Skip to main content

06-Implementation

Navigation: ⬆️ SDLC · ⬅️ Projekt

Hardvérové zapojenie

  • Použitý mikrokontrolér: ESP32-WROOM-32D.
  • Senzor teploty a vlhkosti DHT11.

Základné zapojenie:​

  • VCC (DHT11) → 3.3V na ESP32
  • GND (DHT11) → GND na ESP32
  • DATA (DHT11) → GPIO17 na ESP32

Konfigurácia projektu v Arduino IDE​

  • Ďalším krokom bolo nainštalovanie driverov pre ESP32 a zvolenie konkrétneho modulu pre zariadenie
  • Tools → Board → ESP32 Dev Module
  • Tools → Port → zvoliť port, kde je ESP32 pripojené.

Nahratie kódu​

  • Pre nahratie kódu je potrebné pripojiť ESP32 cez USB k počítaču a následne v Arduino IDE kliknúť na Upload
  • Po verifikácii kódu sa na Arduino IDE zobrazí pokus o pripojenie k ESP32, kde je následne potrebné podržať na hardvéri tlačidlo pripojenia a počkať na úspešný upload
  • Následne v Serial Monitor nastavíme správny baud rate (115200) a uvidíme, že sa nám pravidelne zobrazujú hodnoty teploty a vlhkosti z DHT11

Implementácia softvéru

IoT platforma Thingsboard -​

  • IoT platforma ThingsBoard bola nainštalovaná v lokálnom prostredí na operačnom systéme Windows podľa oficiálnej dokumentácie výrobcu.

  • Ako databázové úložisko bol použitý databázový systém PostgreSQL (verzia 16), ktorý slúži na perzistenciu telemetrických a konfiguračných dát.

  • Po úspešnej inštalácii bola platforma spustená ako systémová služba, čím bola zabezpečená jej automatická dostupnosť po štarte systému.

  • V rámci platformy boli vytvorené tenanti a účty tenant administrátorov, ktoré slúžia na logické oddelenie a správu jednotlivých častí systému.

  • Pre účely monitorovania včelích úľov boli definované IoT zariadenia (devices) reprezentujúce jednotlivé hardvérové jednotky.

  • Pre každé zariadenie boli nakonfigurované atribúty a telemetrické veličiny, ktoré definujú sledované parametre (napr. teplota, vlhkosť, stav prevrátenia).

  • Na vizualizáciu dát boli vytvorené dashboardy, ktoré umožňujú prehľadné zobrazenie aktuálnych a historických hodnôt meraní.

  • ThingsBoard bol použitý ako centrálny bod pre zber, spracovanie a sprístupnenie dát prezentačnej webovej aplikácii prostredníctvom dostupných rozhraní.

Rule engine v IoT platforme Thingsboard​

Wireframe

Prezentačný web​

  • Prezentačná webová aplikácia bola implementovaná pomocou frameworku Spring Boot (Java) a slúži na prezentovanie projektu širokej verejnosti.

  • Aplikácia poskytuje centrálne webové rozhranie pre zobrazenie informácií o monitorovaných včelích úľoch a sprístupňuje vybrané funkcionality systému verejným používateľom.

  • Na ukladanie aplikačných dát bola použitá SQLite databáza, ktorá zabezpečuje perzistenciu základných informácií potrebných pre chod prezentačnej časti systému.

  • Webová aplikácia obsahuje interaktívnu mapu, na ktorej sú zobrazené jednotlivé včelie úle spolu s ich geografickou polohou.

  • Na implementáciu mapovej funkcionality bol použitý mapový softvér Mapbox, ktorý umožňuje vizuálne a prehľadné zobrazenie úľov v priestore.

  • Používateľ má možnosť prechádzať z mapového rozhrania na verejne prístupné dashboardy, ktoré zobrazujú detailné údaje a vizualizácie nameraných hodnôt.