Control de GPIO de Raspberry Pi sobre MQTT usando ThingsBoard


ThingsBoard es una plataforma de servidor de código abierto que le permite monitorear y controlar dispositivos IoT. Es gratuita tanto para uso personal como comercial y puede implementarlo en cualquier lugar.

ThingsBoard es pues  una plataforma de IoT de código abierto que permite el desarrollo rápido, la gestión y la ampliación de los proyectos de IoT  de modo  que  puede:

  • Crear dispositivos de provisión y control.
  • Recopilar y visualizad datos de dispositivos.
  • Analizea datos del dispositivo y disparae alarmas.
  • Entregar datos del dispositivo a otros sistemas.
  • Habilitar las funciones específicas de casos de uso usando reglas y complementos personalizables.
  • Proporcionar la nube IoT lista para usar o ser la solución en las instalaciones que habilitará la infraestructura del lado del servidor para sus aplicaciones de IoT.

ThingsBoard es escalable pues es una plataforma escalable horizontalmente y compilación utilizando tecnologías líderes de código abierto, tolerante a errores  pues  no hay punto único de fallo ya que  cada nodo en el clúster es idéntico,es personalizable pues permite agregar nueva funcionalidad es fácil con widgets personalizables, motor de reglas y sistema de complementos, es s duradero  y es robusto y eficiente  pues  el nodo de servidor único puede manejar decenas o incluso cientos de miles de dispositivos según el caso de uso (un cluster ThingsBoard puede manejar millones de dispositivos). Asimismo también puede conectar dispositivos existentes a la plataforma usando ThingsBoard Gateway .

 

ThingsBoard le permite enviar llamadas de procedimiento remoto (RPC) desde aplicaciones del servidor a dispositivos y viceversa. Básicamente, esta característica le permite enviar comandos a dispositivos y recibir resultados de ejecución de comandos. Similarmente, puede ejecutar la solicitud desde el dispositivo, aplicar algunos cálculos u otra lógica del lado del servidor en el back-end y enviar la respuesta de regreso al dispositivo. Esta guía cubre las capacidades de ThingsBoard RPC. Después de leer esta guía, se familiarizará con los siguientes temas:

  • Tipos de llamadas RPC
  • Casos de uso de RPC básicos
  • Las API RPC del lado del cliente y del lado del servidor
  • Widgets RPC

Tipos de llamadas RPC

La característica de RPC de Thinsboard se puede dividir en dos tipos según el originador: llamadas RPC originadas en el dispositivo y originadas en el servidor. Para utilizar nombres más conocidos, denominaremos llamadas RPC originadas en el dispositivo como llamadas RPC del lado del cliente y llamadas RPC originadas en el servidor como llamadas RPC del lado del servidor .

imagen

Las llamadas RPC del lado del servidor se pueden dividir en un solo sentido y bidireccional:

  • La solicitud RPC unidireccional se envía al dispositivo sin confirmación de entrega y, obviamente, no proporciona ninguna respuesta del dispositivo. La llamada RPC puede fallar solo si no hay una conexión activa con el dispositivo objetivo dentro de un período de tiempo de espera configurable.imagen
  • La solicitud de RPC bidireccional se envía al dispositivo y espera recibir una respuesta del dispositivo dentro del tiempo de espera determinado. La solicitud del lado del servidor está bloqueada hasta que el dispositivo de destino responda a la solicitud.imagen

Vamos  a  ver una  aplicación de ejemplo    que  permitirá controlar GPIO de su dispositivo Raspberry Pi utilizando la interfaz de usuario web de ThingsBoard y observaremos el control de GPIO utilizando  un Led conectado a uno de los pines. El propósito de esta aplicación es demostrar las capacidades de ThingsBoard RPC .

Dispositivo RPC API

ThingsBoard está diseñado para ejecutarse y utilizarse en la mayoría del hardware, desde Raspberry PI local hasta potentes servidores en la nube. Las formas de configurar un cluster de ThingsBoard soporta los  siguientes sistemas operativos:

  • Windows : instale el clúster Thingboard en cualquier máquina preexistente que ejecute Windows.
  • Linux (Ubuntu y CentOS) : instala el clúster Thingboard en cualquier máquina preexistente que ejecute Linux.
  • Raspberry Pi 3 Modelo B (Raspbian Jessie) : instala el servidor Cassandra y Thingboard en una Raspberry Pi 3 modelo B.
  • Docker (Linux o Mac OS) : instala un clúster ThingsBoard de un nodo en tu máquina Linux o Mac OS para su desarrollo y prueba.
  • Docker (Windows) : instala un clúster ThingsBoard de un nodo en tu máquina con Windows para su desarrollo y prueba.
  • Instalación de AWC EC2 utilizando AMI : instale un clúster ThingsBoard de nodo único con AWI AMI público.

Asimismo , sin instalar nada ,también si esta es su primera experiencia con la plataforma, puede usar una demostración en vivo para ahorrar tiempo en la instalación (vea la página de documentación de demostración en vivo para más detalles).Ejempl

 

Ejemplo  control de un  led

En  este ejemplo  “hello world”   orientado a controlar un led usaremos  una   Raspberry Pi con una aplicación simple escrita en Python , que se conectará al servidor ThingsBoard a través de MQTT y escuchará los comandos RPC.

El estado GPIO actual y el widget de control GPIO se visualizaran utilizando el panel de control incorporado personalizable.

Por tanto tendrá que tener el servidor ThingsBoard en funcionamiento. Use Live Demo o la Guía de instalación para instalar ThingsBoard.

Lista de hardware y pinouts

  • Raspberry Pi : utilizaremos Raspberry Pi 3 Model B pero puede usar cualquier otro modelo.
  • Led y resistencia correspondiente
  • 2 cables de puente hembra a macho

Dado que nuestra aplicación permitirá controlar el estado de todos los pines GPIO disponibles, recomendamos conectar algunos LED a esos pines para mayor visibilidad. Puede usar culquier  instrucción básica u otra para cablear algunos LED.

Instalación de la biblioteca MQTT

El siguiente comando instalará la biblioteca MQTT Python:

sudo pip install paho-mqtt

La aplicación consiste en un único script python que está bien documentado. Tendrá que modificar la constante THINGSBOARD_HOST para que coincida con su dirección IP de instalación del servidor ThingsBoard o nombre de host. Utilice “demo.thingsboard.io” si está utilizando el servidor de demostración en vivo .

El valor de la constante ACCESS_TOKEN corresponde al dispositivo Raspberry Pi de muestra en datos de demostración preaprovisionados . Si está utilizando un servidor de demostración en vivo , obtenga el token de acceso para el “Dispositivo de demostración Raspberry Pi preaprovisionado”.

 

resources/gpio.py 
import paho.mqtt.client as mqtt
import RPi.GPIO as GPIO
import json

THINGSBOARD_HOST = 'YOUR_THINGSBOARD_IP_OR_HOSTNAME'
ACCESS_TOKEN = 'RASPBERRY_PI_DEMO_TOKEN'

# We assume that all GPIOs are LOW
gpio_state = {7: False, 11: False, 12: False, 13: False, 15: False, 16: False, 18: False, 22: False, 29: False,
              31: False, 32: False, 33: False, 35: False, 36: False, 37: False, 38: False, 40: False}


# The callback for when the client receives a CONNACK response from the server.
def on_connect(client, userdata, rc, *extra_params):
    print('Connected with result code ' + str(rc))
    # Subscribing to receive RPC requests
    client.subscribe('v1/devices/me/rpc/request/+')
    # Sending current GPIO status
    client.publish('v1/devices/me/attributes', get_gpio_status(), 1)


# The callback for when a PUBLISH message is received from the server.
def on_message(client, userdata, msg):
    print 'Topic: ' + msg.topic + '\nMessage: ' + str(msg.payload)
    # Decode JSON request
    data = json.loads(msg.payload)
    # Check request method
    if data['method'] == 'getGpioStatus':
        # Reply with GPIO status
        client.publish(msg.topic.replace('request', 'response'), get_gpio_status(), 1)
    elif data['method'] == 'setGpioStatus':
        # Update GPIO status and reply
        set_gpio_status(data['params']['pin'], data['params']['enabled'])
        client.publish(msg.topic.replace('request', 'response'), get_gpio_status(), 1)
        client.publish('v1/devices/me/attributes', get_gpio_status(), 1)


def get_gpio_status():
    # Encode GPIOs state to json
    return json.dumps(gpio_state)


def set_gpio_status(pin, status):
    # Output GPIOs state
    GPIO.output(pin, GPIO.HIGH if status else GPIO.LOW)
    # Update GPIOs state
    gpio_state[pin] = status


# Using board GPIO layout
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
for pin in gpio_state:
    # Set output mode for all GPIO pins
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)

client = mqtt.Client()
# Register connect callback
client.on_connect = on_connect
# Registed publish message callback
client.on_message = on_message
# Set access token
client.username_pw_set(ACCESS_TOKEN)
# Connect to ThingsBoard using default MQTT port and 60 seconds keepalive interval
client.connect(THINGSBOARD_HOST, 1883, 60)

try:
    client.loop_forever()
except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

Este simple comando lanzará la aplicación:   python gpio.py

Visualización de datos

Para simplificar esta guía, en  “Raspberry PI GPIO Demo Dashboard” vemos los datos de demostración que están disponibles en cada instalación Thingboard. Aún puede modificar este panel: sintonizar, agregar, eliminar widgets, etc. Puede acceder a este panel iniciando sesión como administrador de inquilinos.

Utilizar en caso de instalación local de ThingsBoard.

 

Una vez que haya iniciado sesión, abra la página Dashboards-> Raspberry PI GPIO Demo Dashboard . Debe observar el tablero de demostración con el panel de control y estado de GPIO para su dispositivo. Ahora puede cambiar el estado de los GPIO usando el panel de control. Como resultado, verá que el estado de los LED cambia en el dispositivo y en el panel de estado.

A continuación se muestra la captura de pantalla del “Tablero Demo de Raspberry PI GPIO”.

imagen

 

 

El vídeo a continuación  resume  todo el proceso  citado llegando  hasta el resultado final :.

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Primeros pasos con ESP8266


Node MCU es una plataforma para el desarrollo de proyectos IoT que integra el famoso chip ESP8266, el cual se ha extendido enormemente debido a su facilidad para desarrollar proyectos open source  que pueden ademas  pueden   involucrar el IoT  .

Esta placa  destaca  porque integra capacidades de comunicación via WiFi , conteniendo en su interior  un microprocesador que puede ser programado fácilmente usando el  conocido lenguaje de programación Lua o bien vía Arduino IDE.

Obviamente ante todo no podemos perder de vista su bajisimo precio ( menos de 10€  ) comparados con otras opciones , pues no debemos olvidar  que incluye  el modulo wifi integrado  y un bus GPIO para conectar dispositivos de E/S.
Node MCU es una plataforma de desarrollo permite un prototipado rápido, para una vez satisfechos con el resultado, portar el desarrollo a un sistema final con un chip ESP8266 como pieza central.

A la hora de programar nuevas funciones, si optamos por utilizar Lua, dispondremos de un sistema simple con buena comunidad de usuarios. En cambio programar con el sistema Arduino nos aporta un fantástico IDE y un sinfin de manuales y ejemplos de desarrollo.

Este modulo es Ideal como una solución independiente en lugar de Arduino además de Wi-Fi  integrado siendo fácil de programar a través del IDE de Arduino (como vamos a ver ) , al igual que un Arduino.
Todos los periféricos con bus I2C puede unirse,por ejemplo Pantallas OLED, pantallas LCD, temperatura, presión, sensores de humedad pueden ser conectados en paralelo. También se puede conectar múltiples DS18B20

Sin embargo, sólo hay una entrada analógica y salida y las pantallas táctiles no se pueden conectar con ella.

 

¿Se pregunta cómo empezar a  desarrollar código  con  su económico ESP8266 ?

Los pasos  a seguir   para conectar un ESP8266     son los siguientes:

  •  Instalación del IDE de Arduino .Si aun no lo tiene instalado ,se puede hacer  desde aqui
  • Instalación  del paquete de la placa ESP8266 en Arduino IDE  siguiendo las instrucciones del sitio : https://github.com/esp8266/Arduino

esp

  • Instalación de los controladores USB

Es necesario instalar el controlador USB requerido en su ordenador  para que pueda programar el ESP8266.  Independientemente de la opción de firmware que elijamos, primero necesitamos comunicarnos con la placa de desarrollo ESP-12E utilizando la interfaz USB de la computadora.

El módulo USB a Serial UART incluido en la placa es Silicon Labs ‘CP2012, para lo cual generalmente necesitamos instalar los controladores de puerto COM virtual (VCP) fácilmente disponibles para su sistema operativo específico.Una vez instalado, debemos verificar que el CP2102 sea reconocido por su ordenador

Una vez que el controlador está instalado, podemos conectar el cable USB al puerto USB de la computadora y la placa. Después de hacerlo, deberíamos ver el mensaje: software del controlador del dispositivo instalado correctamente.

Además, podemos verificar manualmente que todo funcione correctamente siguiendo estos pasos:

Abra el Administrador de dispositivos (disponible a través del Panel de control → Sistema y seguridad → Administrador de dispositivos en la sección Sistema)
Debajo de la entrada Puertos (COM & LPT), debe haber un puerto abierto llamado USB-SERIAL CP2102 (COM) donde hay un número típicamente mayor o igual a 3.

Ahora que estamos listos para comunicarnos con nuestro ESP8266 a través del CP2102, podemos explorar algunas de las diferentes opciones de firmware disponibles.

node.png

  • En el IDE de Arduino, vaya al menú de herramientas, seleccionada su placa y elija el  puerto al que está conectado su ESP8266.En el ejemplo  es el COM11

 

puerto.png

  • Ahora  copie el siguiente código  para probar que puede subir y ejecutar código código  en la placa :

 

/*
ESP8266 Led Parapadeante
*/

void setup(){

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);// Initializa el  pin de  LED_BUILTIN como salida

}

void loop() {       // la función de bucle se repite una y otra vez para siempre

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);// encienda el LED 

delay(1000); //Espera de 1 segundo

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);//  Apague el LED haciendo que el voltaje sea ALTO

delay(2000); // Espere dos segundos  para dejar apagado  LED 

}

 

El LED azul en el módulo ESP – 01 está conectado a GPIO 1, (que también es el pin TXD, por lo que no podemos usar Serial.print () al mismo tiempo)

Tenga en cuenta que el nivel de voltaje es BAJO  pero en realidad el LED está encendido, porque es bajo en el ESP – 01

En este código se usa  LED_BUILTIN para encontrar el pin con el LED interno  de modo

Como puede apreciar , el código ejecuta un bucle infinito en el que pone el estado bajo  un segundo (encendiendo el led)    para posteriormente forzar a nivel alto  dos segundos(apagando el led  )  y así   indefinidamente gracias al bucle  que se repite indefinidamente

 

Envio de datos a la nube de Cayenne

  • Agregue la biblioteca de Cayenne MQTT a Arduino IDE  desde aqui como un fuchero zip
  • Instale la biblioteca zip descargada en el paso anterior desde Programa -> Incluir biblioteca -> Añadir libreria ZIP. y seleccionar ahora el fichero descargado con anterioridad  Cayenne-MQTT-ESP-master.zip
  • Ya puede crear una cuenta Starter en cayenne ( si aun no la tiene  ya creada)
  • Una vez ya validado vaya a la esquina  superior  izquierda  y pulse sobre el botón verde  add new
addnew.png
  • Ahora seleccione Generic ESP8266  como la placa y  tome nota  ahora  de los siguintes paraetros ofrecidos por la  pagina:
    •  MQTT USERNAME:
    • MQTT PASSWORD:
    • CLIENT ID:
    • MQTT SERVER:
    • MQTT PORT:
    • NAME YOUR DEVICE (optional):
  • Abra el boceto de ejemplo incluido desde Archivo -> Ejemplos -> Cayenne-MQTT-ESP. Modifique el boceto incluido con su información de red y la información de autenticación de Cayenne que recibió al agregar su dispositivo.

APIs para IoT


Las API están estrechamente vinculadas con el IoT porque le permiten exponer con seguridad los dispositivos conectados a los clientes, canales «Go-to-Market» y otras aplicaciones de su infraestructura informática. Las API conectan «cosas» importantes, como son los coches, dispositivos médicos, redes inteligentes y termostatos, con su ecosistema. .

Veamos algunas de las APIS de Iot mas representativos:

 

 

    ThingSpeak API

ThingSpeak es un plataforma de  IoT que permite recoger y almacenar datos de sensores en la nube y desarrollar aplicaciones IoT ofreciendo tambien aplicaciones que permiten analizar y visualizar sus datos en MATLAB y actuar sobre los datos. Los datos de los sensores pueden ser enviados desde Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone Black y otro HW.

Thingspeak está en colaboración con Mathworksque es la empresa de Matlab y Simulink entre otros.

La API de ThingSpeak le permite crear aplicaciones de “Internet de las cosas”. Utilizar la API para crear aplicaciones en la nube que interactúan con los sensores y controles de cualquier cosa que soporta el protocolo HTTP. La API de ThingSpeak es capaz de interactuar con dispositivos de Arduino y ioBridge, iPhone y Android dispositivos móviles, sistemas de automatización del hogar, robots, termostatos, controles industriales, etcetera. ThingSpeak también admite la integración con servicios web externos como Twitter, Prowl, Twilio, WeatherBug y Foursquare, mediante el uso de la aplicación de ThingHTTP. Además de la API alojada libre, la API de ThingSpeak es open source y está disponible en GitHub para su descarga en servidores privados.

thingpeak.png

La API de ThingSpeak siempre trabaja con datos, esa es su gran especialidad. Es una API abierta para el Internet de las Cosas que permite recopilar, almacenar, analizar, visualizar y actuar sobre la información recogida en sensores y dispositivos como aplicaciones web y móviles, redes sociales como Twitter, soluciones de mensajería, VoIP y nube como Twilio, hardware de código abierto como Arduino, Raspberry Pi o BeagleBone (los reyes del Internet de las Cosas y la robótica) o con lenguajes de cálculo computacional como MATLAB… ThingSpeak es una API conocida entre los desarrolladores y dispone ya de una gran comunidad.

ThingSpeak API funciona siempre con canales, los cuales contienen los campos de datos, ubicación y estado. Para empezar a trabajar con esta interfaz es necesario crear un canal, donde se recopilará la información de dispositivos y aplicaciones, datos que posteriormente se pueden analizar y visualizar en gráficos  y el paso final es operar sobre esa documentación. El proceso con la API siempre es el mismo.

Al final, la ruta del proyecto con la API será parecida a lo siguiente, sustituyendo los campos CHANNEL_ID y FIELD_ID por los datos del canal recién abierto.

http://api.thingspeak.com/channels/CHANNEL_ID/charts/FIELD_ID

Un ejemplo del tipo de gráficos que se pueden crear fruto de la recogida, análisis y visualización con ThingSpeak son estas mediciones de temperatura:

Cosm.com

Pachube ha pasado de manos de forma alarmante : primero Pachube que se hizo famosa por monitorizar la radiactividad en Japon  , luego Xively.com   y ahora finalmente cosm ,com .

Esta veterana plataforma le permite almacenar, compartir y descubrir el sensor en tiempo real, datos de energía y medio ambiente de edificios u otros dispositivos. Pachube proporciona la mayor parte de su funcionalidad a través de su API, en lugar de a través de su sitio web. Complemento a los proyectos participantes en tiempo real para que, por ejemplo, edificios, entornos interactivos, contadores de energía en red, mundos virtuales y dispositivos móviles pueden hablar todos entre sí. Datos en tiempo real disponibles. Pachube hace uso de extendido entornos Markup lenguaje (EEML), que se extiende el protocolo de la industria de construcción IFC.

La API de Pachube permite almacenar, compartir y analizar en tiempo real los datos de energía o medioambientales recogidos por sensores en edificios y otros dispositivos. Toda la funcionalidad del sistema de Pachube viene dada por la API, que es la que facilita que la información generada por edificios, contadores de energía o dispositivos móviles con sensores sea recogida y analizada y que todos esos objetos estén conectados entre sí. Es el verdadero Internet de las Cosas.

La API de Pachube funciona en el entorno EEML (Extended Markup Language Environments), un protocolo para el intercambio de datos de sensores en ambientes a distancia, ya sean físicos o también virtuales (un ejemplo típico es la conexión con objetos de Second Life). Que exista un protocolo universal es lo que posibilita que las personas puedan compartir con la comunidad millones de datos en tiempo real de objetos, dispositivos o espacios de todo el mundo.

Los pasos a seguir para comenzar a trabajar con Pachube son bastante sencillos:

●       Agregar un dispositivo: el desarrollador da un nombre, una descripción y permisos de privacidad al dispositivo que quiere agregar y automáticamente se le asigna un ID y la clave de la API necesaria para conectar ese terminal.

●       Conectar el dispositivo: es necesario copiar el ID y la clave de la API en el código del objeto para establecer una relación bidireccional entre ambos. Se pueden conectar dispositivos, pero también apps o servicios. Para realizar esa conexión, aquí hay todo tipo de librerías para dispositivos Android, objetos programados en Java, C, Objective-C, Python, PHP, Ruby y JavaScript, y tutoriales para hardware abierto como Arduino o Raspberry Pi.

●       Prueba de funcionamiento: una vez agregado y conectado, el desarrollador puede empezar a ver valores de datos actualizados en tiempo real en su canal y depurar las alteraciones irregulares que vea en esa información.

 

 

Fitbit API

La API de Fitbit facilita a los desarrolladores el trabajo de interacción con los datos que son recogidos por cualquiera de los productos de Fitbit, ya sea una aplicación, un dispositivo o un servicio. Hoy en día, la API de Fitbit soporta la mayoría de lenguajes de lectura y escritura de información, pero ellos ofrecen una comunidad para desarrolladores donde es posible hacer sugerencias y evolucionar la API.

La API de Fitbit lo que permite en última instancia es que cualquier persona pueda desarrollar una aplicación para acceder y manipular datos recogidos por un dispositivo Fitbit, siempre y cuando cumpla dos requisitos obvios: deben ser datos relacionados con un usuario que sea él y no otra persona y cumplir con las condiciones de uso que establece la documentación de la propia API.

¿Cómo se puede empezar a probar y trabajar con la API de Fitbit?

●       Registro de la aplicación: el registro de la app permite obtener credenciales de cliente de la API. Para hacerlo es necesario disponer primero de una cuenta en el servicio de Fitbit (su apertura es totalmente gratuita).

●       El acceso a los datos de usuario se hace a través de autenticación OAuth. Las solicitudes a la API de Fitbit para leer y escribir datos de usuarios se hacen a través de este explorador de la API. Es posible también suscribirse a la API para tener la actualización de los datos en tiempo real

●       El desarrollador debe escoger alguna librería OAuth 2.0 que opere con el lenguaje de programación y marco de desarrollo utilizado para el flujo de datos. Sin esa librería no se puede crear el protocolo de autorización.

●       Las peticiones a la API necesitan de credenciales de usuario autorizado.

 

Futurista ambientador


Es  reconfortante tener una fragante casa floral de primavera para senirse como si estuviera en medio de un jardín de lavanda en lugar de una vivienda tradicional  donde probablemente viva, de heho eso es es que precisamente por esto, muchas de las diferentes empresas han creado para los amantes del aire  una multitud de aromas.

Hay muchos ambientadores en el mercado: desde los antiguos aerosoles manuales hasta los disparados por temporizador pero los últimos, aunque son automáticas, son bastante tontas pues seguirán rociando incluso si no estás cerca para  sentir el olor, desperdiciando esas recargas de fragancia no tan baratas.

¿No sería agradable si su refrescante de aire fuera capaz de comunicarse con otros dispositivos y disparar solo cuando realmente lo necesite ?

En este proyecto IgorF2 diseñó   un ambientador  conectado , usando algunas impresiones 3D, NodeMCU, IFTTT y Adafruit.IO.

!

¡Siempre tenga en cuenta que este es un prototipo experimental y podría usarse con precaución!

Paso 1: herramientas y materiales

Las siguientes herramientas y materiales fueron utilizados en este proyecto:

  • impresora 3d. En mi caso, utilicé Voolt3D, una impresora 3D basada en Grabber i3;
  • 1.75mm PLA de su color favorito;
  • Alambre de soldar. Tendrás que soldar algunos cables;
  • Destornillador. Lo necesitará para montar su caso;
  • Tornillos M2x6mm (x11) ;
  • Servomotor MG995
  • NodeMCU LoLin (- La versión NodeMCU LoLin tiene un pin UV, que está conectado al terminal USB 5V. De esta forma, es posible usar los 5 V de un cargador USB, pasando por la placa NodeMCU, para alimentar el servomotor. Otras versiones de NodeMCU no tienen este pin UV (tienen un pin reservado en su lugar). De esta forma, no podrá alimentar su servomotor directamente si usa una de esas otras versiones;
  • NeoPixel 16 x WS2812 5050 RGB LED
  • Botón pulsador de 12x12x12 mm
  • Cable MiniUSB , para la conexión entre NodeMCU y la computadora (para cargar el código);
  • Cargador USB 5V, 2A ( cargador de teléfono, por ejemplo) para alimentar el circuito;
  • 5 cables de puente hembra-hembra;
  • 3 cables de puente macho-hembra;
  • Recambio de aire fresco.

 

Paso 2: impresión en 3D

Imagen de impresión 3D

El modelo 3d se diseñó utilizando Fusion 360.

El modelo se compone de cinco partes diferentes:

  • Frente: cuerpo principal del gadget. Aquí es donde algunos de los componentes electrónicos (anillo LED y botón pulsador) y el servomotor se unirán;
  • Funda trasera: se usa para cerrar el cuerpo de la caja. Aquí es donde se instalarán NodeMCU y el recambio de renovación;
  • Botón : esta parte está conectada al botón;
  • Tapa: esta parte se enrosca en la parte posterior de la caja y permite reemplazar la recarga
  • Soporte: esta parte se utiliza para bloquear el anillo LED y el botón en su posición.

Puede descargar todos los archivos stl en https://www.thingiverse.com/thing:2613327

Este es un prototipo experimental. Tenga en cuenta que fue diseñado para un modelo determinado de recarga de renovación de aire (una Glade, cuyas dimensiones en milímetros puede encontrar en las imágenes). Si desea utilizar un modelo diferente, envíe un comentario y puedo ver si es posible cambiar las dimensiones del modelo para adaptarlo a sus necesidades.

Si no tiene una impresora 3D, aquí hay algunas cosas que puede hacer:

  • Pídale a un amigo que lo imprima para usted;
  • Encuentre un espacio para hackers / fabricantes cerca. Las piezas utilizadas en este modelo se pueden imprimir rápidamente (alrededor de 9 horas).Algunos espacios de hackers / fabricantes solo le cobrarán por los materiales utilizados;
  • ¡Improvisar! Puede intentar ensamblar una estructura sin partes impresas en 3D;

Paso 3: Explicación del circuito

Imagen del circuito explicado

Para este proyecto se utiliza  el modulo  NodeMCU LoLin para controlar el gadget. NodeMCU es una plataforma de código abierto IoT, que se ejecuta en un SoC Wi-Fi ESP8266 de Espressif Systems. Su hardware se basa en el módulo ESP-12.

La placa de desarrollo conecta una red Wi-Fi determinada y recibe algunos comandos de Adafruit.io plafrom. Un anillo NeoPixel se utiliza para la indicación del estado (si la conexión Wi-Fi fue exitosa, o si se recibió un comando dado, por ejemplo). El tablero de control también acciona un servomotor, que actuará en una recarga de renovación de aire. Un botón pulsador se usa para comandos locales.

Se utilizó un cargador USB de 5 V y 2 A para alimentar la placa de control y todos los periféricos. Es importante observar que cuando se activa el servo, se toma una corriente máxima considerable de la fuente de alimentación. De esta forma, no use el puerto USB de una computadora (o cualquier otro dispositivo) para alimentar su circuito. Podría reiniciarse o incluso dañarse.

Las figuras ilustran cómo se conectaron los componentes.

Paso 4: Prepare la electrónica

Imagen de Prepare the Electronics

Algunos de los componentes utilizados en este proyecto deben soldarse primero. En este paso, mostraré cómo se prepararon para una conexión más fácil de los componentes.

1. Terminales Solder NeoPixel

Los anillos NeoPixel generalmente vienen sin cables conectados a sus terminales. Esto significa que tuve que soldar algunos cables para la conexión de los LED al microcontrolador.

Para eso use tres puentes femeninos y femeninos. Corte un lado del puente y suelde sus cables en los terminales de anillo NeoPixel. El otro extremo de cada jumper estará con un terminal hembra, que se conectará más adelante en los pines NodeMCU.

  • Cable rojo = 5V
  • Cable negro = GND
  • Cable amarillo = entrada de datos

2. Terminales de botón de soldadura

Para conectar el botón pulsador al NodeMCU, primero tuve que soldar algunos cables de puente en dos terminales del botón.

Use dos jumpers femeninos y femeninos. Cortar un lado del jumper y suelde sus hilos al botón.

  • Cable verde = entrada de datos
  • Cable negro = GND

3. Servomotor MG995

Los servomotores generalmente tienen un terminal hembra de tres pines, pero desafortunadamente no se puede conectarse directamente al NodeMCU debido a la posición de los pines. Para conectar esos componentes usé un cable de puente macho-hembra.

Paso 5: Ensamblar los componentes

Imagen de Montar los Componentes

En este paso, veremos cómo ensamblar los componentes dentro de la estructura impresa en 3D. Si no desea imprimir el caso por algún motivo, puede saltar al siguiente paso y ver cómo está conectado el circuito.
Una vez que se imprime su estructura, ensamblar el circuito es bastante simple:

  1. Coloque el anillo de LED dentro de la caja frontal ;
  2. Coloque el botón impreso en 3D dentro del anillo;
  3. Coloque el botón pulsador en el medio del soporte impreso en 3D;
  4. Monte el soporte dentro de la caja frontal con cuatro pernos M2x6mm;
  5. Monte el servomotor dentro de la carcasa delantera con cuatro tornillos (los que generalmente vienen con el servo);
  6. Coloque la bocina del servo de acuerdo con la imagen y bloquee su posición con un perno. Cuando el servo está a 90 grados, la retención debe ser horizontal;
  7. Fije NodeMCU dentro de la caja trasera usando cuatro pernos M2x6mm;
  8. Inserte el relleno de renovación de aire dentro de la cámara;
  9. Thead la tapa, cerrando la cámara;
  10. Conecte el circuito (en el siguiente paso le mostraré cómo hacerlo);
  11. Cierre la caja con tres tornillos M2x6mm.

Después de eso, estará listo para subir el código.

Paso 6: Cableado del circuito

Imagen de Wire Up the Circuit

Una vez que los componentes se colocaron dentro de la caja, conecte los cables de acuerdo con los esquemas.

  • NeoPixel 5V (cable rojo) => NodeMcu 3V3
  • NeoPixel GND (cable negro) => NodeMcu GND
  • Entrada de datos NeoPixel (cable amarillo) => NodeMcu GPIO 15 (pin D8)
  • Botón pulsador 1 (cable verde) => NodeMcu GPIO 14 (pin D5)
  • Pulsador 2 (cable negro) => NodeMcu GND
  • MG995 servo 5V (cable rojo) => NodeMcu VU pin
  • MG995 servo GNG (cable marrón) => NodeMcu GND
  • Servo señal MG995 (cable naranja) => NodeMcu GPIO 12 (pin D6)

Paso 7: Configurar NodeMCU en Arduino IDE

Imagen de Setup NodeMCU en Arduino IDE

Para este proyecto se utiliza  Arduino IDE para programar  el NodeMcu. Es la forma más fácil si ya has usado un Arduino antes, y no necesitarás aprender un nuevo lenguaje de programación, como Python o Lua, por ejemplo.

Si nunca has hecho esto antes, primero tendrá que agregar el soporte de la placa ESP8266 al software Arduino.

1. Descargue e instale la última versión de Arduino IDE

Puede encontrar la última versión para Windows, Linux o MAC OSX en el sitio web de Arduino: https://www.arduino.cc/en/main/software

Descárguelo gratis, instálelo en su computadora y ejecútelo.

2. Agregar el tablero ESP8266

Arduino IDE ya viene con soporte para muchas placas diferentes: Arduino Nano, Mine, Uno, Mega, Yún, etc. Desafortunadamente ESP8266 no está por defecto entre esas placas de desarrollo soportadas. Por lo tanto, para subir sus códigos a una placa base ESP8266, primero deberá agregar sus propiedades al software de Arduino.

  • Navegue a Archivo> Preferencias (Ctrl +, en el sistema operativo Windows);
  • Agregue la siguiente URL al cuadro de texto Gestor de tableros adicionales (el que está en la parte inferior de la ventana de Preferencias):

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

  • Si el cuadro de texto no estaba en blanco, significa que ya había agregado otras placas antes en Arduino IDE. Agregue una coma al final de la URL anterior y la anterior.
  • Presiona el botón “Aceptar” y cierra la ventana de Preferencias.
  • Navegue hacia Herramientas> Tablero> Administrador de tableros para agregar su placa ESP8266.
  • Escriba “ESP8266” en el cuadro de texto de búsqueda, seleccione “esp8266 por ESP8266 Community” e instálelo.

Ahora su IDE de Arduino estará listo para trabajar con muchas placas de desarrollo basadas en ESP8266, como el ESP8266 genérico, NodeMcu (que utilicé en este tutorial), Adafruit Huzzah, Sparkfun Thing, WeMos, etc.

3. Agregar las bibliotecas

Las siguientes bibliotecas se usarán para nuestro código Arduino. Descargue las siguientes bibliotecas:

Navegue a Boceto-> Incluir biblioteca-> Administrar bibliotecas … en tu IDE de Arduino y agrega las bibliotecas de arriba.¡Ahora que su entorno de desarrollo está listo, pasemos al siguiente paso!

Paso 8: Configuración de Adafruit.IO

Imagen de la configuración de Adafruit.IO

Hay muchos servicios de registro de datos disponibles para comunicar un microcontrolador a la web. Con esos servicios, puede cargar / descargar datos desde / hacia la nube y hacer muchas cosas interesantes.
Adafruit.IO es uno de esos servicios gratuitos. ¡Es realmente fácil de usar y promete traer Internet de las cosas a todos!

Crear Adafruit IO Web Feed

  • Regístrese en https://io.adafruit.com/
  • En Feeds> Crear un nuevo feed, agregue un nuevo feed denominado “IoT air freshner command”. Creará una base de datos, y la usaremos para almacenar los comandos recibidos por el gadget.

En el siguiente paso, veremos cómo configurar IFTTT, otra plataforma utilizada  en este proyecto. La idea aquí es simple: IFTTT tendrá configurados algunos desencadenantes y enviará algunos datos a la plataforma Adafruit.IO cuando una lógica dada sea verdadera. El gadget podrá leer los datos almacenados en un feed determinado en Adafruit.IO, ejecutar un poco de lógica y realizar algunas acciones.

También es un buen momento para copiar su clave Adafruit.IO, que luego será utilizada para permitir que su dispositivo acceda a la base de datos. Navega por Configuración> Ver clave AIO y copia el código de tecla activa. Lo necesitará para su código Arduino (NodeMCU) en los próximos pasos.

Paso 9: Configuración IFTTT

Imagen de la configuración IFTTT

IFTTT es una plataforma gratuita que ayuda a conectar aplicaciones y dispositivos. Puede usarlo para conectar su teléfono inteligente con otros dispositivos, o para compartir datos entre sus servicios web favoritos (como Google, Facebook, Twitter, Instragram, etc.) y otros dispositivos físicos, por ejemplo. ¡Y la mejor parte es que es realmente fácil de usar!

IFTTT usa una lógica “si esto, luego eso”, donde “esto” representa un servicio que activará una acción determinada dada por “eso”. De esta forma, creará pequeños applets que conectan los servicios y dispositivos web. Para el proyecto descrito en este tutorial, hay varias manzanas que se te ocurren. Por ejemplo, los siguientes ejemplos podrían usarse para activar su dispositivo (“esto”):

  • se hace clic en un botón virtual en un teléfono;
  • todos los días en un momento dado;
  • un teléfono inteligente (GPS) llega a una ubicación determinada;
  • se recibe una notificación por correo electrónico.

En nuestros ejemplos, “ese” valor siempre será un enlace a Adafruit.IO, donde los comandos (resultado de un desencadenante dado) se almacenarán, y más tarde serán leídos por el NodeMCU.

Primero tendrá que iniciar sesión en:https://ifttt.com/

Luego instale la aplicación IFTTT en su teléfono inteligente. Puedes encontrarlo en Google Play Store:https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ifttt.ifttt

En el sitio web, vaya a Nuevo applet (haga clic en el botón de flecha al lado de su inicio de sesión para acceder al menú).

Paso 10: Applet # 1 – The Lazy Boy

Imagen de Applet # 1 - The Lazy Boy

Para este applet crearemos un botón virtual que activará su gadget IoT. ¡En nuestro caso, significa que no tendrá que levantarse y encender su refrescante de aire! Haga clic en un botón, aguarde y respire profundamente.

Crear el applet en el sitio web:

  • Haga clic en + Esto;
  • Escriba “botón” en el cuadro de texto del servicio Seach y seleccione Botón widget> Presione botón . Tal como se describe en el sitio web de IFTTT, creará un activador que se activará cada vez que presione el botón;
  • Ahora elija + Eso ;
  • Escriba “adafruit” y seleccione Adafruit> Enviar datos a Adafruit IO . Esto enviará datos a un canal de información en su cuenta IO de Adafruit siempre que el activador que configuró previamente ( + Esto ) esté activado;
  • Configure el nombre del feed como “IoT air freshner command” y Data para guardar como “botón”.
  • Termina tu applet y enciéndelo.

Crea un botón virtual en dispositivos Android:

  • Mantenga presionado el fondo. Y elige Widgets ;
  • Búsqueda de IFTTT Small 1 x 1;
  • Ahora elija Enviar datos a IoT air freshner command feed;
  • Se creará un botón con el ícono de Adafruit.

Pruebas:

  • Haga clic en el botón que acaba de crear;
  • En https://io.adafruit.com/, vaya a su feed de comandos de renovación de aire IoT y verifique si se recibió el comando. Mostrará la última vez que se recibió la acción si funciona correctamente.

En pasos adicionales, le mostraré cómo crear el código para su ESP8266 para realizar una acción cuando se recibe el comando.

Paso 11: Applet # 2 – IIIIIIII es Tiiiiiime!

Imagen de Applet # 2 - IIIIIIIIt es Tiiiiiime!

Para este applet, crearemos un disparador de temporizador para su gadget de IoT, que se activará en determinados momentos. Reloj de alarma perfumado listo para despertarte!

Crea el applet en el sitio web:

  • Haga clic en + Esto ;
  • Escriba “Fecha” en el cuadro de texto del servicio Seach y seleccione el widget Fecha y hora> Todos los días a las . Tal como se describe en el sitio web de IFTTT, creará un disparador que se dispara todos los días en un momento determinado;
  • Haga clic en + Eso ;
  • Escriba “adafruit” y seleccione Adafruit> Enviar datos a Adafruit IO. Esto enviará datos a un feed en su cuenta IO de Adafruit siempre que el activador que configuró previamente (+ Esto) esté activado;
  • Configure el nombre del feed como “IoT air freshner command” y Data para guardar como “time”;
  • Termina tu applet y enciéndelo.

Pruebas:

  • Para probar si está funcionando, configure el tiempo de activación por un minuto después de su hora actual. Y espéralo;
  • En https://io.adafruit.com/ , vaya a su feed de comandos de renovación de aire IoT y verifique si se recibió el comando. Mostrará la última vez que se recibió la acción si funciona correctamente.

Paso 12: Applet # 3 – ¡Hogar, dulce hogar!

Imagen de Applet # 3 - Home, Sweet Home!

Para este applet, crearemos un activador de ubicación para su gadget IoT, que se activará cada vez que ingrese a un área específica (su hogar, por ejemplo).Utilizará el servicio de Localización de su teléfono (posición de GPS) para determinar si se acerca a una ubicación específica.

Crear el applet en el sitio web:

  • Haga clic en + Esto ;
  • Escriba “ubicación” en el cuadro de texto del servicio Seach y seleccione widget de ubicación> Ingrese un área . Tal como se describe en el sitio web de IFTTT, creará un activador que se activará cada vez que ingrese a una ubicación específica;
  • Especifique la dirección de su ubicación;
  • Haga clic en + Eso ;
  • Escriba “adafruit” y seleccione Adafruit> Enviar datos a Adafruit IO . Esto enviará datos a un feed en su cuenta IO de Adafruit siempre que el activador que configuró previamente (+ Esto) esté activado;
  • Configure el nombre del feed como “comando IoT air freshner” y datos para guardar como “ubicación”;
  • Termina tu applet y enciéndelo.

Pruebas:

Para probar si funciona, ¡tendrá que caminar un poco! Tienes que salir de la ubicación que especificaste y volver allí. :RE

Paso 13: Applet # 4 – ¡Tiene correo!

Imagen de Applet # 4 - ¡Tienes correo!

Para este applet, crearemos un activador de notificación para su gadget IoT, que se activará cada vez que se reciba un correo electrónico en su cuenta de gmail. Si un tono de llamada y una notificación de vibración no fueran suficientes, ¡ahora puede agregar una notificación de olor para los mensajes entrantes!

Crea el applet en el sitio web:

  • Haga clic en + Esto ;
  • Escriba “gmail” en el cuadro de texto del servicio Seach y seleccione widget de Gmail> Cualquier correo electrónico nuevo en la bandeja de entrada . Tal como se describe en el sitio web de IFTTT, creará un activador que se activará cada vez que llegue un nuevo mensaje a Gmail.
  • Haga clic en + Eso ;
  • Escriba “adafruit” y seleccione Adafruit> Enviar datos a Adafruit IO . Esto enviará datos a un feed en su cuenta IO de Adafruit siempre que el activador que configuró previamente (+ Esto) esté activado;
  • Configure el nombre del feed como “comando IoT air freshner” y datos para guardar como “correo”;
  • Termine su applet y enciéndelo.

Pruebas

  • Para probar si funciona, envíelo y envíe un correo electrónico;
  • En https://io.adafruit.com/ , vaya a su feed de comando de renovación de aire IoT y verifique si se recibió el comando. Mostrará la última vez que se recibió la acción si funciona correctamente.

Paso 14: Código ESP8266

Imagen del código ESP8266

Ahora que sus activadores están configurados, trabajemos en su código ESP8266.

Básicamente, su gadget se conectará a una red wi-fi y esperará hasta que se reciba un nuevo comando en Arduino.IO. Cada vez que se recibe un mensaje, el renovador de aire IoT realizará sus acciones (mover un servo motor para liberar un poco de perfume, cambiar los colores del LED) y regresar para el estado inactivo. El circuito también usará un botón como entrada.

Para cargar su código, seleccione NodeMCU 0.9 (Módulo ESP-12) (si está utilizando un NodeMCU) con una velocidad de carga de 11520 kbps.Desconecte el servomotor del NodeMCU, conecte NodeMCU al puerto USB de su computadora y cargue el código.

Llevará un tiempo (mucho más que completar y cargar un boceto para un Arduino … tenga paciencia …). ¡Ahora es un buen momento para que le des un mecano de instrucciones mientras esperas! :RE

Después de completar la carga, desenchufe el cable USB, conecte el servomotor y alimente su circuito desde un cargador USB.

Código explicado:

Para la configuración de IO de Adafruit, deberá reemplazar el nombre de usuario ( XXXXXXXXXX ) y la tecla io ( YYYYYYYYY ).

Visite adafruit.io, inicie sesión en su cuenta y copie la clave io (tal como se describió en los pasos anteriores).

/************************ Adafruit IO Configuration *******************************/
// visit io.adafruit.com if you need to create an account, or if you need your Adafruit IO key.
#define IO_USERNAME “XXXXXXXXXX”
#define IO_KEY “YYYYYYYYY”

También deberá especificar el SSID y la contraseña de su enrutador Wi-Fi.Reemplace WWWWWWWWWW y ZZZZZZZZZZ para configurar su conexión Wi-Fi.

/******************************* Configuración de WIFI ***************** ********************* /
#define WIFI_SSID “WWWWWWWWWW”
#define WIFI_PASS “ZZZZZZZZZZ”
#include “AdafruitIO_WiFi.h”
AdafruitIO_WiFi io (IO_USERNAME, IO_KEY, WIFI_SSID, WIFI_PASS);

 

Se usarán las siguientes bibliotecas (como se describe en los pasos anteriores).Deberá agregarlos en el ide de Arduino antes de compilar el código.

/ ************************ El programa principal comienza aquí ********************* ********* /

#include <ESP6266WiFi.h>
#include <AdafruitIO.h>
#include <AdafruitMQTT.h>
#include <ArduinoHttpClient.h>
#include “Servo.h”

 
Varias cosas (pines y parámetros de LED) se definen antes de la configuración:
#define SERV1 12 // Pin conectado al Servomotor
Servo s1;
#define BUTTON_PIN 14 // Pin conectado al pulsador
#define PIXELS_PIN 15 // Pin conectado a la entrada de datos NeoPixel
#define NUM_LEDS 16 // Número de NeoPixels
#define BRILLO 30
#define PIXEL_TYPE NEO_GRB + NEO_KHZ800 // Tipo de NeoPixels (vea el ejemplo de strandtest).
Anillo Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel (NUM_LEDS, PIXELS_PIN, PIXEL_TYPE); // + NEO_KHZ800);
AdafruitIO_Feed * command = io.feed (“iot-air-freshner-command”); // configura el feed ‘comando’
Durante la configuración, el NodeMCU inicializará los LED (apague y encienda), inicie el puerto de comunicación en serie y conéctese a Adafruit.io. Se mostrará una animación mientras intenta conectarse.

Las entradas (pulsador) y las salidas (servomotor) también se configuran durante la configuración.

void setup () {
ring.setBrightness (BRILLO);
ring.begin ();
ring.show (); // Inicializa todos los píxeles a ‘off’
// inicia la conexión en serie </ p> Serial.begin (115200);
// conectarse a io.adafruit.com
Serial.print (“Conectando a Adafruit IO”);
io.connect ();

// configuramos un manejador de mensajes para el feed ‘comando’.
// la función handleMessage (definida a continuación)
// se llamará cada vez que se envíe un mensaje
// recibido de adafruit io.
command-> onMessage (handleMessage);
// espera una conexión
int i = NUM_LEDS – 1;
int color = 255;
// anima los LED mientras espera la conexión
while (io.status () <AIO_CONNECTED) {
Serial.print (“.”);
ring.setPixelColor (i, 0, 0, color);
ring.show ();
i = i – 1;
if (i <0)

{ if (color == 255) {

color = 0; }

else

{ color = 255;

}

i = NUM_LEDS – 1;

} delay (50); }

lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando está conectado

// Estamos conectados

Serial.println ();

Serial.println (io.statusText ());

// mover el servomotor a la posición neutral s1.attach (SERV1);

s1.write (90); retraso (500);

s1.detach (); // establecer el pin del botón como entrada pinMode (BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

}

El ciclo principal es bastante corto. Verifica si hay datos entrantes de Adafruit.io, y verifica si se presionó el botón. Si uno presiona el botón, envía datos a Adafruit.io.

 

void loop ()

{ // io.run (); es requerido para todos los bocetos.

// siempre debe estar presente en la parte superior de tu ciclo // función. mantiene al cliente conectado a

// io.adafruit.com, y procesa cualquier información entrante.

io.run ();

if(digitalRead(BUTTON_PIN) == LOW) {
command->save(“button”);
}

}

 

Cada vez que se recibe un mensaje, se llama a la función handleMessage .Esta función lee los últimos datos recibidos en una fuente dada en Adafruit.io, y verifica si se recibió una de las cadenas de comandos conocidas (‘botón’, ‘temporizador’, ‘ubicación’ o ‘correo’).

Según el comando recibido, los LED parpadearán con diferentes colores y el servomotor se activará.
// esta función se invoca cada vez que se recibe un mensaje
// de Adafruit IO. estaba adjunto a
// la alimentación en la función setup () arriba.

void handleMessage (AdafruitIO_Data * data) {

lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando se recibe nueva información
String commandStr = data-> toString (); // almacena los comandos entrantes en una cadena

Serial.print (“recibido <-“);
Serial.println (commandStr);

// Estas declaraciones if comparan la variable meteorológica entrante con las condiciones almacenadas, y controlan las NeoPixels en consecuencia.

// si se presionó el botón virtual
if (commandStr.equalsIgnoreCase (“button”)) {
Serial.println (“Botón virtual”);
rotatingPixels (ring.Color (255, 255, 0, 0)); // mostrar animación
lightPixels (ring.Color (255, 255, 0, 0)); // mostrar animación
launch (1);
lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando se recibe nueva información
}

// si es hora
if (commandStr.equalsIgnoreCase (“timer”)) {
Serial.println (“es hora”);
rotatingPixels (ring.Color (0, 0, 255, 0)); // mostrar animación
lightPixels (ring.Color (0, 0, 255, 0)); // mostrar animación
launch (2);
lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando se recibe nueva información
}

// si se alcanzó la ubicación
if (commandStr.equalsIgnoreCase (“ubicación”)) {
Serial.println (“Bienvenido a casa!”);
rotatingPixels (ring.Color (0, 255, 0, 0)); // mostrar animación
lightPixels (ring.Color (0, 255, 0, 0)); // mostrar animación
launch (2);
lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando se recibe nueva información
}

// si tiene correo
if (commandStr.equalsIgnoreCase (“mail”)) {
Serial.println (“¡tienes correo!”);
rotatingPixels (ring.Color (255, 0, 0, 0)); // mostrar animación
lightPixels (ring.Color (255, 0, 0, 0)); // mostrar animación
launch (1);
lightPixels (ring.Color (0, 0, 0, 0)); // restablecer todos los píxeles a apagado cuando se recibe nueva información
}
}

//La función auxiliar rotatingPixels fue desarrollada para mostrar una animación.El color se recibe como una entrada para esta variable.
// Rotación completa de Funcion NeoPixels 

void rotatingPixels (uint32_t color) {
for (int j = 0; j <3; j ++) { for (int i = NUM_LEDS-1; i> = 0; i–) {
ring.setPixelColor (i, color);
ring.show ();
delay (50);
ring.setPixelColor (i, 0, 0, 0);
ring.show ();
}
}
}

//la función de inicio se usa para controlar el servomotor. Ciclos su posición de //90 ° a 175 ° una cantidad determinada de veces.
// Actúa el servomotor
void launch (int number) {
s1.attach (SERV1);
para (int i = 0; i <number; i ++) {
s1.write (175);
delay (1000);
s1.write (90);
delay (1000);
}
s1.detach ();
}

 

Código completo Arduino  aqui; iot-air-freshner-code.inoiot-air-freshner-code.ino

 

Desde luego es un proyecto realmente muy interesante  no solo por su posible utilidad sino  porque no enseña la potencia de la herramientas o servios  web disponibles hoy en dia para ayudarnos en nuestros proyectos

¡Siempre tenga en cuenta que este es un prototipo experimental y podría usarse con precaución!

 

 

Fuente  ; instructables.com

El futuro del IoT


Estamos empezando a ver es un mundo donde todo está conectado y todo es accesible  impulsado por la gran revolución propiciada por el  Iot  (Internet de las Cosas ) , es decir la tecnología que permite a  cualquier dispositivo simple o complejo,  gracias a la conectividad a internet ,ser capaz  no solo de enviar de información en tiempo real de su estado  y de ingentes diferentes variables físicas,   sino también interactuar con el medio .

En este breve vídeo podemos vemos  prototipos de  tecnología ya existente  como la maleta que nos sigue , el coche autónomo.   o las notificaciones complejas en  nuestro smartwatch , todas ellas en fase muy avanzada de diseño y   que sin duda   inundaran nuestras vidas en un futuro muy próximo,

Ya no hablamos del “Internet de las Cosas”, sino del IoE (Internet of Everywhere), de una nueva economía donde convivan más de 100.000 billones de dispositivos conectados   (aproximadamente allá en el horizonte de  2025)  donde, no solo  nuestro hogar sera accesible por nuestro propio smartphone  sino cualquier cosa que nos rodee como wereables , medios de transporte ,  etc.

Según analistas en unos años  asistiremos  a que cerca del  10% de la población mundial contara  con algún tipo de prenda de vestir comunicada con Internet, ( incluso incluyendo gafas graduadas)  así que la hipótesis   del smartphone   en el centro de nuestra vida digital incluso cambie , porque las cosas aun pueden cambiar mas , por ejemplo sustituyéndo  nuestro compañero inseparable  por  implantes, algún nuevo wereable   o cualquier otra nueva tecnología  que aparezca,

 

Sin duda  ,la carrera  solo acaba de empezar y ya se deslumbran sus enormes  posibilidades  , así que  la carrera  no acaba mas que empezar   y sin duda  veremos cada  vez mas  como el   IoT conectará a personas de todo el mundo para ayudarnos a concentrarnos en las cosas que más importan: familia, amigos, salud y felicidad.

IoT con Raspberry Pi sin escribir código


 

En este ejemplo vamos a ver lo facil qeu es configurar un sensor de temperatura:el DS18B20  usando el agente de Cayenne .

Todo lo que necesita hacer es configurar el circuito y tenerlo conectado a la Pi,el cual es bastante sencillo pues  se usa un bus de 1hilo cuyo diagrama del circuito viene a continuación. También se puede agregar un LED al pin # 17 con una resistencia de 100 ohmios al carril de tierra.
Raspberry Pi Diagrama de Sensor de Temperatura
Ahora cuando lo conecte  si tiene instalado el agente de Cayenne  el sensor sera detectado automáticamente y agregado al  tablero de mandos. Lo que es bastante bueno sin embargo, si no se agrega automáticamente, entonces tendrá que agregar manualmente. Para agregarlo manualmente, haga lo siguiente.

  1. Ir a añadir en la esquina superior izquierda del tablero de instrumentos.
  2. Seleccione el dispositivo en el cuadro desplegable.
  3. Encuentre el dispositivo, en este caso es un sensor de temperatura DS18B20.
  4. Agrega todos los detalles del dispositivo. En este caso necesitará la dirección de esclavo para el sensor. Para obtener la dirección de esclavo introduzca lo siguiente en el terminal de Pi.
    cd /sys/bus/w1/devices ls
  5. La dirección del esclavo será similar a esta 28-000007602ffa . Simplemente copie y pegue esto en el campo de esclavo dentro del panel de Cayenne.
  6. Una vez introducida seleccione sensor de complemento.
  7. El sensor debe aparecer ahora en el tablero de instrumentos.
  8. Si necesita personalizar el sensor, presione el diente y aparecerá algunas opciones.
  9. También puede ver estadísticas / gráficos. Por ejemplo, el sensor de temperatura puede trazar datos en tiempo real y mantendrá los datos históricos también.

Si también desea agregar un LED que pueda encender y apagar a través del tablero de instrumentos, siga las siguientes instrucciones.

  1. Ahora vamos a agregar un dispositivo más. Excepto que éste será un LED.
  2. Vuelva tan para agregar el nuevo dispositivo.
  3. Ahora busque la salida digital y selecciónela.
  4. Para este dispositivo seleccione su Pi, tipo de widget es el botón, el icono puede ser lo que quieras, y luego seleccione integrado GPIO. Finalmente, el canal es el pin / canal al que está conectado nuestro LED. Para este ejemplo es el pin # 17. (Esta es la numeración GPIO de los pines).
  5. Ahora presione el botón add sensor.
  6. Ahora puede girar el pin GPIO alto y bajo desde el tablero de mandos y también utilizarlo en un disparador.
  7. Ahora estamos listos para crear nuestro primer gatillo.

Ahora debería tener dos dispositivos en el tablero de mandos que deberían verse así.
Dispositivos añadidos

Configuración de su primer  trigger

Los disparadores en Cayenne son una forma de hacer que tu pi reaccione a un cambio en el Pi mismo oa través de un sensor conectado a él. Esto podría ser algo tan simple como una temperatura superior a un cierto valor o incluso sólo su Pi va fuera de línea. Como se podría imaginar esto puede ser muy poderoso en la creación de dispositivos inteligentes que reaccionan a los alrededores. Por ejemplo, si la habitación se pone demasiado fría, encienda el calentador.

El proceso de agregar un disparador es súper simple como vamos a ver aontunuacion:

  1. Ir a añadir en la esquina superior izquierda del tablero de instrumentos.
  2. Seleccionar un trigger desde el cuadro de abajo.
  3. El nombre de su gatillo, voy a llamar a la mía “demasiado caliente”.
  4. Ahora arrastrar y soltar su Frambuesa Pi desde la esquina izquierda en el caso de la caja.
  5. Por debajo de esto seleccionar el sensor de temperatura y tienen casilla junto a “por encima de la temperatura” seleccionado. (Si las opciones del dispositivo no se muestran simplemente actualizar la página)
  6. Ahora en el cuadro de selección a continuación, notificación y agregar una dirección de correo electrónico o número de teléfono de un mensaje de texto (puede agregar ambos).Asegúrese de marcar las casillas de verificación también.

Dispara demasiado caliente

  1. Ahora haga clic en “Save trigger”.
  2. Ahora se debe guardar y le enviará una alerta cada vez que el sensor de temperatura es más de 40 grados Celsius.
  3. También puede arrastrar el Raspberry Pi en el cuadro a continuación, y tienen que hacer muchas cosas, incluyendo el control de los dispositivos de salida. Por ejemplo, en mi circuito tengo un LED que se activará cuando la temperatura supere los 40 grados Celsius.
  4. Para hacer clic en el gatillo de disparo LED de nueva situada en la parte superior de la página. Nombre esta activar el gatillo LED.
  5. Ahora arrastrar el Pi en el caso de la caja y luego seleccione el sensor de temperatura de nuevo con 40 grados centígrados por encima.
  6. Ahora arrastrar el Raspberry Pi en cuadro a continuación. Seleccione nuestra salida digital y marque la casilla de verificación activada.
  7. Ahora haga clic en Save trigger.
  8. Ahora, cada vez que nuestro sensor de temperatura conectado al Pi informe una temperatura superior a 40 grados Celsius, enviará un correo electrónico y encenderá el LED.También necesitarás agregar otro disparador para apagar el LED cuando caiga por debajo de los 40 pero lo dejaré por ahora y pasaré a eventos.

Mydevices cayennem Disparadores

Eventos

Los eventos en Raspberry Pi Cayenne son algo similar a los desencadenantes, pero son dependientes del tiempo en lugar de confiar en un cambio en un sensor o el propio dispositivo. La configuración de un evento es bastante fácil,asi que por ejemplo vamos a ver cómo configurar su Pi para reiniciarla una vez al mes.

  1. Ir a añadir en la esquina superior izquierda del tablero de instrumentos.
  2. Seleccionar evento en el cuadro de abajo.
  3. Ahora debería ver una pantalla con un calendario y un popup llamado nuevo evento.
  4. Ingrese los detalles de su evento. Por ejemplo, la mina se llama reinicio mensual y sucederá el primero de cada mes a las 2am. A continuación se muestra un ejemplo de la pantalla.

Cayenne eventos con detalles

  1. Una vez hecho esto, haga clic en Guardar.
  2. Ahora debería poder ver su evento en el calendario. Simplemente haga clic en él si desea editarlo.

Como usted podría imaginar los acontecimientos pueden ser bastante poderosos así que valdría la pena de mirar en éstos más. Un buen ejemplo de uso de eventos sería si necesita algo para ejecutar o encender. Otro ejemplo es algo como luces que necesitan ser encendidas en un momento específico.

Panel GPIO

El panel GPIO en Cayenne  le permite controlar y alterar los pines en el Pi.Por ejemplo, puede convertir un pin de ser una entrada a una salida y viceversa. También puede activar los pines de salida bajos y altos.
Panel Cayenne GPIO
Como se puede ver también hace que una gran hoja de referencia si necesita volver a ver y ver qué pins son los que necesita. También puede ver los dispositivos que están actualmente asignados a pines específicos. También puede ver el estado actual de un pin. (Por ejemplo, entrada o salida y baja o alta)

Escritorio remoto

Se puede conectar a la  Pi a través de Secure Shell o tambien   con VNC. Si ha  instalado cayenne también puede escritorio remoto a su Raspberry Pi a través del navegador web o a través de la aplicación móvil. Puede hacerlo simplemente haciendo lo siguiente.

  1. En el tablero de mandos encontrar el widget que dice “comandos”.
  2. Dentro de este widget haga clic en acceso remoto.
  3. Ahora se conectará al Pi y abrirá una nueva ventana. Si una nueva ventana no abre su navegador probablemente lo bloqueó. Simplemente permita que cayenne.mydevices abra nuevas pestañas.
  4. Una vez hecho usted puede controlar su Pi como si estuviera allí con él.
  5. Uno de los profesionales con el uso de Cayenne para escritorio remoto es que se puede acceder a ella en cualquier parte del mundo con bastante facilidad en lugar de la necesidad de configurar una VPN o abrir los puertos de su red.

Sin duda es un ejemplo muy sencillo pero que demuestra la gran potencia del agente de Cayenne para aplicaciones de IoT con su Raspberry Pi

 

Fuente   aqui

Proyecto en c# para Raspberry pi


 

En efecto , aunque hemos hablado en muchísimas ocasiones de múltiples ejemplos en c# usando la plataforma Netduino  es poco frecuente ver aun ejemplos que usen la plataforma de desatollo de Microsoft de IoT  en otros entornos.

Precisamente  en el siguinte  ejemplo  de como implementar  una estación  meteorológica  en una Raspberry Pi , se demuestra cómo aprovechar la potencia de Windows 10 IO Core, y crear una estación meteorológica con  un escudo de Sparkfun(Sparkfun DEV-12081)  en una Raspberry pi que corre Windows 10 (puede ser la versión  2 o también la  3).

Este proyecto forma parte de la iniciativa de Microsoft llamada  Hack the Home , que proporciona componentes de código abierto para minimizar  el esfuerzo en la creación de  interfazes con los dispositivos y servicios a  usar para enfrentarse a sus hogares.

Antes de describir   como lo han hecho en el vídeo podemos ver  una introducción a la plataforma de windows IoT;

 

El nuevo espacio de nombres Windows.Devices de las API de Windows Plataforma universal (UWP) en Windows 10, permite a los desarrolladores aprovechar la potencia de Windows  en la interacción con el mundo real a través de sensores y actuadores utilizando el bus I2C y los puertos de uso general de entrada / salida (GPIO) disponibles en el Raspberry Pi 2, para crear una estación meteorológica conectada a Internet utilizando la protección contra la intemperie Sparkfun.

Las instrucciones proporcionadas darán un desarrollador de primera mano la configuración del hardware requerida junto con la escritura y depuración de Windows recientemente disponible en  windows 10 llamada UWP Windows.Devices API’s.

En este ejemplo,  también se demostrará cómo agregar sus datos en la nube utilizando el Azure Event Hub y  ConnectTheDots API.

Para  empezar , lo primero es conexionar   los  pines desde la Raspberry Pi 2 a la placa Sparkfun(Sparkfun DEV-12081)

Este es el conector de la Raspberry Pi 2:

GPIO esquemática (pata 1 está marcada con una almohadilla de soldadura cuadrada)

El diagrama de conexiones de  la Raspberry Pi  hacia la placa de Sparkfun   es el siguiente:

  •  GND (negro) —— GND
  • 5V (rojo) ——— VIN
  • 3V3 ——- (marrón) —— 5V (escudo truco; no es un error)
  • GPIO2 —– (amarillo) —- SDA
  • GPIO3 —- (naranja) —- SCL
  • GPIO5 —– (verde) —– D8
  • GPIO6 —– (azul) ——- D7

Cableado de cerca del carril exterior (negro, rojo)

 

Con la placa Weather Shield es muy fácil de hacer funcionar con Arduino  ofreciendo  de por sí la presión barométrica, humedad relativa, luminosidad y temperatura. También hay conexiones para sensores opcionales tales como la velocidad del viento, dirección, pluviómetro y GPS para la ubicación.

Utiliza el sensor de humedad HTU21D, de presión barométrica MPL3115A2, un sensor de luz ALS-PT19 y se basa en la librería HTU21D y MPL3115A2 para Arduino. Dispone de dos posiciones para soldar conectores RJ11 (para sensores opcionales de lluvia y viento) y un conector GPS de 6 pines (para conectar un GPS opcional). Puede funcionar desde 3.3V hasta 16V y tiene un regulador de voltaje integrado.

 

En cuanto al sw de  la estación meteorológica  en realidad se compone de  dos aplicaciones:

  • La primera es una bucle largo por tiempo indefinido, que trabaja  de fondo leyendo el estado de los sensores y actúando como un servidor de estación meteorológica.
  • La segunda, una interfaz de usuario que realiza una solicitud al puerto 50001 del servidor mostrando los datos. La aplicación de interfaz de usuario es universal y se puede implementar en cualquier dispositivo Windows desde el Raspberry Pi 2 hasta el final a un PC de escritorio – y en cualquier lugar en el medio!

Es necesario encontrar la siguiente línea en el archivo `Mainpage.xaml.cs` del proyecto` build2015-tiempo-station`, y vuelva a colocar el nombre del equipo, “MINWINPC”, en la dirección URL con el nombre de su dispositivo IO.

//TODO: On the following line, replace "minwinpc" with the computer name of your IoT device (ie "http:// :50001").

private Uri weatherUri = new Uri("http://minwinpc:50001");

 

1-Seleccione la rama “lab_ConnectTheDots”, si desea aprender a utilizar connectthedots y completar el código manualmente

2-Abrir “WeatherStation \ WeatherStation.sln” en Visual Studio 2015

3-Vaya a “WeatherStationTask.cs” en el panel “Explorador de soluciones”

4-Utilice la “Lista de tareas” para saltar a cada “TODO //:” y escribir el código necesario

Los archivos AppSettings, ConnectTheDotsSensor, y ConnectTheDotsHelper son parte del código creado para ayudarle a utilizar la interfaz connectthedots al Hub Evento Azure.

AppSettings: Guarda los ajustes para la conexión al hub de eventos

Esta información se puede encontrar bajo su ServiceBus en Azure.

5-Vaya a su “* ns” instancia ServiceBus -> Evento Ejes -> ehdevices -> Información de conexión -> Busca el SAS “D1”

6-Copiar la cadena de conexión que debe tener este aspecto (Contiene información para sus AppSettings)

"Endpoint=sb://iotbuildlab-ns.servicebus.windows.net/;SharedAccessKeyName=D1;SharedAccessKey=iQFNbyWTYRBwypMtPmpfJVz+NBgR32YHrQC0ZSvId20="

  • servicio de espacio de nombres de autobús (Ej: “iotbuildlab-ns”)
  • nombre del evento cubo (Ej: “ehdevices” – siempre usar esto)
  • nombre de la clave (Ej: “D1”)
  • clave (Ej: “iQFNbyWTYRBwypMtPmpfJVz + NBgR32YHrQC0ZSvId20 =”)
  • nombre de visualización (Ej: “WeatherStation1” – Esto le da un nombre a los datos del dispositivo)
  • organización (Ej: “Construir la IO Lab” – Cambio de personalizar)
  • ubicación (Ej: “EE.UU.” – Cambio de personalizar)

ConnectTheDotsSensor: Contiene la información de un sensor

  • GUID
  • mostrar nombre
  • organización
  • ubicación
  • nombre de la medida
  • unidad de medida
  • hora de creación
  • valor

ConnectTheDotsHelper: Las funciones auxiliares para inicializar el Hub de eventos

  • establece la conexión
  • crea los tokens de autenticación

Si desea iniciar su propio concentrador de sucesos de servicios de fondo, siga las instrucciones del connectthedots GitHub repositorio:https://github.com/msopentech/connectthedots/blob/master/Azure/AzurePrep/AzurePrep.md

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7-Una vez que haya que desplegado, debe iniciar el envío de datos al cubo evento y los datos debe ser visible en http://iotbuildlab.azurewebsites.net/ o en su propio sitio web.

 

Fuente  aqui