Memulai Amazon AWS IoT dan ESP8266: 21 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Proyek ini menunjukkan kepada Anda cara mengambil modul ESP8266 dan menghubungkannya langsung ke AWS IOT menggunakan OS Mongoose. Mongoose OS adalah sistem operasi open source untuk mikrokontroler yang menekankan konektivitas cloud. Ini dikembangkan oleh Cesanta, perusahaan perangkat lunak tertanam yang berbasis di Dublin dan pada akhir proyek, Anda harus dapat mengukur suhu dan nilai kelembaban dari sensor suhu DHT11 dan mempublikasikannya di platform AWS IOT

Untuk proyek ini, kita membutuhkan:

 Papan NodeMCU berbasis ESP8266

 Sensor suhu DHT 11

 Alat flashing OS Mongoose

 Kabel USB untuk menghubungkan papan NodeMCU ke komputer

 Kabel jumber

 Akun AWS yang ingin Anda gunakan

Langkah 1: Papan NodeMCU berbasis ESP8266

ESP8266 adalah nama pengontrol mikro yang dirancang oleh Sistem Espressif. ESP8266 sendiri adalah solusi jaringan Wi Fi mandiri yang menawarkan sebagai jembatan dari pengontrol mikro yang ada ke Wi Fi dan juga mampu menjalankan aplikasi mandiri. Modul ini dilengkapi dengan konektor USB bawaan dan beragam pin-out. Dengan kabel micro USB, Anda dapat menghubungkan devkit NodeMCU ke laptop Anda dan mem-flash-nya tanpa kesulitan, seperti Arduino

Spesifikasi

• Tegangan: 3.3V.

• Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP.

• Konsumsi saat ini: 10uA~170mA.

• Memori flash yang dapat dilampirkan: maks 16MB (normal 512K).

• Tumpukan protokol TCP/IP terintegrasi.

• Prosesor: Tensilica L106 32-bit.

• Kecepatan prosesor: 80~160MHz.

• RAM: 32K + 80K.

• GPIO: 17 (multipleks dengan fungsi lain).

• Analog ke Digital: 1 input dengan resolusi 1024 langkah.

• Daya keluaran +19.5dBm dalam mode 802.11b

• Dukungan 802.11: b/g/n.

• Koneksi TCP bersamaan maksimum: 5

Langkah 2: Pin Diagram

Langkah 3: DHT11 - Sensor Kelembaban dan Suhu

DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban digital dasar dan murah. Ini menggunakan sensor kelembaban kapasitif dan termistor untuk mengukur udara di sekitarnya, dan mengeluarkan sinyal digital pada pin data (tidak diperlukan pin input analog). Ini cukup mudah digunakan, tetapi membutuhkan waktu yang cermat untuk mengambil data. Satu-satunya kelemahan nyata dari sensor ini adalah Anda hanya bisa mendapatkan data baru darinya setiap 2 detik

Fitur

 Kompensasi suhu kisaran penuh

 Kelembaban relatif dan pengukuran suhu

 Sinyal digital terkalibrasi

 Stabilitas jangka panjang yang luar biasa

 Komponen tambahan tidak diperlukan

 Jarak transmisi yang jauh

 Konsumsi daya rendah

Proses Komunikasi (Single-Wire Two-Way)

Hal yang menarik dari modul ini adalah protokol yang digunakan untuk mentransfer data. Semua pembacaan sensor dikirim menggunakan bus kabel tunggal yang mengurangi biaya dan memperpanjang jarak. Untuk mengirim data melalui bus Anda harus menjelaskan cara data akan ditransfer, sehingga pemancar dan penerima dapat memahami apa yang dikatakan satu sama lain. Inilah yang dilakukan oleh sebuah protokol. Ini menjelaskan cara data ditransmisikan. Pada DHT-11 bus data 1-kawat ditarik dengan resistor ke VCC. Jadi jika tidak terjadi apa-apa tegangan pada bus sama dengan VCC. Format Komunikasi dapat dipisahkan menjadi tiga tahap

1) Permintaan

2) Tanggapan

3) Pembacaan Data

Langkah 4: Pengantar OS Mongoose

Mongoose OS adalah sistem operasi open-source untuk sistem tertanam kecil. Ini dirancang untuk berjalan pada perangkat seperti pengontrol mikro, yang sering dibatasi dengan memori pada urutan puluhan kilobyte, sambil memperlihatkan antarmuka pemrograman yang menyediakan akses ke API modern yang biasanya ditemukan pada perangkat yang lebih kuat. Perangkat yang menjalankan OS Mongoose memiliki akses ke fungsionalitas sistem operasi seperti sistem file dan jaringan, ditambah perangkat lunak tingkat tinggi seperti mesin JavaScript dan API akses cloud.

Alat Flashing OS Mongoose

Flashing tool digunakan untuk mem-flash OS Mongoose di ESP8266. Pertama, dapatkan salah satu board yang didukung, seperti ESP8266 NodeMCU, dan hubungkan ke komputer Anda, lalu ikuti langkah-langkah ini:

 Arahkan ke halaman web unduhan Mongoose OS dan unduh alat Mos. (Tetapi dalam Proyek ini, kita akan menggunakan versi lama dari OS Mongoose)

 Jalankan file pengaturan Mos (Mongoose OS) dan ikuti wizard pengaturan:

Langkah 5: Wizard Pengaturan Mongoose

Langkah 6: Status Perangkat - Online

Setelah menyelesaikan tiga langkah, Anda akan mendapatkan pesan di bawah ini dan status Perangkat menjadi online. Sekarang Modul ESP8266 kami dapat berkomunikasi dengan perangkat jarak jauh apa pun

Langkah 7: Penyediaan Perangkat di AWS IOT

Sebelum kami dapat mengirim acara ke AWS, kami harus dapat membuat koneksi yang aman ke AWS IOT. Untuk melakukannya, kami perlu menyediakan ESP dengan sertifikat AWS. Di wizard pengaturan OS Mongoose pilih menu Device Config lalu Pilih wilayah AWS yang sesuai dan kebijakan AWS untuk lingkungan AWS Anda. Klik tombol Penyediaan dengan AWS IOT. Perangkat akan diatur dengan informasi yang benar untuk terhubung ke layanan AWS. Sertifikat akan diinstal secara otomatis.

Catatan:

Pengguna dapat memilih wilayah AWS dan kebijakan AWS yang sesuai. Dalam skenario kami, kami memilih wilayah AWS sebagai ap-southeast-1 dan kebijakan AWS sebagai mos-default

Setelah selesainya penyediaan perangkat pada AWS IOT, kini modul Wi-Fi esp8266 dapat berkomunikasi dengan AWS -IOT

Langkah 8: Memuat Kode Contoh Ke Papan NodeMCU

Setelah Anda menjalankan wizard pengaturan Mongoose, jika Anda mengklik menu file perangkat, ada file bernama init.js. Di dalam file itu ada kode sampel. Jika Anda mengklik tombol Simpan + Reboot, kode sampel akan dimuat dan output dapat dilihat dari Log Perangkat

Langkah 9: Memulai Dengan Akun AWS

Apa itu AWS?

Amazon Web Services (AWS) adalah penyedia layanan cloud dari Amazon, yang menyediakan layanan dalam bentuk blok bangunan, blok bangunan ini dapat digunakan untuk membuat dan menyebarkan semua jenis aplikasi di cloud. Layanan atau blok bangunan ini dirancang untuk bekerja satu sama lain, dan menghasilkan aplikasi yang canggih dan sangat skalabel.

Bagaimana cara mengatur?

Ada dua cara untuk menyiapkan layanan AWS

 Menggunakan utilitas baris perintah AWS CLI

 Menggunakan GUI AWS

Langkah 10: Utilitas Baris Perintah AWS CLI (Opsional)

Pertama kita perlu menginstal AWS CLI. AWS CLI adalah alat baris perintah yang menyediakan perintah untuk berinteraksi dengan layanan AWS. Ini memungkinkan Anda untuk menggunakan fungsionalitas yang disediakan oleh AWS Management Console dari terminal. Luwak menggunakan alat ini untuk Penyediaan perangkat IOT di AWS IOT. AWS CLI memerlukan kredensial Anda untuk dapat terhubung ke AWS. Untuk mengatur, jalankan aws configure dari baris perintah dan masukkan informasi akses Anda (kredensial Anda). Dengan kata sederhana, Anda dapat mengakses dan mengelola Amazon Web Services melalui antarmuka pengguna berbasis web yang sederhana dan intuitif. Jika kekhawatiran Anda adalah mengakses beberapa fitur menggunakan ponsel, maka aplikasi seluler AWS Console memungkinkan Anda melihat sumber daya dengan cepat saat bepergian.

Langkah 11: Layanan Web Amazon (GUI)

Setelah penyediaan dengan AWS, kami dapat masuk ke konsol manajemen AWS, di bawah tab layanan kami memiliki kategori yang berbeda. Sebelum kita mulai menjelajahi fitur-fitur konsol ini, Anda perlu membuat akun di AWS. Bagi orang yang tidak memiliki akun dapat mengunjungi situs web AWS dan membuat akun gratis. Anda harus memasukkan detail kartu kredit/debit Anda. AWS tidak akan membebankan biaya selama langganan gratis Anda selama Anda menggunakan layanan sesuai batas yang ditentukan.

Langkah 12: Inti AWS IOT

Setelah masuk, Anda akan diarahkan ke halaman berikut dan di bawah Internet of things pilih inti IOT

Langkah 13: AWS IOT - Pantau

Setelah Anda memilih inti IOT maka akan muncul halaman di atas kemudian pilih menu tes

Langkah 14: AWS IOT - Langganan

Setelah memilih menu Test anda akan diarahkan ke Subscriptions. Pada topik subscription tentukan topik yang sesuai yang anda gunakan dan klik tombol Subscribe to topic

Langkah 15: Menerbitkan Pesan Default

Setelah itu Anda akan diarahkan ke halaman di atas. Jika Anda mengklik Publikasikan ke topik, kami akan memiliki contoh pesan yang akan ditampilkan di sini secara default

Catatan: Jika Anda ingin menulis kode baru dan memuat ke papan NodeMCU (Kode yang kita tulis harus dimuat di file manager perangkat > file init.js maka Anda harus memasukkan nama topik dalam kode. Setelah memasukkan nama topik, Anda harus menggunakan nama topik yang sama di bagian langganan untuk mempublikasikan hasilnya

Langkah 16: Memublikasikan Informasi yang Ditekan Tombol

Langkah 17: Publikasikan Nilai Suhu dan Kelembaban ke Platform AWS IOT

Langkah 18: Tugas

 Hubungkan rangkaian seperti gambar di bawah ini

 Flash OS luwak pada modul ESP8266

 Penyediaan perangkat di AWS IOT

 Muat kode pemrograman ke papan NodeMCU

 Periksa output di log perangkat (lihat gambar 9)

 Masuk ke akun AWS

 Pilih sub menu inti IOT

 Pilih opsi Tes dari bagian klien MQTT

 Tentukan topik yang sesuai dalam langganan

 Klik tombol terbitkan ke topik

 Pastikan bahwa setiap kali Anda menekan tombol flash Anda mendapatkan suhu, nilai kelembaban sebagai pesan