Pemantauan IoT Industri: Komponen Hardware Esensial dan Panduan Pengaturan

Komponen dan Perlengkapan

Berikut adalah komponen utama yang diperlukan untuk proyek pemantauan industri IoT ini:

• Arduino Mega 2560 – Mikrokontroler utama
• Espressif ESP8266 ESP-01 – Untuk koneksi WiFi dan komunikasi
• Seeed Grove - Sensor Barometer (BMP280) – Untuk suhu dan tekanan udara
• DHT11 Sensor Suhu & Kelembaban (4 pin) – Atau DHT22/DHT21 untuk kelembaban dan suhu
• Seeed Grove - Sensor Gas (MQ2) – Untuk ppm CO, LPG, dan asap
• Papan roti (Breadboard) – Atau perfboard
• Kabel jumper – Sesuai kebutuhan
• Sensor Gerak PIR – Untuk mendeteksi gerakan

Alat dan Mesin yang Diperlukan

Pengolahan (solder) jika diperlukan (tidak wajib jika tidak diperlukan).

Aplikasi dan Layanan Online

Blynk – Server dan aplikasi untuk pemantauan data.

Tentang Proyek

Proyek ini bertujuan untuk memantau pabrik dan mendapatkan informasi di smartphone atau perangkat lain menggunakan IoT. Sistem memantau gas, suhu, kelembaban, kebisingan, tekanan barometrik, dan melaporkan informasi ke smartphone. Proyek ini juga memberikan peringatan tentang kondisi berbahaya bagi pekerja.

Berdasarkan statistik kebakaran terbaru dari National Fire Protection Association (NFPA), rata-rata 37.000 kebakaran terjadi setiap tahun di properti industri dan manufaktur. Insiden ini mengakibatkan 18 kematian sipil, 279 luka-luka sipil, dan $1 miliar kerugian properti langsung. Dengan mendeteksi gas mudah terbakar dan potensi kebakaran serta kecelakaan, proyek ini dapat mencegah kerugian jiwa dan properti.

Tentang Proyek

Proyek ini memantau pabrik manufaktur secara jarak jauh untuk suhu, gerakan, kelembaban, dan karbon dioksida. Menggunakan Arduino Mega, ESP8266, dan berbagai sensor. Dengan IoT, proyek akan mengirim data secara jarak jauh ke E-mail/SMS tentang cuaca saat ini dan konsentrasi gas di pabrik. Program juga menetapkan parameter, dan jika hasilnya tidak dalam parameter, akan memberikan peringatan agar tindakan segera diambil untuk mencegah kebakaran. Proyek juga dapat mengambil foto saat mengirim notifikasi menggunakan ArduCam. Dengan sensor gerak, proyek membantu memantau masuk tidak sah setelah jam kantor sesuai parameter yang ditetapkan. Blynk digunakan sebagai server dan aplikasi untuk melihat data. Rencana awal menggunakan Arduino Cloud, tetapi tidak tersedia untuk ESP8266. Proyek juga akan diperluas untuk memantau kesehatan setiap karyawan di pabrik dengan mengukur tekanan darah dan detak jantung menggunakan perangkat wearable di jaket pengaman di masa depan.

Komponen

Gambar komponen tersedia di bagian asli proyek.

Hal Arduino

1. Kumpulkan semua komponen terlebih dahulu.
2. Upload sketsa "Calibrate_MQ2" dan biarkan MQ2 terhubung ke Arduino pada A0 di udara segar. Serial Monitor akan menampilkan nilai Ro yang perlu diganti dalam Sketsa Akhir!
3. Unduh aplikasi Blynk.
4. Scan kode QR yang dilampirkan untuk mengduplikasi proyek.
5. Token otorisasi akan dikirim ke alamat email yang digunakan saat pendaftaran.
6. Ubah SSID, kata sandi, token otorisasi, dan nilai Ro dalam sketsa Industries_Monitor!
7. Upload "Industries_Monitor" ke Arduino Mega dan hubungkan ESP8266 serta sensor lain sesuai skematik.
8. Skematik dilampirkan di bawah.
9. Kode dilampirkan di bawah.
10. Proyek SELESAI!

Sisi Server

• Sisi server proyek dikelola oleh Blynk, aplikasi/host gratis.
• Pengiriman dan penerimaan data ditangani oleh POST, PUT, GET, dll. di ponsel dan esp8266.
• Anda juga dapat menyiapkan server sendiri. Bantuan di sini: https://github.com/blynkkk/blynk-server

Melihat Data

1. Instal Blynk di smartphone dari App Store/Play Store.
2. Buka proyek yang telah dibuat dengan memindai kode QR!
3. Edit alamat email dan hal lain yang diinginkan.
4. Tekan tombol play untuk mendapatkan feed langsung dari perangkat!
5. Anda dapat melihat suhu, kelembaban, tekanan udara, gerakan, bacaan gas, dan lain-lain.
6. Anda juga dapat melihat grafik dengan riwayat untuk bacaan cuaca (SuperChartWidget Diperlukan).
7. Jika bacaan gas (CO, LPG, Asap) meningkat, server akan memberitahu perangkat untuk menyalakan penghapus atau meningkatkan kecepatannya jika terhubung, dan menyala sirene keras untuk menginformasikan manajemen tentang kenaikan bacaan.
8. Detailnya ada di Widget Eventor Blynk.

Cara Kerja

Saya menggunakan Arduino Mega untuk membuat proyek ini! Proyek tidak memerlukan banyak pin, tetapi papan dengan lebih banyak memori yang akan bekerja.

Arduino Mega terhubung ke papan ESP8266 untuk terhubung ke Wi-Fi. ESP8266 akan digunakan untuk terhubung ke Wi-Fi dan server serta berkomunikasi dengannya melalui Protokol MQTT. ESP8266 terhubung melalui antarmuka serial.

Sistem yang saya buat akan memantau suhu dan tekanan (menggunakan BMP280) serta kelembaban (menggunakan DHT11)!

Karena pabrik/industri modern menggunakan bahan bakar fosil atau gas lain, sistem juga memantau gas seperti karbon monoksida (pembunuh sepi), LPG, dan asap menggunakan sensor gas MQ2. Sistem juga memiliki sensor gerak PIR untuk mendeteksi manusia dan aktivitas gerakan.

Sebagian besar pekerjaan menganalisis data akan dilakukan di sisi server. Di sini server adalah Blynk. Server meng-host halaman web dan mengelola entri data serta analisis yang harus dilakukan. Ini menggunakan widget event untuk memberikan notifikasi dan hal lain berdasarkan informasi yang dikirim oleh perangkat.

Anda akan memahami cara kerja server jika melihat kode dan antarmuka Blynk!

Kode

Industries_Monitor – Kode untuk Sketsa Akhir Arduino Mega
Calibrate_MQ2 – Kode untuk mendapatkan nilai Ro untuk MQ2. Hubungkan MQ2 ke A0.

Skematik

Ini adalah skematik proyek dalam format PNG! Hubungkan MQ2 ke papan dengan Pin Daya dan Pin Analog (A) terhubung ke pin A0 Arduino Mega... Juga hubungkan pin Data sensor PIR ke pin 7 Arduino mega (dapat dikonfigurasi di Blynk!). Unduh aplikasi Blynk dan pindai kode QR.