Raspberry – Página 41 – Soloelectronicos.com

Automatización con Alexa y Raspberry Pi

diciembre 19, 2017marzo 23, 2024soloelectronicosDeja un comentario

Usando una Raspberry Pi y un placa de relés se puede realizar un dispositivo de automatización del hogar gracias a Alexa , !eso si , si domina el ingles!.
En este breve post vamos a ver cómo poder controlar múltiples dispositivos conectados a la Raspberry Pi vía comandos de voz en ingles, de tal modo que como veremos, podamos ontrolar todos los pines GPIO para controlar los dispositivos conectados al GPIO mediante relés u otros circuitos de control y con ello encender o apagar cualquier dispositivo eléctrico conectado a estos, simplemente dando las ordenes vocales a Alexa.

Como vemos, pues solo se necesita una Raspberry Pi 3 con una SD, una placa de Reles y por supuesto un altavoz inteligente con Alexa para automatizar cualquier función que deseemos gracias al reconocimiento automático de voz de Alexa.

En el esquema siguiente podemos ver como solo se usa un solo pin de e/s digital : el GPIO 4 para controlar un relé , pero este esquema ,si se requiere, se puede ampliar hasta el máximo de los 24 terminales de e/s de los que dispone una Raspberry Pi.

Es de destacar que ademas el cable de datos, incluso la alimentación del relé se obtiene de los 5V DC de la propia Raspbery Pi, por lo que para la conexión de un circuito de un rele sólo se necesitan 3 cables para comandar la placa (un cable para el control y los dos de la alimentación DC 5v).

Los pasos para instalar el software que permitirá interactuar con Alexa en la Raspberry Pi 3 son los siguientes :

Descargue «RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP» y descomprima el fichero «2017-04-10-raspbian-jessie.zip» https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
Descargue el programa «win32diskimager-1.0.0-install.exe» de la siguiente URL https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/files/latest/download
Instalar «win32diskimager-1.0.0-install.exe»
Conecte la tarjeta mini-sd a su ordenador. Desde el explorador de windows, haga clic derecho en la letra de su unidad de tarjeta SD y haga clic en el menú de formato. En la ventana de formato, seleccione «FAT» en la lista «Sistema de archivos» y haga clic en iniciar. Espere a que la tarea se complete.
Inicie el programa «win32diskimager». Seleccione el archivo de imagen «2017-04-10-raspbian-jessie.img» y la letra de su unidad de tarjeta SD y haga clic en «Escribir» (Espere a que el programa termine de escribir la imagen RASPBIAN en la tarjeta SD)
Una vez que se completa la escritura de la imagen, copie «ssh» (el archivo ssh está vacío) y «wpa_supplicant.conf» a la raíz de la tarjeta sd. Abra «wpa_supplicant.conf» en el editor de texto y actualice ssid (wi-fi name) y contraseña a los valores de su red Wifi.
Inserte la tarjeta SD en Raspberry Pi 3 ,conecte la alimentación y espere a que arranque durante unos 10 segundos
En Windows vaya a ejecutar y escriba «cmd» y escriba arp -a en el símbolo del sistema. Busque la «Dirección física» que comienza con b8-27 * y tome nota de la dirección de Internet. Esta es su dirección IP Raspberry Pi3 Wi-Fi en su red. Este resultado también se puede obtener con otras herramientas como WireShark (pc) o Fing (android), siempre que ambos equipos este conectados a la misma red. La dirección MAC generalmente comienza desde b- así que una vez que encuentre la dirección MAC, puede buscar la dirección IP en la columna Internet Address y esta es su dirección IP. Tenga en cuenta esta dirección IP porque necesitará esto para conectar su sesión SSH y también para conectarse por el VNC
Descargue «Putty.exe» de la siguiente URL https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html
Ejecute «Putty.exe» y escriba la dirección IP en el campo de nombre de host y haga clic en el botón de inicio y haga clic en Sí para abrir una ventana emergente. En la línea de comando del putty, escriba como Login «pi» y para la contraseña ingrese «raspberry» y presione enter. Debería ver el prompt «pi @ raspberrypi: ~ $».
Escriba «sudo raspi-config» y vaya a «Opciones de interfaz» y habilite VNC. Reinicie pi3 escribiendo este comando «sudo reboot«. Perderá la conexión ssh.
(Opcional) Puede descargar e instalar el cliente de VNC en su pc https://www.realvnc.com/download/vnc/windows/ . Conecte VNC a Respberry Pi3 usando la dirección IP. Inicie sesión con el nombre de usuario «pi» y la contraseña «raspberry«.Debería ver el escritorio de la Raspberry Pi 3.
Inicie la sesión de Pi ssh con putty a o localmente a través de VNC y escriba los dos comandos a continuación desde el símbolo del sistema de Pi para actualizarlo: «sudo apt-get update» y «sudo apt-get upgrade» (Esto llevará un tiempo)
Descargue este proyecto github como archivo zip con el siguiente comando «wget https://github.com/nassiramalik/IOT-Pi3-Alexa-Automation/archive/master.zip «
Descomprima el archivo zip descargado con el comando «unzip master.zip» y escriba el comando «cd IOT-Pi3-Alexa-Automation-master» una vez que haya terminado de descomprimir
(Opcional) Ejecute el comando «sudo pip install virtualenv» para instalar virtualenv en Pi
(Opcional) Ejecute el comando «virtualenv ipaa-env» para crear un entorno virtual para su proyecto
(Opcional) Ejecute el comando «. Ipaa-env / bin / activate» para activar el entorno virtual de su proyecto
Ahora ejecute el comando «sudo python3 RPi_name_port_gpio.py» para ejecutar el programa Pi IOT que controla un relé asociado al GPIO4 . También puede usar el comando » «sudo python 3RPi_name_port_gpio_8_Relays.py» para controlar hasta 8 dispositivos o invertir la polaridad en caso de que necesite algunas de esas funcionalidades. Como puede adivinar este es el archivo que ejecutará para iniciar el programa en su Raspberry Pi iniciando un servidor así que presiona enter el programa se inicia en Raspberry Pi y se quedara esperando a Alexa para darle comandos al código Python.
En el código se ha escrito el nombre del dispositivo como «office» (oficina) , pero puede cambiarlo por lo que quiera, simplemente puede entrar y cambiar este texto de la oficina al nombre que desea dar a este dispositivo y Alexa
Ya puede empezar a probar ALexa de modo que puede darle un comando de voz a Alexa para descubrir dispositivos «Alexa discover devices» (Alexa descubre dispositivos), por lo que buscará en su red y descubrirá su Raspberry Pi 3 como un dispositivo IOT.
Dele un comando de voz a Alexa «Turn on the office» (Enciende la oficina), deberá escuchar un sonido de clic de rele y encenderá cualquier carga que tenga coenctada a este
Dele un comando de voz a Alexa «Turn on the office» (Apagar la oficina), debería escuchar un sonido de clic de relevo y la carga conectada al rele dejara de estar alimentada

Alexa siempre necesitara descubrir los nuevos dispositivos de la red , por lo que para que empiece el descubrimiento de dispositivos IOT que hay en su red interna para ello debe presionar el botón para su descubrimiento en la botonera del altavoz o también dele un comando de voz a Alexa para descubrir dispositivos «Alexa discover devices» (Alexa descubre dispositivos) lo cual enviara una difusión para descubrir dispositivos en nuestra red y en la Raspberry pi debería estar respondiendo.

Es obvio que cualquier entrada analógica ( como por ejemplo temperatura ,detección de humedad,luminosidad, ect) también seria interesante poder ser soportada pero eso lo dejaremos para futuras actualizaciones de este interesante proyecto

En el vídeo siguiente nos explican nuevamente los pasos ya comentados:

GitHub Project: https://github.com/nassir-malik/IOT-P…

Envío de datos de Iot en Raspberry Pi a la nube

diciembre 7, 2017marzo 23, 2024soloelectronicos2 comentarios

Hoy vamos a ver lo fácil que es conectar un sensor simple conectado a una Raspberry Pi a la nube de transmisión utilizando para ello un sensor de temperatura digital, el popular DS18B20 y dos scripts de Python simples: uno para enviar los datos del sensor a la nube y el otro para recibirlo para su uso en alguna otra aplicación.

El código para que pueda iniciarse esta disponible en un repositorio de GitHub .

CONEXIÓN DE UN SENSOR A SU RASPBERRY PI

Primero debe conectar el sensor a su Raspberry Pi. Debe conectar conectar al sensor una resistencia de Pull Uo de 4,7 K entre la linea de datos (que conectaremos al GPIO4 ) y la alimentacion de 3.3V

En la imagen se describe la sencilla conexión utilizando el bus 1wire con tres pines GPIO (alimentación, tierra y el pin de datos real).

Connection diagram for ds18b20 1-wire temperature sensor to Raspberry Pi GPIO

Después de hacer las conexiones debe asegurarse de que el módulo kernel del dispositivo de comunicación 1wire esté cargado.

El procedimiento para hacerlo es ligeramente diferente entre las versiones de Raspberry Pi antes y después de enero de 2015, cuando kernel 3.18.8 se incluyó en Raspbian , la distribución de Linux más utilizada para Raspberry Pi. En las actualizaciones recientes debe modificar el archivo /boot/config.txt como se describe aquí:

# with a pre-3.18.8 kernel:
pi@raspberrypi ~ $ sudo modprobe w1-gpio &amp;&amp; sudo modprobe w1_therm

# else:
pi@raspberrypi ~ $ uname -a
Linux raspberrypi 3.18.11-v7+ #781 SMP PREEMPT Tue Apr 21 18:07:59 BST 2015 armv7l GNU/Linux
pi@raspberrypi $ sudo nano /boot/config.txt
# add this line at the bottom (and then reboot):
# dtoverlay=w1-gpio

Ahora puede buscar los dispositivos 1wire respectivos en su sistema de archivos. Cada sensor DS18B20 tiene una identificación única que aparece en este directorio de dispositivos, en nuestro caso 28-000004a365ef .

La siguiente sección muestra cómo leer los datos del sensor para que puedan publicarse en la nube.

LECTURA DE LOS DATOS DEL SENSOR

Una vez que conozca la identificación única de su DS18B20 , puede acceder a los datos del sensor de una manera más reutilizable con una función de Python como la de read_temp.py .

Al ejecutar este código también se ejecutará un ciclo corto para leer y visualizar la temperatura ambiente alrededor del sensor. Intente tocar el sensor con los dedos para ver cómo afecta las lecturas.

Ahora que el sensor está funcionando y entrega datos, es hora de enviar esos datos a la nube , la cual en esta ocasion sera ofrecida por el proveedor europeo relayr

Si no tiene una cuenta de desarrollador relayr , tendrá que crear una. Una vez que tenga una cuenta, puede crear un prototipo de sensor simplemente accediendo a la página de dispositivos de su dispositivo y moviendo el puntero del mouse sobre el botón con el signo más en la esquina inferior derecha.

Luego, desplácese hacia abajo y seleccione «Continuar sin un modelo» para crear el dispositivo. Ahora, cambie el lenguaje de programación a «Python» y copie el código de firmware generado, que será útil para la siguiente sección.

PUBLICACIÓN DE SUS DATOS DE SENSOR EN LA NUBE DE RELAYR

Puede publicar sus datos usando MQTT (un protocolo para comunicar mensajes de máquina a máquina). Si aún no está instalado, tendrá que configurarlo en su Pi. El paquete paho-mqtt proporciona soporte MQTT para Python y se puede instalar fácilmente como un paquete Python con pip como este (instale pip primero si aún no lo tiene):

 pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get install python-pip
 pi @ raspberrypi ~ $ sudo pip install paho-mqtt == 1.1

Sabrá si lo ha instalado con éxito si puede ejecutar esta declaración en Python sin ningún error: import paho .

A continuación, puede copiar el fragmento de muestra de Python de la página del prototipo del panel que haya visto al crear un prototipo. Para hacer esto, reemplace el ciclo while en la parte inferior del código con el de publish_temperature.py (disponible en el repositorio).

No olvide incluir la función read_temperature desde arriba y también agregar su identificación de sensor única al ciclo while (la que encontró al configurar el sensor). Alternativamente, puede usar el código en publish_data_mqtt.py , asegurándose de cambiar las credenciales (con las de su panel) y el device_id en la parte inferior de la página.

Esto le permitirá ejecutar un ciclo sin fin, leer los valores de temperatura y publicarlos uno por segundo a la nube de retransmisión.

CONSULTA DE SUS DATOS

A medida que introduce sus datos en la nube de relayr, puede ver los valores en tiempo real a medida que cambian en el tablero de relayr.

Ver sus datos en el tablero de instrumentos a medida que cambia es genial, pero en algún momento querrá extraer los datos para usarlos. Para ello, puede acceder a sus datos a través de MQTT de nuevo escribiendo un script simple como el Llamado fetch_data_mqtt.py en el repositorio de GitHub .

Si ejecuta esa secuencia de comandos, mostrará los mensajes MQTT en vivo que contienen los valores de datos tal como se recibieron.

Para ello, utilice el SDK de Relayr Python instalando primero los paquetes necesarios (ejecute las líneas a continuación en su pi):

sudo pip install git + https: //github.com/relayr/pythonsdk

sudo pip install relayr upgrade

Si tiene una Raspberry Pi nueva, asegúrese de actualizar su lista de paquetes Debian e instalar algunos paquetes de desarrollador antes de instalar el paquete más nuevo de GitHub de la siguiente manera:

  pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get update 
  pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get install python-dev libffi-dev libssl-dev 
  pi @ raspberrypi ~ $ pip install git + https://github.com/relayr/python-sdk

Ahora puede usar el código en receive_data.py para recibir datos de la nube. Asegúrese de cambiar la identificación de su dispositivo y el token de acceso (omitiendo la parte «Portador» del token).

En este ejemplo ha visto cómo puede conectar un sensor de temperatura simple a una Raspberry Pi y publicar sus datos en la nube de transmisión . Esto le permite ver los datos en vivo en el tablero, o exportarlos para usarlos en una aplicación. Puede usar MQTT para publicar y recibir los datos del sensor, o usar uno de los SDK de Relayr, como el SDK de Python , para acceder a los datos de manera más conveniente.

También puede usar sensores más emocionantes y publicar valores de datos más complejos que un solo flotante (es decir, una lista de tres flotantes que representan información geoespacial). Siempre que proporcione una lecturaconocida en el panel de control de relayr, mostrará sus datos en un buen widget. Y también puede publicar algo aún más complicado, como un objeto con niveles de anidación más profundos. En ese caso, el tablero mostrará un widget genérico. ¡Depende de usted y de lo que quiera hacer!

El código del ejemplo esta disponible ena GitHub (buscar relayr-raspberry-pi).