En el Internet de las cosas hay varias formas de comunicación que son más o menos adecuadas para el funcionamiento de la batería. En el diagrama siguiente se muestran varias formas en las que un dispositivo IoT se puede conectar a un panel.
Comencemos con un dispositivo que se comunica directamente a través de MQTT. Tenemos dos opciones para esto.
En el caso más simple, el dispositivo está conectado a un servidor en la red local (línea roja). En este servidor, los valores medidos se pueden procesar y las acciones se pueden desencadenar en el dispositivo.
- Ventaja:Alta seguridad de datos, flexiblemente personalizable, muy asequible
- Desventaja: Servidor propio requerido, bajo rango, consumo de energía relativamente alto
También podemos conectar el dispositivo a un servidor IoT en la nube a través de un router Wi-Fi e Internet (como en la Parte 1 de esta serie de blogs). En el servidor ioT, las métricas se pueden procesar y se pueden desencadenar acciones.
- Ventaja: No se requiere un servidor local, muy asequible
- Desventaja: Reducción de la seguridad de los datos (Internet), bajo alcance, consumo de energía relativamente alto
La segunda variante es un dispositivo que admite la transmisión LoRa (Long Range). Esta transmisión de radio se caracteriza por un largo alcance y bajo consumo de energía.
La forma más fácil es conectar el dispositivo a TheThingsNetwork (TTN) una red mundial para IoT. Sin embargo, una puerta de enlace debe estar disponible en un radio de 5 km. Si este no es el caso, puede operar una puerta de enlace usted mismo. Puesto que tales puertas de enlace no son bastante baratos (>100 euros) traté de construir una simple puerta de enlace de 1 canal con ESP32 + LoRa. Aunque hay Online_Projekte correspondientes, mis intentos sólo fueron parcialmente exitosos. Cuando se utiliza el TTN, los datos se envían a través de LoRa a la puerta de enlace, que luego envía los datos al TTN a través de MQTT. Cayenne se puede conectar al TTN a través de otra puerta de enlace y mostrar los datos en el panel. En mis experimentos, sin embargo, a veces era capaz de conectar desde el dispositivo a mi puerta de enlace y en el TTN. Sin embargo, la conexión LoRa con el protocolo utilizado por TTN no era estable. Me había conectado a Cayenne por el TTN, pero no desde mi dispositivo LoRa.
- Ventaja: Largo alcance, bajo consumo de energía, se puede utilizar en cualquier lugar con cobertura TTN
- Desventaja: Complejo protocolo de transmisión LoRa (multicanal), todavía mala cobertura de red, el uso justo permite sólo 1 segundo por hora para transferir datos, los dispositivos LoRa son relativamente caros.
Puesto que no tuve éxito con la puerta de enlace de TTN, desarrollé una puerta de enlace simple que recibe datos a través de un canal LoRa fijo y los pasa de forma asincrónica al servidor MQTT (Cayenne). Por el contrario, las acciones se reciben desde el servidor MQTT y se transmiten de forma asincrónica a través de LoRa al dispositivo correspondiente. Esta puerta de enlace se presentará en la siguiente parte de esta serie de blogs.
- Ventaja: Largo alcance, bajo consumo de energía, conexión directa al servidor mqTT
- Desventaja: Propitarian Gateway no funciona con dispositivos LoRa comerciales, un número limitado de dispositivos paralelos, los módulos LoRa son relativamente caros.
La tercera variante es un dispositivo que ESP-Now utiliza para la transmisión. Este protocolo también ahorra energía, ya que los datos se envían directamente al gateway utilizando la dirección MAC utilizando la dirección MAC, eliminando la conexión que consume mucho tiempo y así el transmisor WLAN está activo solamente durante unos pocos microsegundos por paquete de datos. Este protocolo no requiere un módulo LoRa, pero se puede utilizar directamente con cualquier controlador ESPxxx, lo que hace que los dispositivos muy baratos sean factibles. La extensión de la puerta de enlace de LoRa para admitir ESP-Now se presenta en una publicación posterior de esta serie de blogs.
- Ventaja: bajo consumo de energía, bajo precio
- Desventaja: (Wi-Fi), no compatible con sistemas comerciales.
En el siguiente artículo presentaremos una puerta de enlace basada en el ESP32 con LoRa y pantalla OLED.
