Dans l’Internet des objets, il existe différentes façons de communication qui conviennent plus ou moins au fonctionnement de la batterie. Le diagramme suivant montre plusieurs façons dont un appareil IoT peut être connecté à un tableau de bord.
Commençons par un appareil qui communique directement via MQTT. Nous avons deux options pour cela.
Dans le cas le plus simple, l’appareil est connecté à un serveur sur le réseau local (ligne rouge). Sur ce serveur, les valeurs mesurées peuvent être traitées et les actions peuvent être déclenchées dans l’appareil.
- Avantage:Haute sécurité des données, flexiblement personnalisable, très abordable
- Inconvénient: Propre serveur requis, faible portée, consommation d’énergie relativement élevée
Nous pouvons également connecter l’appareil à un serveur IoT dans le cloud via un routeur Wi-Fi et Internet (comme dans la partie 1 de cette série de blogs). Sur le serveur IoT, les mesures peuvent ensuite être traitées et les actions peuvent être déclenchées.
- Avantage: Aucun serveur local requis, très abordable
- Inconvénient: Réduction de la sécurité des données (Internet), faible portée, consommation d’énergie relativement élevée
La deuxième variante est un dispositif qui prend en charge la transmission LoRa (Long Range). Cette transmission radio se caractérise par une longue portée et une faible consommation d’énergie.
La façon la plus simple est de connecter l’appareil à TheThingsNetwork (TTN) un réseau mondial pour IoT. Toutefois, une passerelle devrait être disponible dans un rayon de 5 km. Si ce n’est pas le cas, vous pouvez utiliser une passerelle vous-même. Depuis de telles passerelles ne sont pas tout à fait bon marché (100 euros) j’ai essayé de construire une porte simple 1-canal avec ESP32 LoRa. Bien qu’il y ait des Online_Projekte correspondantes, mes tentatives n’ont été que partiellement réussies. Lors de l’utilisation du TTN, les données sont envoyées via LoRa à la passerelle, qui envoie ensuite les données au TTN via MQTT. Cayenne peut être connecté au TTN via une autre passerelle et afficher les données sur le tableau de bord. Dans mes expériences, cependant, j’ai parfois été en mesure de se connecter de l’appareil à ma passerelle et sur le TTN. Cependant, la connexion LoRa avec le protocole utilisé par TTN n’était pas stable. J’avais été connecté à Cayenne par le TTN mais pas à partir de mon appareil LoRa.
- Avantage: Longue portée, faible consommation d’énergie, peut être utilisé n’importe où avec la couverture TTN
- Inconvénient: Protocole de transmission Complexe LoRa (multi canal), encore mauvaise couverture réseau, utilisation équitable ne permet que 1 seconde par heure pour transférer des données, les appareils LoRa sont relativement coûteux.
Comme je n’ai pas réussi avec la passerelle TTN, j’ai développé une passerelle simple qui reçoit des données via un canal Fixe LoRa et les passe asynchronement sur le serveur MQTT (Cayenne). Inversement, des actions sont reçues du serveur MQTT et transmises asynchronement via LoRa à l’appareil correspondant. Cette passerelle sera présentée dans la prochaine partie de cette série de blogs.
- Avantage: Longue portée, faible consommation d’énergie, connexion directe au serveur mqTT
- Inconvénient: La passerelle propitaire ne fonctionne pas avec les appareils commerciaux LoRa, le nombre limité d’appareils parallèles, les modules LoRa sont relativement coûteux.
La troisième variante est un dispositif que ESP-Now utilise pour la transmission. Ce protocole est également économe en énergie, car les données sont envoyées directement à la passerelle à l’aide de l’adresse MAC à l’aide de l’adresse MAC, éliminant ainsi la connexion fastidieuse et donc l’émetteur WLAN n’est actif que pour quelques microsecondes par paquet de données. Ce protocole ne nécessite pas un module LoRa, mais peut être utilisé directement avec n’importe quel contrôleur ESPxxx, ce qui rend les appareils très peu coûteux réalisables. L’extension de la passerelle LoRa pour soutenir ESP-Now est présentée dans un post ultérieur de cette série de blogs.
- Avantage: faible consommation d’énergie, prix bas
- Inconvénient: (Wi-Fi), non compatible avec les systèmes commerciaux.
Dans le prochain article, nous allons introduire une passerelle basée sur l’ESP32 avec LoRa et OLED écran.
