Sistem Pemantauan Pabrik menggunakan AWS IoT

Tentang proyek ini

Bayangkan ini Anda akan berlibur selama seminggu atau lebih dan khawatir tentang tanaman rumah Anda di rumah. Ini adalah proyek yang bagus untuk dikerjakan seminggu sebelum Anda pergi berlibur.

Buat sendiri sistem pemantauan dan pemberitahuan pabrik dengan fitur berikut

• Pantau Suhu, Nilai Cahaya dan Nilai Kelembaban Tanah menggunakan dweet.io
• ATAU menggunakan layanan Amazon IoT baru untuk mencatat data ke AWS - DynamoDB
• Gunakan notifikasi AWS -SNS, untuk mengirim email ke diri Anda sendiri, sehingga Anda dapat memberi tahu sepupu/tetangga Anda untuk segera menyirami tanaman atau memeriksa termostat di rumah.

Selain itu, saya telah merancang enklosur cetak 3D, untuk menampung Arduino Yun , pelindung hutan, dan sensor.

Jika Anda tertarik untuk melihat bagaimana tanaman saya lakukan di sini adalah tautannya 

http://dweet.io/follow/PlantMonitorTorontoON

Berikut adalah langkah-langkah yang perlu Anda lakukan untuk menyelesaikan build 

#1 Bangun sirkuit   menggunakan pelindung konektor Grove  seperti yang ditunjukkan di bagian skema proyek, pada dasarnya hubungkan 

• Sensor suhu ke A0
• Sensor Kelembaban Tanah ke A1
• Sensor cahaya ke A2
• Dan menggunakan resistor 220 Ohm, sambungkan LED ke pin#2 

#2 Cetak 3D file STL , terlampir di  bagian kustom dan bagian enklosur , di sini Anda memiliki 3 file STL untuk dicetak, setel perangkat lunak pengiris Anda ke tinggi lapisan 0,3 mm dan kepadatan isi setidaknya 25% atau lebih tinggi

Pencetakan 3D akan memakan waktu sekitar 2 jam , jadi unduh file STL dan nyalakan printer 3D Anda sambil menyelesaikan langkah-langkah lain di bawah

 #3 Menentukan Nilai Kelembaban Tanah

Unggah kode yang terlampir di bawah (nilai kelembaban tanah) ke Arduino Yun Anda dan tentukan tooDryValue dalam kode di bawah ini. Pada dasarnya jika nilai kelembaban tanah turun di bawah terlaluDryValue, Anda perlu menyirami tanaman. (dan nilai ini adalah nilai yang Anda akan digunakan dalam kondisi AWS-SNS untuk mengirim email)

Berikut adalah video yang menunjukkan metode yang saya gunakan untuk menentukan toodryvalue  

#4 Unggah kode Arduino ke Yun untuk  mengeposkan data ke dweet.io

Sekarang setelah Anda memutuskan toodryvalue , unggah file ArduinoYunDweetIO.ino ke Yun, Dan sebagai bagian dari kode juga ganti "PlantMonitorTorontoON" menjadi sesuatu yang lebih bermakna untuk Anda.

Berikut adalah video pengujian Upload data sensor ke dweet.io

#5 Menyiapkan AWS CLI di komputer Anda (di sini saya menggunakan Mac)

Sekarang untuk mencatat data menggunakan AWS IoT di DyanamoDB , Anda harus membuat akun di https://aws.amazon.com/free, di sini Anda juga harus memberikan detail kartu kredit Anda, tetapi untuk tutorial di bawah ini Anda tidak boleh dikenakan biaya apa pun (sekali lagi ini tergantung pada wilayah penyiapan AWS)  

Setelah selesai buat folder "AWS " di mac Anda dan ikuti tautan di bawah untuk mengunduh dan menginstal AWS CLI

http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/installing-aws-cli.html

Saya menggunakan mac , berikut adalah instruksi yang saya ikuti

$ curl "https://s3.amazonaws.com/aws-cli/awscli-bundle.zip" -o "awscli-bundle.zip"$ unzip awscli-bundle.zip$ sudo ./awscli -bundle/install -i /usr/local/aws -b /usr/local/bin/aws 

Catatan:di terminal Anda harus berada di folder AWS yang baru saja Anda buat

#6 Membuat sesuatu menggunakan CLI yang seharusnya ditampilkan di  konsol AWS IoT

Sekarang kita akan membuat sesuatu di AWS IoT menggunakan perintah berikut 

aws iot create-thing --thing-name "plantSystem" 

Untuk info lebih lanjut lihat link

http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/create-thing.html

#7 Membuat Sertifikat 

Untuk membuat dan mengaktifkan sertifikat yang Anda perlukan, berikan perintah berikut  

aws iot create-keys-and-certificate --set-as-active --certificate-pem-outfile cert.pem --public-key-outfile publicKey.pem --private-key-outfile privateKey .pem 

perintah ini akan membuat sertifikat(3 file pem) untuk Anda di folder AWS seperti yang ditunjukkan pada tangkapan layar di bawah

#8 Buat dan Lampirkan kebijakan AWS IoT ke Sertifikat Anda

Mulailah dengan membuat file json di folder AWS, menggunakan editor teks favorit Anda (saya lebih suka teks luhur 2) - beri nama file policy.json

{ "Versi":"2012-10-17", "Pernyataan":[{ "Efek":"Izinkan", "Tindakan":["iot:*"], "Sumber Daya":[ "*"] }]} 

Kemudian salin tempel perintah berikut di editor teks Anda

aws iot create-policy --policy-name "PubSub" --policy-document file://./policy.json 

#9 Lampirkan kebijakan ke sertifikat diikuti dengan melampirkan sertifikat ke perangkat

Berikan perintah di bawah ini satu demi satu

$aws iot attach-principal-policy --principal "arn:aws:iot:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx" --policy-name "PubSub"$ aws iot attach-thing-principal --thing-name "PlantSystem" --prinsip "arn:aws:iot:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx" 

Di sini cara mudah untuk mendapatkan sertifikat Anda jika Anda belum mencatatnya adalah pergi ke konsol AWS IoT, klik sertifikat Anda dan buka detail di sisi kanan layar Anda. Dari sini Anda dapat menyalin tempel arn ke teminal

Untuk info lebih lanjut, lihat dokumentasi di 

http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/secure-communication.html

# 10 Memverifikasi/menguji penyiapan di komputer Anda dan mengujinya menggunakan MQTT.fx

Sekarang untuk mengklaim bahwa penyiapan telah selesai di komputer Anda, unduh dan instal MQTT.fx dari tautan di bawah untuk menguji apakah penyiapan berfungsi dan kami dapat menerbitkan dan berlangganan data melalui AWS IoT

http://mqttfx.jfx4ee.org/index.php/download

Untuk info pengaturan lebih lanjut dan untuk mengunduh sertifikat root, gunakan tautan di bawah ini

http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/verify-pub-sub.html

- di sini, di MQTT.fx Anda harus menyiapkan profil koneksi Anda

- dan tautkan sertifikat yang Anda unduh sebagai bagian dari langkah-langkah di atas

Berikut adalah video singkat yang menunjukkan bagaimana Anda dapat menguji penyiapan di komputer Anda yang dalam kasus saya adalah MAC menggunakan alat MQTT.fx.

Setelah Anda menyelesaikan dan menguji bahwa pengaturan Anda baik-baik saja, ikuti langkah-langkah di bawah ini untuk mengunggah sertifikat ke Arduino Yun

#11 Menyiapkan Arduino Yun untuk berkomunikasi dengan AWS IoT cloud

Download  versi terbaru Arduino Yun SDK dari github dan unzip ke folder "Libraries" Arduino Anda 

https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-arduino-yun

Jika Anda menggunakan Arduino Yun untuk pertama kalinya, ikuti petunjuk penyiapan di

https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoYun

Pada dasarnya dengan menggunakan tautan, Anda akan mempelajari cara mengatur Arduino Yun untuk terhubung ke jaringan WiFi rumah.

Kemudian muat sketsa Contoh Proses Arduino IDE ke YUN Anda (File->Examples->Bridge -> Process), ini akan mengonfirmasi bahwa Yun memiliki akses ke internet 

Masukkan file rootCA, kunci pribadi, dan sertifikat Anda ke dalam folder sertifikat seperti yang ditunjukkan pada tangkapan layar di bawah ini

Selanjutnya ubah codebase_upload.sh dan environment_setup.sh dan ganti [your_boards_IP] dengan alamat IP board Anda dan [your_boards_IP] dengan kata sandi Anda

Di terminal Anda jalankan perintah berikut untuk memberikan izin ke file .sh, ini akan memakan waktu sekitar 5-10 menit, yang memindahkan sertifikat dan menginstal mendistribusikan, python-openssl, pip, paho-mqtt di Yun. Ini adalah paket yang Anda perlukan untuk berkomunikasi dengan cloud AWS dari Yun Anda (alias disebut PlantSystem dalam kasus kami)

$chmod 755 codebase_upload.sh$./codebase_upload.sh$chmod 755 environment_setup.sh$./environment_setup.sh 

Untuk penginstalan di Linux/Windows, ikuti tautan di 

https://github.com/aws/aws-iot-device-sdk-arduino-yun#installation

Sekarang sebagai bagian dari pasangan berikutnya yang menggunakan AWS CLI, kita akan membuat tabel di DynamoDB untuk memposting data sensor

#12 Membuat peran IAM dan memberikan izin

Pada dasarnya untuk memasukkan data ke dalam tabel sensor DynamoDB yang akan kita buat sebagai bagian dari langkah berikutnya, kita perlu membuat aturan IoT yang akan bertindak atas pesan MQTT yang diterima oleh AWS, untuk ini kita perlu membuat peran dan memberikan itu perlu izin

Buat file json rolePolicy.json

{"Versi":"2012-10-17", "Pernyataan":[{ "Sid":"", "Effect":"Izinkan", "Principal":{ "Layanan":" iot.amazonaws.com" }, "Action":"sts:AssumeRole" }]} 

dan untuk membuat peran, jalankan perintah berikut di terminal

aws iam create-role --role-name iot-actions-role --assume-role-policy-document file://./rolePolicy.json 

Buat file json lain policy.json

{ "Versi":"2012-10-17", "Pernyataan":[{ "Efek":"Izinkan", "Tindakan":[ "dynamodb:*", "lambda:InvokeFunction"] , "Sumber Daya":["*"] }]} 

lalu panggil create-policy dan tentukan dokumen kebijakan IAM

aws iam create-policy --policy-name iot-actions-policy --policy-document file://./policy.json 

Dan terakhir lampirkan kebijakan ke peran menggunakan - ubah kebijakan-ARN ke ARN yang Anda terima sebagai bagian dari langkah sebelumnya

aws iam attach-role-policy --role-name iot-actions-role --policy-arn "arn:aws:xxxxxxxxxxxxx:policy/iot-action-policy" 

http://docs.aws.amazon.com/iot/latest/developerguide/config-and-test-rules.html

#13 Menyiapkan tabel di DynamoDB di konsol AWS

Sebagai bagian dari langkah ini, kita akan membuat DynamoDB di konsol AWS

Nama Tabel :plantSensor

Kunci partisi :kunci

Sortir kunci :stempel waktu

dan juga atur unit kapasitas Baca dan Tulis Anda ke 1.

#14 Membuat aturan untuk memasukkan data ke dalam Tabel PlantSensor

Buat file json - plantdatarule.json (di sini ubah nilai roleArn di bagian bawah, buka IAM->Roles->iot-action-role untuk mendapatkan arn)

{ "sql":"SELECT * FROM 'topic/plantdata'", "ruleDisabled":false, "actions":[{ "dynamoDB":{ "tableName":"plantSensor", "hashKeyField" :"key", "hashKeyValue":"${topic(2)}", "rangeKeyField":"timestamp", "rangeKeyValue":"${timestamp()}", "roleArn":"arn:aws:iam ::XXXXXXXXXXXX:role/iot-actions-role" } }]} 

kemudian jalankan perintah berikut di terminal Anda

aws iot create-topic-rule --rule-name plantDataToDynamoDB --topic-rule-payload file://./plantdatarule.json 

Sekarang jika Anda membuka konsol AWS IoT, Anda akan melihat aturan yang dibuat bernama "PlantDataToDynamoDB"  seperti yang ditunjukkan pada tangkapan layar di bawah ('' abaikan aturan pengiriman email ini sebagai bagian dari langkah-langkah di bawah ini.)

menggunakan MQTT.FX menjalankan tes cepat untuk melihat apakah catatan dibuat di tabel yang dibuat.

#15 Unggah sketsa Arduino untuk mempublikasikan data ke AWS IoT dari Yun

Di sini pertama-tama mulai dengan mengunduh  library ArduinoJSON dari github di

https://github.com/bblanchon/ArduinoJson

Sekarang unduh file YunAWSIoTDynamoDB,ino, dan aws_iot_config.h dari  bagian kode di bawah dan unggah ke Yun.

Buka monitor Serial Anda dan Anda akan melihat suhu, Nilai Cahaya, dan nilai kelembaban tanah yang diposting ke DynamoDB.

Jika Anda pernah menjadi AWS, Anda dapat melakukan semua hal yang luar biasa dengan menyiapkan fungsi Lambda dan memposting data kinesis ...

Catatan: Jika Anda berencana menjadikan ini sebagai penyiapan permanen, jangan lupa untuk meningkatkan penundaan di akhir loop , untuk menambah interval waktu pengeposan ke DynamoDB sehingga Anda tidak dikenakan biaya tambahan . Untuk informasi lebih lanjut tentang harga, lihat https://aws.amazon.com/iot/pricing/

#16 Menyiapkan aturan SNS AWS-IoT untuk menerima dan mengirim email jika nilai kelembapan tanah Anda berada di bawah ambang batas.

Pada dasarnya langkah ini mencakup penyiapan basis notifikasi SNS sederhana berdasarkan aturan AWS IoT.

Mulailah dengan menetapkan kebijakan berikut ke peran AWS (iot-action-role) yang Anda buat pada langkah sebelumnya di konsol IAM

-AmazonSNSRole

-AmazonSNSFullAccess

Setelah selesai di konsol SNS, buat Topik yang disebut sendMail dan buat langganan dan berikan konfigurasi email di ponsel Anda untuk mendapatkan pemberitahuan saat nilai kelembapan tanah RENDAH.

Sekarang kembali ke konsol AWS IoT dan menggunakan tombol +Buat Sumber Daya, buat aturan yang disebut Kirim Email dan berikan info berikut

• Nama :Kirim Email
•  Atribut :mositValue(ini harus cocok dengan nilai json yang Anda posting sebagai bagian dari topik Anda dalam kode Arduino)
•  Filter topik : topik/plantdata
•  Kondisi :as moistval <250 (ini adalah nilai yang Anda tentukan dalam beberapa langkah pertama tutorial)
• Pilih Tindakan :kirim pesan sebagai SNS pemberitahuan push
• Target SNS :sendEmail
•  Peran:iot-action-role

Setelah selesai, konsol Anda akan terlihat seperti tangkapan layar di bawah

Berikut adalah contoh email yang saya terima ketika saya melepas sensor kelembaban tanah dari segelas air

Untuk membaca lebih lanjut tentang AWS-SNS

https://aws.amazon.com/sns/faqs/

#15 Menyatukan bagian cetakan 3D dan menambahkannya ke pot.

Anda memerlukan sekrup dan mur 4x40 untuk memasang bagian cetak 3D poker tanah hitam ke bagian dasar Arduino Yun

Bagian atas cukup pas , di sini ingat untuk mengarahkan bukaan atas ke arah jendela Anda dan menyodok kelembapan Tanah di dalam pot. Dan aktifkan Yun dengan colokan kabel micro usb ke stopkontak.

Harap dicatat, saya masih menjelajahi dan belajar tentang dunia AWS yang luar biasa, dan kagum dengan fitur-fitur di konsol AWS, jadi jika Anda telah menggunakan AWS cukup lama, kirimkan komentar atau saran untuk fitur yang akan Anda miliki suka melihat/berlaku untuk proyek pemantauan pabrik. Terima kasih ..

//@CarmelitoA -Proyek Pemantauan Tanaman Rumah menentukan nilai kelembaban tanahconst int moisturePin =A1; // Sensor kelembaban Grove terhubung ke A1 pada Grove Shieldconst int ledPin =2;int moistureValue =0;int tooDryValue =250;//ubah nilai ini berdasarkan apa yang Anda dapatkan denganvoid setup() {Serial.begin(9600); pinMode(ledPin,OUTPUT);digitalWrite(ledPin,LOW);}void loop() {moisturValue =analogRead(moisturePin);Serial.print("Sensor kelembapan =" );Serial.println(MoisturValue); //Periksa Nilainya dengan Pasir Kering lalu dengan Pasir Basah(Nilai Kelembaban  
ArduinoYunDweetioArduino 
 Memposting data Sensor ke dweet.io menggunakan Arduino Yun
//Dibuat oleh @CarmelitoA untuk proyek Pemantauan Tanaman Rumah - mengunggah data ke dweet.io. (CC BY-SA https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)#include #include #define SITE_URL "www.dweet.io"#include 
ArduinoYunAWSIoTDynamodbArduino 
 sketch untuk memposting data sensor ke AWS -DynamoDB , Anda juga perlu menambahkan aws_iot_config.h sebagai tab baru di Arduino IDE.
//Dibuat oleh @CarmelitoA 16-01-2016 untuk proyek House Plant Monitoring. Jangan ragu untuk me-remix dan memodifikasi#include #include #include "aws_iot_config.h"#include data char[80];StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;//#define SITE_URL "www.dweet.io" //menggabungkan YunClient.h dengan contoh ini untuk memposting ke dweet yang menyebabkan konflik, lihat ArduinoYunDweetio.ino#include  //Ditambahkan untuk perhitungan suhuconst int moisturePin =A1; // Sensor Kelembaban Grove terhubung ke A1 pada Grove Shieldconst int ledPin =2;int moistureValue =0; // variabel untuk menyimpan nilai yang berasal dari sensorconst int tooDryValue =250; //UBAH nilai ini berdasarkan pengujian Anda tentang seberapa banyak kelembaban yang seharusnya dimiliki tanah, kurang dari nilai ini akan menyalakan LED yang berarti Anda perlu menyirami tanamanfloat terlaluLowTemp =20; //UBAH ,suhu dalam derajat C berdasarkan jenis tanaman rumah Anda, jika suhu Lebih Rendah dari nilai LED akan berubah menjadi Merah//Suhu Sensor defsconst int B=4275; // nilai B termistorconst int R0 =100000; // R0 =100kconst int pinTempSensor =A0; // Grove - Sensor Suhu terhubung ke A5//Sensor Cahayaconst int lightPin =A2; unsigned long lastConnectionTime =0; const unsigned long postingInterval =10L * 1000L; //ubah nilai ini untuk meningkatkan intervalaws_iot_mqtt_client myClient; // init iot_mqtt_clientchar msg[32]; // baca-tulis bufferint cnt =0; // jumlah loopsint rc =-100; // mengembalikan nilai placeholderbool success_connect =false; // apakah terhubung// Fungsi callback dasar yang mencetak messagevoid msg_callback(char* src, int len) { Serial.println("CALLBACK:"); di aku; for(i =0; i  
aws_iot_config.hArduino 
 Add as a new tab in the Arduino IDE
/* * Copyright 2010-2015 Amazon.com, Inc. or its affiliates. All Rights Reserved. * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"). * You may not use this file except in compliance with the License. * A copy of the License is located at * * http://aws.amazon.com/apache2.0 * * or in the "license" file accompanying this file. This file is distributed * on an "AS IS" BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either * express or implied. See the License for the specific language governing * permissions and limitations under the License. *///@carmelitoA modified the value for the plant monitoring project#ifndef config_usr_h#define config_usr_h// Copy and paste your configuration into this file//===============================================================#define AWS_IOT_MQTT_HOST "XXXXXXXXXXX.iot.us-west-2.amazonaws.com" // your endpoint#define AWS_IOT_MQTT_PORT 8883 // your port#define AWS_IOT_CLIENT_ID "clientYun2" // your client ID#define AWS_IOT_MY_THING_NAME "PlantSystem" // your thing name#define AWS_IOT_ROOT_CA_FILENAME "rootCA.pem" // your root-CA filename#define AWS_IOT_CERTIFICATE_FILENAME "cert.pem" // your certificate filename#define AWS_IOT_PRIVATE_KEY_FILENAME "privateKey.pem" // your private key filename//===============================================================// SDK config, DO NOT modify it#define AWS_IOT_PATH_PREFIX "./certs/"#define AWS_IOT_ROOT_CA_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_ROOT_CA_FILENAME // use this in config call#define AWS_IOT_CERTIFICATE_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_CERTIFICATE_FILENAME // use this in config call#define AWS_IOT_PRIVATE_KEY_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_PRIVATE_KEY_FILENAME // use this in config call#endif
  
 
 Suku cadang dan penutup khusus  
  
 
 Skema  
 Connect the sensors to the Grove starter kit that is 
 - Temperature sensor to A0 
 - Soil Moisture sensor to A1 
 - Light sensor to A2 
 
 In addition, using a 220 Ohms resistor connect an LED to pin#2. Connect the 
 Temperature sensor to A0 
 Soil Moisture sensor to A1 
 Light sensor to A2 
 And using a 220 Ohms resistor connect an LED to pin#2 
 

            


            

               Menggunakan sensor pulsa wearable MAX30100 dengan Arduino        
                4x4x4 LED cube dengan Arduino Uno dan 1sheeld