В настоящее время подключение к Интернету стало необходимостью, поскольку сегодня уже многим электронным устройствам для правильной работы требуется активное подключение к Интернету. Хотя большинство устройств имеют опции подключения по Wi-Fi, но многие гаджеты и сетевые маршрутизаторы все еще используют порты Ethernet и кабели для подключения к проводной линии Интернет. Сегодня мы узнаем, как можно передавать энергию по линиям передачи данных в рамках PoE (Power over Ethernet).
Возможность получать данные в реальном времени из разных источников, хранить их и обрабатывать их для практического использования для преобразования и оптимизации процессов в режиме реального времени имеет огромное значение для проектов Интернета вещей (IoT). Это одна из причин, по которой облако устройств является одной из наиболее важной (а иногда и самой дорогой) частью архитектуры любого IoT-решения или проекта, поскольку данные должны храниться там, где к ним можно легко получить доступ для дальнейшего анализа.
Для людей, желающих развернуть пилотные проекты и прототипы масштабируемых проектов с ограниченным бюджетом, выкладывание огромных сумм, необходимых для хранения данных на платформах, таких как Azure, может оказаться довольно обременительным, и хотя существует множество бесплатных платформ IoT, которые они могут использовать, иногда есть одно ограничение или что-то другое, что делает их непригодными в определенных ситуациях. В сегодняшнем уроке мы рассмотрим дешевый/бесплатный альтернативный способ хранения ваших данных в облаке. Мы рассмотрим, как вы можете подключить свои устройства Интернета вещей к Google Sheet, чтобы иметь возможность регистрировать данные.
В последнее время для передачи данных на относительно большие расстояния все чаще используют связь LoRa (Long Range или связь на дальние расстояния). LoRa, по сути, является грамотным способом получить очень хорошую чувствительность приемника и низкую частоту ошибок по битам (BER) при использовании недорогих чипов. Это означает, что приложения с низкой скоростью передачи данных могут получить гораздо большую дальность, используя LoRa, а не другие схожие технологии радиосвязи.
На сегодняшний день на рынке представлено довольно большое количество микросхем и отладочных плат для сети LoRa, и сегодня мы поработаем с одной из них. TTGO LoRa32 SX1276 OLED – это плата разработки ESP32 со встроенным чипом LoRa и 0,96-дюймовым OLED-дисплеем SSD1306. В этом руководстве мы покажем, как отправлять и получать пакеты LoRa (соединение точка-точка) и использовать OLED-дисплей с Arduino IDE.
Разъем USB-C (официальное название USB Type-C) все чаще используется в современных смартфонах и других вычислительных устройствах. USB-C не похож на классические разъемы USB (включая разъемы microUSB и MiniUSB). Когда-то USB пришел в качестве замены для больших разъемов, чтобы заменить последовательные порты, параллельные порты, порт для мыши и клавиатуры ПК. USB Type B был разработан для больших настольных устройств. USB Mini-B был принят для гораздо меньших устройств. Он имеет два цифровых сигнальных контакта и контакты питания, заземления, которые мы находим на разъемах типа B.
В поколение Mini-B была добавлена функция USB On-the-Go (OTG). USB изначально был разработан как протокол типа Host/Target (Хост/Цель). Одно хост-устройство (ПК) может связываться с 127 устройствами через концентраторы. Но цели не могли общаться друг с другом напрямую. Этого было достаточно для ПК, для мыши или клавиатуры. Постепенно все стало меньше. Стандартный форум USB и производители небольших устройств разработали два улучшения. Одним из них является разъем USB Micro B, а вторым – протокол OTG.
При выполнении проектов с использованием Arduino нам всегда нужно подключать Arduino к ПК, чтобы загрузить в него программу. Но иногда очень неудобно всегда подключать плату к ПК, например, если бы это был робототехнический проект, тогда вам всегда нужно ставить робота рядом с компьютером или ноутбуком, чтобы перепрограммировать его. Эта проблема может быть решена путем использования беспроводного программирования Arduino или программирования «по воздуху». Поэтому сегодня мы создадим схему для беспроводного программирования Arduino с использованием модуля Bluetooth HC-05.
ESP32 имеет два интерфейса шины I2C, которые позволяют работать ему в качестве главного (Master) или подчиненного (Slave) на шине I2C. В этом руководстве мы рассмотрим протокол связи I2C с ESP32 с использованием Arduino IDE: как выбрать выводы I2C, подключить несколько устройств I2C к одной шине и как использовать два интерфейса шины I2C.
В последнее время сетевое или беспроводное подключение остается одной из наиболее важных функций любого устройства, даже для устройств, которые не подключены напрямую к Интернету. Необходимость отправки данных с одного устройства на другое – важная часть строящегося вездесущего мира Интернета вещей. Для разработчиков, радиолюбителей и профессионалов, выбор правильного коммуникационного модуля зависит от знания доступных опций, поэтому в сегодняшнем уроке мы рассмотрим использование радиочастотных трансиверов большой дальности 315 МГц в качестве средства коммуникации. Это может быть следующим вариантом для ваших проектов на основе Arduino.
Радиочастотные приемопередатчики ближнего радиуса действия, такие как модули 433 МГц, очень популярны среди радиолюбителей и энтузиастов, однако их ближняя дальность была узким местом для пользователей, поскольку они едва обеспечивают покрытие сигнала для области, большей, чем стандартная комната. Чтобы решить эту проблему и дать разработчикам больше возможностей и преимуществ, компания PMD Way разработала новые приемопередатчики с частотами 315/415 МГц.
Bluetooth Low Energy (BLE) – это версия Bluetooth, представленная в виде уменьшенной высокооптимизированной версии классического Bluetooth. Он также известен как Smart Bluetooth. BLE был разработан с учетом минимально возможного энергопотребления, особенно для оборудования низкой стоимости, низкой пропускной способности, низкой мощности и низкой сложности. ESP32 имеет встроенные возможности BLE, но для других микроконтроллеров, таких как Arduino, можно использовать nRF24L01. Этот дешевый радиочастотный модуль также можно использовать в качестве модуля BLE для отправки данных на другое устройство Bluetooth, такое как смартфоны, компьютер и т. д.
Сегодня в этом примере мы покажем, как отправлять любые данные через BLE, используя nRF24L01. Мы будем отправлять показания температуры от датчика DHT11 на смартфон с помощью модуля Arduino и nRF через BLE.
Оптоволоконная связь – это метод связи, при котором сигнал передается в виде света, а оптическое волокно используется в качестве среды передачи этого светового сигнала из одного места в другое. Сигнал, передаваемый по оптическому волокну, преобразуется из электрического сигнала в свет, а на приемном конце он преобразуется обратно в электрический сигнал из света. Отправляемые данные могут быть в форме аудио, видео или телеметрических данных, которые должны быть отправлены на большие расстояния или по локальным сетям. Оптоволоконная связь, обеспечивающая хорошие результаты при передаче данных на большие расстояния на высокой скорости, используется в качестве приложения для различных коммуникационных целей.
В этом примере мы рассмотрим, как установить HTTP-связь между двумя устройствами ESP32. Одно из устройств будет действовать как сервер, а другое – как клиент. Впрочем, такая концепция позволяет взаимодействовать большему количеству устройств в сети.
В некоторых случаях применения может потребоваться использование нескольких устройств в сети для связи друг с другом. Например, мы могли бы спроектировать архитектуру, в которой есть центральный узел, отвечающий за связь с удаленным сервером. Этот узел может выполнять роль получения данных от других устройств и отправки их на сервер и/или получения конфигураций с сервера и пересылки их на устройства.
