 ~ 3.5V
Configuración de una puerta de enlace LoRaWAN mediante un servidor TTN
el Lola One Sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo Es un producto con chip Lorawan RA08H, por lo que este producto necesita una puerta de enlace LoRaWAN.
Por lo tanto, debe comprar las populares puertas de enlace Lo RaWAN como LPS8, LPS8N, LIG16, LG01-N, LG308 o cualquier otra puerta de enlace compatible con una frecuencia de 915MHz.
El proyecto utilizó la puerta de enlace LoRaWAN de código abierto de Dragino, la puerta de enlace interior LPS8N. Le permite conectarse a redes inalámbricas LoRa a redes IP a través de redes celulares WiFi, Ethernet o 4G.LPS8N utiliza reenviadores de paquetes Semtech y es totalmente compatible con el protocolo LoRaWAN. Esto también se aplica a la puerta de enlace interior LPS8N.
Para supervisar datos en Internet, la puerta de enlace LoRaWAN LPS8N debe configurarse en el servidor de red Things.
La Red Mono (TTN) es una comunidad abierta global que construye una red descentralizada de Internet de las Cosas (IoT). El servidor TTN es la columna vertebral de esta red y es responsable de administrar las puertas de enlace, los nodos y los datos de la red.
Los servidores TTN se construyen sobre el protocolo LoRaWAN, que es un protocolo de red de área amplia (LPWAN) de baja potencia diseñado para la comunicación de larga distancia y baja potencia entre dispositivos IoT y puertas de enlace. El servidor está diseñado para ser abierto y accesible para cualquier persona, por lo que los desarrolladores pueden crear aplicaciones en la red TTN y usarla como plataforma para proyectos de IoT.
En primer lugar, debe conectar la puerta de enlace LoRaWAN LPS8N al servidor TTN, y el proceso de configuración de la puerta de enlace se describe en detalle en los siguientes pasos paso a paso.
Una vez que la puerta de enlace establece una conexión con el servidor TTN, está listo para comenzar a probar el nodo LoRa.
Configuración de Roller One Node
el Lola One Sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN Gateway & The Things Network Server es el nodo que necesita ser configurado. Esto es para que pueda supervisar los datos en el panel TTN.
Finalizar registro de dispositivo
Para configurar la aplicación, siga estos pasos:
Ir a la parte de aplicación de Panel de TTN y haga clic en ‘Creación de una aplicación‘.
Establezca el ID de aplicación y el nombre de la aplicación requeridos,[アプリケーションの作成]Clic.
Clic. Finalizar registro de dispositivo para agregar un dispositivo final a la aplicación.
Establezca la información de acuerdo con el diagrama anterior.
Clic. Mostrar activación avanzada, clase LoRaWANY Configuración del clúster para finalizar la configuración.
Escoger (Otaa) modo y Únete a EUIPuede configurar cualquier joinEUI de 16 dígitos. el DevEUI elementoT Clave de aplicación Puede configurarlo haciendo clic en Generar. próximo confirmar.
Una vez creado correctamente el dispositivo final, el usuario puede ver el nuevo dispositivo final.
Formateador de carga útil
Cuando el dispositivo final envía datos a TTN y TTN recibe los datos en formato de flujo de bytes. de Formateador de carga útilEl usuario puede establecer el procedimiento de análisis.
Clic. Formateador de carga útily, a continuación, haga clic en Formateadores JavaScript personalizadosA continuación, el usuario puede copiar el código en Código formateador.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | función Decodificar enlace ascendente(entrada) { variable una vez = entrada.byte[0] variable Fumi = entrada.byte[1] variable Teletipo = entrada.byte[2] variable …bat = entrada.byte[3] devolución { datos:{ ¡ADC una vez Fumi, …bat número Campo 1:Teletipo, Campo 2:una vez, Campo 3:Fumi, Campo 4:…bat }, }; } |
Configuración del firmware del dispositivo final y código fuente/programa
Inserte 3 pilas AAA en la parte posterior del soporte de la batería antes de pasar a la parte de codificación.
El firmware para el sensor de temperatura, humedad / humedad del suelo LoRaWAN ya ha sido desarrollado por el fabricante, el firmware completo se puede encontrar aquí.
Descargar el archivo (Marco de firmware/moisture_lorawan) para abrirlo.
El marco maneja no solo el protocolo LoRaWAN, sino también varias funciones, como configurar modos de suspensión, generar señales PWM, detectar la temperatura / humedad del aire, etc. Los usuarios pueden cambiar o aplicar fácilmente esta configuración realizando algunos cambios en el código de firmware.
Los usuarios deben hacer sus propias copias Devui, AppeouiY Clave de aplicación establecimiento config.h Archivo.
el SLEEP_CYCLE Una característica es un procedimiento cronometrado que permite que el dispositivo se active periódicamente y envíe datos. La configuración predeterminada se establece en actual 450Esto corresponde a un intervalo de informe de aproximadamente 60 minutos. El controlador Atmega328P hace todas las renovaciones 60 minutos Para iniciar la transmisión de datos LoRaWAN, esto tomará aproximadamente 8 segundos, antes de volver a entrar en modo de suspensión. El usuario puede ajustar esta configuración para equilibrar el intervalo de datos con la vida útil del módulo.
Una vez hecho esto, el sensor se puede programar usando USB a UART Convertidor e IDE de Arduino. Conecte los cables de la siguiente manera:
Vcc — Vcc
GND — GND
TX — RX
RX — TX
Desde el administrador de placas, seleccione la configuración de Arduino Pro Mini 3.3V / 8MHz, luego seleccione el puerto COM.
Luego presione el botón de carga para permitir que el código se escriba en el microcontrolador ATmega328.
Monitoreo de la humedad del suelo usando LoRaWAN en el servidor TTN
Una vez que haya cargado su código, puede iniciar el proceso de prueba. Remoje la temperatura LoRaWAN, sumerja el sensor de humedad / humedad del suelo en el suelo o guárdelo en una maceta para realizar pruebas.
Si el sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN funciona correctamente, TTN recibirá el flujo de bytes de datos analizados.
El panel TTN recibe datos de humedad, temperatura, humedad y voltaje de la batería del suelo.
Visualización de datos del servidor ThingSpeak
Envíe datos de TTN a Thingspeak para la visualización del diagrama para que los datos sean más fáciles de usar y visualmente accesibles para el usuario final. Esto permite a los usuarios finales monitorear sus datos de una manera más directa.
Clic. Webhooks >> integrados
Buscar iconos para Singspeaky, a continuación, haga clic en Aceptar.
Inicia sesión en Thingspeak y crea un nuevo canal.
Configure el canal como se muestra.
A continuación, guarde el canal.[API キーの書き込み]Escoger
Copie el ID del canal, escriba la clave API en el webhook y cree el webhook de ThingSpeak.
Los webhooks de ThingSpeak incluyen Bullitt.
Cuando el sensor de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN funciona correctamente, el servidor Thingspeak recibe el flujo de bytes de datos y lo muestra en un formato gráfico visual.
Video Tutorial y Guía
Monitoreo inteligente de la humedad del suelo y del aire/humedad con LoRaWAN en servidores TTN
En conclusión, los sensores de temperatura/humedad/humedad del suelo LoRaWAN proporcionan datos valiosos para monitorear las condiciones ambientales. Al aprovechar la red TTN, los datos se pueden transmitir de forma segura y confiable, y la plataforma Thingsspeak proporciona una interfaz fácil de usar para mostrar datos en un formato gráfico visual.
Este par de tecnologíasEl emparejamiento permite un monitoreo eficiente y efectivo de las condiciones ambientales, lo cual es útil en una variedad de situaciones como la agricultura, el monitoreo del clima y el control del clima interior.