Veikla Apie mane Projektai Kontaktai

Daiktų interneto (IoT) sprendimai

Daiktų interneto (IoT) sprendimai

Pirmas sukonstruotas baterijomis maitinamas įrenginio variantas buvo skirtas aptikti išsiliejusį vandenį ir apie nuotėkį informuoti SMS žinute.


Antrą (patobulintą) variantą konstravau rimtesnį, gebantį matuoti kelis matavimus (aplinkos oro temperatūrą ir drėgmę bei vandens nuotėkį) vienu metu. Duomenų perdavimui panaudojau GPRS mobilaus interneto ryšio modulį (šiai dienai pigiausias ir mobiliausias sprendimas įrangos atžvilgiu naudojant išorinį maitinimą). Kadangi mano įrenginys turėjo būti talpinamas patalpoje kur nėra elektros, teko jį užmaitinti iš 20000mAh pakraunamos ličio jonų akumuliatoriaus (panaudojau „power bank“). Šio akumuliatoriaus įrenginio veikimui turėtų pakakti nemažiau nei metus (siunčiant duomenis kas 15 minučių). Viską sutalpinau į sandarią IP56 paskirstymo dėžutę, nes reikėjo šį įrenginį patalpinti į drėgną (užpilamą) patalpą po žeme.

IoT

Bendravimui su duomenų surinkimo sistemomis panaudojau sparčiai populiarėjantį MQTT protokolą, kuris pagrįstas klientų ir tarpininko (brokerio) struktūra. Šis protokolas yra dvikryptis, naudojant jį galimas tiek duomenų surinkimas iš „IoT“ įrenginių tiek ir jų valdymas. Duomenų saugumui galimas TLS šifravimas.

Duomenų mainų protokolo struktūra

Serveriui panaudojau vienos plokštės kompiuterį „Raspberry Pi“, kurio resursų pilnai užteko MQTT brokeriui bei duomenų surinkimo, apdorojimo ir atvaizdavimo programinei įrangai. Duomenų atvaizdavimas prieinamas iš bet kurio įrenginio turinčio interneto naršyklę ir internetą.

Duomenų atvaizdavimas

Taip pat, pačio įrenginio diagnostikai susikonfigūravau langą, kuriame galėjau stebėti baterijos įkrovimo lygį, išsiųstų duomenų paketų kiekį, prarastų duomenų paketų kiekį, mobilaus ryšio kokybę ir kt.

Įrenginio diagnostika

Panaudojus šią mikroprocesoriaus bazę ir prijungus įvairiausius jutiklius (slėgio, srauto, šviesos, atstumo, dujų, spalvos, pokrypio, magnetinio lauko, judesio ir kt.) galima sukonstruoti įvairių fizikinių parametrų monitoringo sistemas.

Planuoju šiam įrenginiui įdiegti Narrow Band ryšio technologiją (galima naudoti ir kitus ryšio modulius, tokius kaip LoRa, WiFi, 4G LTE ir kt.), taip būtų galima sutaupyti baterijos energijos apie 10 kartų. Taip pat šį įrenginį galima kombinuoti su nedidelės galios saulės elementais ar vėjo generatoriais, kurie esant reikiamoms aplinkos sąlygoms krautų šio įrenginio akumuliatorių bateriją.

Taip pat šį įrenginį galima būtų panaudoti kitų įrenginių valdymui (pvz. šviesos įjungimui/išjungimui, elektros prietaisų valdymui, laistymo sistemų įjungimui/išjungimui, vėdinimo sistemų valdymui ir t.t.)