IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 CORS WEBCOMPONENTS: 8 Steps

ASSIMILATE SENSOR/ACTOR Slaves legger inn metadata som brukes til å definere visualiseringene i Crouton. Denne bygningen er litt forskjellig fra tidligere; det er ingen maskinvareendringer. Fastvaren støtter nå hosting tilpassede (rikere) redaktører som kan integreres i den siste versjonen av AssimilateCrouton. Mer oppmerksomhet vil bli gitt til å forklare fastvaren og MQTT -dashbordet i denne artikkelen.

En av fordelene med å betjene WebComponents fra enheten de kontrollerer, er at den mer avanserte kontrollen over enheten er begrenset til nettverket enheten er koblet til: WiFi -tilgangspunktet ditt. Selv om det er en likhet med beskyttelse når du bruker en MQTT -server med autentisering, i offentlige nettverk hvis du forlater nettleseren din for øyeblikket (AssimilateCrouton -nettstedet), kan noen hoppe inn og kontrollere automatiseringsenhetene dine. Denne CORS WebComponent -funksjonen gjør det mulig å bare vise avlesninger (temp, lysnivåer, fuktighet) offentlig og kommandofunksjoner (på/av, planlegging) bare tilgjengelig fra enhetsnettverket.

På enheten støttes alle webserverfunksjonene med autentisering og hosting i SPIFFS fortsatt, men det er lagt spesielt fokus på CORS (Cross Origin Resource Sharing) støtte for Polymer WebComponents (Crouton bruker Polymer 1.4.0).

I AssimilateCrouton (gaffelen til Crouton brukt til Assimilate IOT Network) inkluderer endringene

• støtte for et enhetskort (assim-device) som blant annet viser og skjuler, for en bruker, individuelle kort for en enhet
• info -egenskap på alle kort som viser en skål med nyttig kontekstuell informasjon for et kort
• støtte for CORS -webkomponenter, i dette tilfellet hostet på webserveren på enheten (ESP8266).

Trinn 1: CROUTON

Crouton er et dashbord som lar deg visualisere og kontrollere IOT -enhetene dine med minimalt oppsett. I hovedsak er det det enkleste dashbordet å sette opp for alle IOT -maskinvareentusiaster som bare bruker MQTT og JSON.

ASSIMILATE SLAVES (sensorer og aktører) har innebygde metadata og egenskaper som masteren bruker til å bygge opp deviceInfo json -pakken som Crouton bruker til å bygge dashbordet. Mellommannen mellom ASSIMILATE NODES og Crouton er en MQTT -megler som er nettstikkvennlig: Mygg brukes til demoen.

Siden ASSIMILATE MASTER ber om egenskaper, formaterer det svarverdiene i det nødvendige formatet for Crouton -oppdateringer. AssimilateCrouton -gaffelen legger til noen funksjoner som gjør at du kan desentralisere forretningsreglene som kjører enheten, det vil si at IOT -enheten ikke trenger noen innebygde forretningsregler, den er bare en rørledning for MQTT/I2C -kommunikasjon til de smartere (ATTINY -kontrollerte) slaveaktørene og sensorene.

Trinn 2: ASSIMILER CROUTON

ENDRINGER I CROUTON

Endringer fra den gaffelversjonen inkluderer:

• hvis et endepunkt har en baneiendom definert, vil WebComponent for kortet gjøre en HTMLImport for en CORS -ressurs (webserveren på ESP8266 i denne builden).
• eventuelle ressurser oppstrøms for (avhengigheter av) en CORS WebComponent refereres som om de blir betjent fra Crouton -nettstedet; når de ikke klarer å laste en unntaksbehandler, avviser banene og laster hvis fra nettstedet.
• en gjeldende lokal tid vises øverst til høyre, nyttig for planlegging av bekreftelse.

POLYMERAVHENGIGHETER OG KORS

Bladene til et tre av Polymer -avhengighet kan lagres i CORS. Fordi rotavhengighetene kan brukes flere ganger i en app, kan de ikke refereres til fra to steder (nettstedet og enheten) fordi Polymer Module Loader behandler dem som 2 separate ressurser og flere registreringsfeil raskt flyndrer et program.

Av denne grunn er WebComponent for et kort (HTML -fil i 1.4.0) og den tilhørende CSS -filen de eneste filene som er lagret på enheten. De andre avhengighetene refereres som om WebComponent er plassert i "html" -mappen på det opprinnelige nettstedet, noe som gjør det enkelt å utvikle WebComponents fra den mappen til den er klar til å lastes opp til SPIFFS på ESP8266. AssimilateCrouton vil finne ut hvordan du får de riktige filene.

UTPLASSERING

edfungus skaperen av den originale Crouton skrev kilden i Pug/Less og hadde en NPM/Grunt verktøykjede. Jeg gjengjorde Pug/Less som HTML/css og redigerte/distribuerte bare de gjengitte filene. Dette brøt NPM/Grunt -verktøykjeden. Å fikse dette er dekket i FREMTID -delen.

Du kan teste dashbordet lokalt på DEV -boksen din:

• Fra kommandolinjen i rotmappen
• npm start
• lite-serveren er spunnet opp for https:// localhost: 10001

Distribuer til en statisk webserver:

• kopier alle mapper unntatt node_modules
• kopier index.html (og muligens web.config)

FRAMTID

Et av hovedmålene er å oppgradere til Polymer3 og jobbe fra Polymer CLI. Å legge til avanserte redaktører og rammeverk for IOT -utviklere til å utvikle sine egne er høyt prioritert. Etter hvert vil det avanserte automatiserte systemet bli kjørt helt fra frittliggende MQTT -klienter som AssimilateCrouton.

Et eksempel på deviceInfo-pakken som brukes for AssimilateCrouton:

{

"enhetsinformasjon": {

"endPoints": {

"CC_enhet": {

"device_name": "ash_mezz_A3",

"card-type": "assim-enhet",

"ssid": "Corelines_2",

"ip_addr": "192.168.8.104",

"endepunkter": [

{

"title": "Grow Lights",

"card-type": "crouton-simple-toggle",

"endepunkt": "bytte"

},

{

"title": "Planterlys",

"card-type": "crouton-assim-weekview",

"endpoint": "CC_bryter"

}

]

},

"CC_switch": {

"card-type": "assim-weekview",

"info": "Slå lysene på eller av i løpet av 15 minutter",

"path": "https://192.168.8.104/cors",

"title": "Planterlys",

"interval_mins": 15,

"verdier": {

"verdi": ""

}

},

"bytte om": {

"title": "Grow Lights",

"card-type": "crouton-simple-toggle",

"info": "Slå på eller av lys på ad hoc -basis",

"labels": {

"false": "AV",

"true": "ON"

},

"ikoner": {

"false": "sun-o",

"true": "sun-o"

},

"verdier": {

"verdi": 0

}

}

},

"status": "bra",

"name": "ash_mezz_A3",

"description": "Office at Ashmore, Mezzanine, Area A2",

"color": "#4D90FE"

}

}

se rawdeviceInfo.json hostet av ❤ av GitHub

Trinn 3: ENHETSMONTERING

Siden det ikke er noen maskinvareendringer, er her koblingene til relevant informasjon:

• Skallmontering
• Materialer og verktøy
• MCU -forberedelse
• MCU Boligforberedelse
• Bygge Slaves Low-side Switch/RESET Daughter-board
• Montering av hovedkomponentene

Trinn 4: FIRMWARE

HOVED ENDRINGER DETTE BYGGET

For at AssimilateCrouton -applikasjonen skulle kunne bruke CORS -ressurser fra enheten, måtte responsoverskrifter konfigureres på en bestemt måte. Dette ble implementert i denne versjonen av fastvaren (static_server.ino => server_file_read ()).

Også hovedavhengighetsgrafen for Polymer måtte være fra en enkelt opprinnelse. En strategi ble brukt til å legge til en onerror -handler (corsLinkOnError) til SPIFFS CORS -filene for å laste inn ressursene fra AssimilateCrouton -nettstedet når de ikke blir funnet på enheten.

Det er lagt til to nye konvensjoner i SPIFFS -filsystemet for å tilpasse endepunktene som opprettes i deviceInfo - som AssimilateCrouton bruker til å lage dashbordkortene:

• /config/user_card_base.json Endpoint -definisjon med kjøretidsvariabler som først byttes:,,. Det er vanligvis her assim-enhetskortet blir lagt til. Dette kommuniserer ikke tilbake med enheten.
• /config/user_card_#.json Sluttpunktsdefinisjon med kjøretidsvariabler som først byttes:,,. Det er vanligvis her de rike redaktørene som assim-weekview-kortet blir lagt til koblet til I2C-slaven (skuespiller/sensor) som er relatert til #.

SKETSEN/BIBLIOTEKETE

På dette stadiet har prosjektet blitt pakket som et eksempel for AssimilateBus Arduino -biblioteket. Dette er hovedsakelig for å gjøre alle nødvendige filer lett tilgjengelige fra Arduino IDE. Hovedkodeartefaktene er:

• mqtt_crouton_esp8266_cors_webcomponents.ino - hovedinngangspunktet.
• assimilate_bus.h/assimilate_bus.cpp - biblioteket som håndterer I2C -kommunikasjonen med Slave Sensor/Actors
• VizJson.h/VizJson.cpp - biblioteket som formaterer/bygger JSON publisert via MQTT
• config.h/config.cpp - biblioteket som leser/bokser/skriver konfigurasjonsfiler på SPIFFS
• static_i2c_callbacks.ino - I2C -tilbakeringingene for en eiendom som mottas og slaveforespørselssyklusen er fullført static_mqtt.ino - MQTT -funksjonene
• static_server.ino - webserverfunksjonene
• static_utility.ino - hjelperfunksjoner

De statiske INO -funksjonene ble brukt (i stedet for biblioteker) av en rekke årsaker, men hovedsakelig for at funksjonene Webserver og MQTT kunne spille godt sammen.

SPIFFS -RESSURSENE

Detaljerte forklaringer på SPIFFS -filene finner du her.

• favicon.ico - ressurs brukt av Ace Editor

• konfigur

  • device.json - konfigurasjonen for enheten (Wifi, MQTT …)
  • slave_metas _#. json - generert ved kjøretid for hvert slaveadressenummer (#)
  • user_card _#. json - tilpasset endepunkt som skal integreres i deviceInfo for hvert slaveadressenummer (#)
  • user_card_base.json - tilpasset endepunkt som skal integreres i deviceInfo for enheten
  • user_meta _#. json - egendefinerte metadata overstyrer slavene for hvert slaveadressenummer (#)
  • user_props.json - egendefinerte eiendomsnavn for å overstyre de i metadataene til slavene

• cors

  • card -webcomponent.css - stilark for forskjellige tilpassede kort
  • card -webcomponent.html - webkomponent for forskjellige tilpassede kort

• redaktør

  • assimilate -logo-p.webp" />
  • edit.htm.gz - gzip av Ace Editor HTML
  • edit.htm.src - original HTML av Esseditoren
  • favicon -32x32-p.webp" />

OPPLADERING AV FIRMWARE

• Kodelageret finner du her (øyeblikksbilde).
• En ZIP av biblioteket finner du her (øyeblikksbilde).
• Instruksjoner for "Import av et ZIP -bibliotek" her.
• Når biblioteket er installert, kan du åpne eksempelet "mqtt_crouton_esp8266_cors_webcomponents".
• Instruksjoner for hvordan du konfigurerer Arduino for Wemos D1 Mini her.
• Avhengigheter: ArduinoJson, TimeLib, PubSubClient, NeoTimer (se vedlegg hvis du bryter endringer i depotene).

Laster opp til SPIFFS

Når koden er lastet inn i Arduino IDE, åpner du device.json i data/config -mappen:

• Endre verdien av wifi_ssid med WiFi SSID.
• Endre verdien av wifi_key med WiFi -nøkkelen.
• Endre verdien av mqtt_device_name med din foretrukne enhetsidentifikasjon (ingen sammenkobling nødvendig).
• Endre verdien av mqtt_device_description med din foretrukne enhetsbeskrivelse (i Crouton).
• Lagre device.json.
• Last opp datafilene til SPIFFS.

Hovedinngangspunktet for AssimilateBus-eksemplet:

/*

*

*FORRETNINGSREGLENE FOR ENHETEN DIN FORVENTES Å KONTROLLERES VIA MQTT - IKKE HARDT INNBAKET I DENNE FIRMWARE

*

* Annet enn oppsett og loop i denne filen

* De viktige bevegelige delene er

* on_bus_received og on_bus_complete i static_i2c_callbacks.ino

* og

* mqtt_publish og mqtt_callback i static_mqtt.ino

*

*/

#include "types.h"

#inkluder "VizJson.h"

#include "assimilate_bus.h"

#include "debug.h"

#include "config.h"

#inkludere

#inkludere // sett MQTT_MAX_PACKET_SIZE til ~ 3000 (eller dine behov for deviceInfo json)

#inkludere

#inkludere

#inkludere

#inkludere

#inkludere

// --------------------------------- MINNE-ERKLARINGER

// ------------------------------------------------ - definerer

#defineDBG_OUTPUT_FLAG2 // 0, 1, 2 MINIMUM, RELEASE, FULL

#define_mqtt_pub_topic "outbox" // CROUTON CONVENTIONS

#define_mqtt_sub_topic "innboks"

// ------------------------------------------------ - klasseobjekter

Debug _debug (DBG_OUTPUT_FLAG);

AssimilateBus _assimilate_bus;

VizJson _viz_json;

Config _config_data;

WiFiClient _esp_client;

PubSubClient _client (_esp_client);

WiFiUDP Udp;

ESP8266WebServer _server (80);

Neotimer _timer_property_request = Neotimer (5000);

// ------------------------------------------------ - datastrukturer / variabel

RuntimeDeviceData _runtime_device_data;

PropertyDto _dto_props [50]; // maks 10 slaver x maks 5 eiendommer

// ------------------------------------------------ - kontrollflyt

volatilebool _sent_device_info = false;

byte _dto_props_index = 0;

bool _fatal_error = false;

// --------------------------------- FUNKSJONSOMRÅDE DEKLARASJONER

// ------------------------------------------------ - static_i2c_callbacks.ino

voidon_bus_received (byte slave_address, byte prop_index, rolle rolle, char navn [16], char verdi [16]);

voidon_bus_complete ();

// ------------------------------------------------ - static_mqtt.ino

voidmqtt_callback (char* topic, byte* nyttelast, usignert lengde);

voidmqtt_loop ();

int8_tmqtt_get_topic_index (char* topic);

voidmqtt_init (constchar* wifi_ssid, constchar* wifi_password, constchar* mqtt_broker, int mqtt_port);

voidmqtt_create_subscriptions ();

voidmqtt_publish (char *root_topic, char *deviceName, char *endepunkt, constchar *nyttelast);

boolmqtt_ensure_connect ();

voidmqtt_subscribe (char *root_topic, char *deviceName, char *endpoint);

voidi2c_set_and_get (byte adresse, byte kode, constchar *param);

// ------------------------------------------------ - statisk_server.ino

String server_content_type_get (strengfilnavn);

boolserver_path_in_auth_exclusion (strengbane);

boolserver_auth_read (strengbane);

boolserver_file_read (strengbane);

voidserver_file_upload ();

voidserver_file_delete ();

voidserver_file_create ();

voidserver_file_list ();

voidserver_init ();

voidtime_services_init (char *ntp_server_name, byte time_zone);

time_tget_ntp_time ();

voidsend_ntp_packet (IPAddress & adresse);

char *time_stamp_get ();

// ------------------------------------------------ - static_utility.ino

String spiffs_file_list_build (Stringbane);

voidreport_deserialize_error ();

voidreport_spiffs_error ();

boolcheck_fatal_error ();

boolget_json_card_type (byte slave_address, byte prop_index, char *card_type);

boolget_struct_card_type (byte slave_address, byte prop_index, char *card_type);

boolget_json_is_series (byte slave_address, byte prop_index);

voidstr_replace (char *src, constchar *oldchars, char *newchars);

byte get_prop_dto_idx (byte slave_address, byte prop_index);

//---------------------------------HOVED

voidsetup () {

DBG_OUTPUT_PORT.begynner (115200);

SetupDeviceData device_data;

Serial.println (); Serial.println (); // margin for konsollsøppel

forsinkelse (5000);

hvis (DBG_OUTPUT_FLAG == 2) DBG_OUTPUT_PORT.setDebugOutput (true);

_debug.out_fla (F ("setup"), true, 2);

// få nødvendig konfigurasjon

hvis (SPIFFS.begin ()) {

_debug.out_str (spiffs_file_list_build ("/"), true, 2);

hvis (! _config_data.get_device_data (device_data, _runtime_device_data)) {

report_deserialize_error ();

komme tilbake;

}

}ellers{

report_spiffs_error ();

komme tilbake;

}

// bruk tidtakerverdi angitt i device.json

_timer_property_request.set (device_data.sensor_interval);

mqtt_init (device_data.wifi_ssid, device_data.wifi_key, device_data.mqtt_broker, device_data.mqtt_port);

time_services_init (device_data.ntp_server_name, device_data.time_zone);

server_init ();

// kick off metadata collection

_assimilate_bus.get_metadata ();

_assimilate_bus.print_metadata_details ();

mqtt_ensure_connect ();

// trenger sensoregenskap (navn) for å fullføre metadatasamlingen

_assimilate_bus.get_properties (on_bus_received, on_bus_complete);

_timer_property_request.reset (); // kan forfalle merkbar tid til dette punktet, så start det på nytt

}

voidloop () {

if (! check_fatal_error ()) return;

mqtt_loop ();

_server.handleClient ();

hvis (_timer_property_request.repeat ()) {

_assimilate_bus.get_properties (on_bus_received, on_bus_complete);

}

}

vis rawmqtt_crouton_esp8266_cors_webcomponents.ino hostet av ❤ av GitHub

Trinn 5: ENHETSKORT

Enhetskortet (korttype: assim-device) ligger på nettstedet, og det er ikke nødvendig å betjene det fra enheten (CORS).

Standardsidelistene:

• MQTT -emnene for lesing og skriving til enheten
• Tilgangspunktet enheten er koblet til
• En lenke til SPIFFS -filredigereren som er plassert på enheten ved hjelp av ACE EDITOR
• Et øyeikon som viser siden Vis/skjul kort.

Siden Vis/skjul kort viser:

• Hvert kort som et eget element
• Fet blå skrift når den vises
• Svart normal skrift når den er skjult
• Et ikon som viser typen kort.

Kortet kan skjules ved å klikke på skjul-knappen på kortene, eller ved å klikke på et blått skrift-element i listen. Kortene kan vises ved å klikke på et element med svart normal skrift i listen.

Løst relatert til denne funksjonen er infoskålene. Hvis noen av endepunktene i deviceInfo har en info -egenskap tildelt, vises en info -knapp ved siden av skjul -knappen på kortet. Når du klikker, blir den kontekstuelle informasjonen som er definert i endepunktet "ristet" i vinduet.

Hvis enhetskortet ikke er definert, vises ikke skjulknappene på kortene. Dette er fordi en gang de er skjult, er det ingen måte å vise dem på igjen.

Se ENDPOINT CUSTOMIZATION for å finne ut hvordan assim-enhetskortet kan legges til via SPIFFS-filene på ESP8266.

AssimilateCrouton WebComponent

jernsignaler>

div>

VIS HJEM IKON

i> span>

ENHETSKJEMA

MQTT TOPICSdiv>

/outbox/{{endPointJson.device_name}}/*div>

/innboks/{{endPointJson.device_name}}/*div>

WIFI SSIDdiv>

{{endPointJson.ssid}} div>

IP ADDRESSdiv>

{{endPointJson.ip_addr}} a> div>

div>

VIS GJEM LISTE

element>papirelement>

mal>

papirliste>

div>

crouton-kort>

mal>

dom-modul>

se rawassim-device.html hostet av ❤ av GitHub

Trinn 6: WEEKVIEW CARD

Weekview-kortet (korttype: assim-weekview) ligger på enheten (mappen cors). Den injiseres i deviceInfo -pakken som er publisert for AssimilateCrouton, ved å legge til en fil config/user_card _#. Json i SPIFFS (i dette tilfellet user_card_9.json).

OVERSIKT

Ukedagene presenteres som lister over tidsluker. Detaljene til tidsluken settes med egenskapen "interval_mins" i config/user_card _#. Json. Det må være en brøkdel av en time eller flere ganger en time f.eks. 10, 15, 20, 30, 60, 120, 360. Klikk på en tidsluke for å sikre at en på-tilstand blir kommandert for den tilknyttede enheten på den tiden. Hvis tidsluken er nå, sendes en kommando (publiseres) umiddelbart for enheten. Normalt kontrolleres/publiseres staten hvert minutt. Valgene lagres i LocalStorage, så tidene lastes på nytt med en oppdatering av nettleseren.

BRUK SAKER

I sin nåværende tilstand er ukevisningen egnet for enheter som kan bruke en Toggle -bryter for å visualisere tilstanden, dvs. at de enten er på eller av, og etter at de er satt, forblir de i den tilstanden. Lys, vifter og varmtvannsberedere er gode kandidater.

BEGRENSNINGER/HULLER

• Intervallet_miner må være en av verdiene nevnt ovenfor
• Ukevisningen støtter ikke øyeblikkelige handlinger som også er planlagt, for eksempel å trykke kort på (5 sekunder) to ganger om dagen.

FRAMTID

• Det forventes at øyeblikkelige handlinger vil bli støttet.
• Synkronisert lagring på tvers av enheter, for valg av plan, vurderes.

Trinn 7: ENDPOINT -TILPASNING

Som nevnt i FIRMWARE, er det to nye konvensjoner lagt til SPIFFS -filsystemet for å tilpasse endepunktene. JSON -filene er fragmenter som blir lagt til egenskapene endepunkter i deviceInfo -pakken som er lagt ut på MQTT -megleren som blir dashborddefinisjonen.

Nøklene til endepunktene genereres i fastvaren:

• CC_device (Custom Card) for user_card_base.json
• CC_SLAVE_ENDPOINT NAME for user_card _#. Json (# er slaveadresse)

Som nevnt tidligere er det variabler som blir erstattet av verdier ved kjøretid:

• mqtt_device_name
• wifi_ssid
• lokal_ip

user_card_base.json

Et eksempel:

user_card _#. json

Et eksempel:

Trinn 8: VIDEOER