آردوینو اینترنت اشیا IOT اینترنت اشیاء تئوریک

کنترل وسایل برقی با اینترنت

internet-base-device-control-digispark
نوشته شده توسط اروند طباطبایی

امروزه اکثر وسایل مورد استفاده ما دارای بخش‌های الکترونیکی هستند. از اینرو وقتی صحبت از کنترل کلیه وسایل برقی با اینترنت می‌شود؛ منظور کلیه وسایل دارای بخش الکترونیکی هستند. بنابراین روش‌های متنوعی برای اتصال یک وسیله الکترونیکی به اینترنت وجود دارد. اکثر کاربران برای ایجاد این ارتباط نگرانی‌هایی دارند. سوال‌هایی از جمله اینکه چطور تهویه اتاق خواب را به فلان برد متصل کنم؟ با وجود بردهای متنوع در بازار کدام را انتخاب کنم؟ قابلیت اطمینان چقدر است؟ امینت این سیستم و بردهای امبدد چقدر است؟ و… این‌ها مواردی هستند که اکثر کاربران برای پیاده سازی کنترل وسایل برقی با اینترنت از بنده پرسیده‌اند. از اینور تصمیم به انتشار این پست گرفتم. در ادامه با مرجع اینترنت اشیاء به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 


IoT یا کنترل وسایل برقی با اینترنت


تصور اکثر کاربران از اینترنت اشیاء IOT کنترل وسایل برقی از طریق اینترنت است. ولی کاملا غلط است. هنگامی که صحبت از اینترنت اشیاء می‌شود، با حجمی از اطلاعات که در بستر اینترنت جابجا می‌شوند، روبرو هستیم. برای ملموس شدن، کمی به عقب برگردیم، اینترنت در نسل اول و دوم صرفا برای انتقال اطلاعات انسان‌ها به کار می‌رفت. به این معنی که یک انسان با انجام رفتاری خاص، منجر به انتقال اطلاعات می‌شد. مثلا ایمیل ارسال می‌کرد. یا اینکه اطلاعات را از یک سرور روی سیستم شخصی‌اش بارگذاری می‌کرد. از مهم‌ترین موارد در اینترنت اشیا، انتقال اطلاعات بین ماشین‌ها یا همان اشیا می‌باشد. یعنی یک شیئ مثلا یخچال به یک شیئ دیگر، مثلا موبایل یک اطلاعات منحصر به فردی را ارسال می‌کند. در این شرایط ارتباط بین ماشینی صورت گرفته است. ولی کنترل وسایل برقی با اینترنت به طور قطع، ارتباط ماشین به ماشین نیست. ممکن است ارتباط انسان با ماشین باشد. مانند آموزش مدیریت منزل از هر مکان با ربات تلگرام و برد NodeMCU که کلیه موارد توسط انسان مدیریت می‌شود. بنابراین نمیتوان اسم این سیستم را اینترنت اشیاء IOT نامید. چرا که این تبادل اطلاعات که بین انسان و شیئ مربوطه در این مقیاس برای اینترنت اشیا کاربردی ندارند.

iot-digispark

 


Big Data ابر داده در اینترنت اشیا


این اطلاعات زمانی در بستر اینترنت اشیاء IOT اهمیت پیدا می‎‌کنند، که به ابر داده تبدیل شوند. تصور کنید که چندین کاربر از مدار مدیریت وسایل برقی با ربات تلگرام و سیستم چت آنلاین آردوینو در حال استفاده باشند. خب این مدار همانطور که در آموزش هم اشاره شده است، بر بستر سرورهای تلگرام فعالیت می‌کنند. حالا چنین اطلاعاتی روی آن سرور اهمیت ابر داده یا همان Big Data را پیدا می‌کند. نه فقط کاربرانی که از آموزش‌های دیجی اسپارک به این رسیده‌اند. بلکه کلیه کاربرانی که امکان ارتباط بین بردهای امبدد با ربات تلگرام را فراهم کرده‌اند. بستری برای تلگرام بوجود خواهد آمد، که با تحلیل آن اطلاعات، میتوان به تصمیم گیری‌های مهمی دست پیدا کرد.

 


انتخاب برد برای مدیریت وسایل برقی


همانطور که اشاره کردم، بردهای مختلفی برای پیاده سازی این مدار وجود دارد. هر کدام نقاط قوت و نقاط ضعفی دارند. بسیاری از کاربران سوال می‌کنند که کدام برد بهتر است. در ابتدا چنین تصوری را از ذهنتان پاک کنید. هر بردی عملکرد منحصر به فرد خود را دارد. بر اساس پروژه‌ای که قرار به اجرا است؛ برد انتخاب می‌شود. پس سوال صحیح به این شکل است، «برای پروژه من کدام برد بهتر است؟» در چنین شرایطی باید هدف پروژه و بودجه و سرعت عمل و… را بررسی کرد. سپس بر این اساس برد امبدد انتخاب شود. بردهایی از جمله برد آردوینو Arduino ، برد Node MCU ، برد Wemos D1 mini ، برد رزبری پای Raspberry pi ، برد ESP8266 و… که هر روز بر تنوع این بردها افزوده می‌شود. شما درباره هرکدام از این بردها که سوالی دارید، کافیست در قسمت نظرات انتهای همین پست مطرح کنید.

 


قابلیت اطمینان مدار کنترل وسایل برقی


قابلیت اطمینان شاخه‌ای از علم مهندسی با عنوان Reliability Engineering می‌باشد. به حالت کلی‌تر نظریه قابلیت اطمینان به احتمال موفقیت در انجام وظیفه اشاره دارد. یک برد ویموس یا آردوینو که به چند سنسور متصل است، در حال انجام وظیفه‌ی سنجش گاز می‌باشد. اینکه احتمال موفقیت در این پروژه چقدر است، قابلیت اطمینان را مشخص می‌کند. عوامل متعددی بر افزایش یا کاهش این احتمال تاثیر دارند. از جمله طراحی، عوامل فیزیکی، کیفیت قطعات به کار رفته، شیوه تولید و مونتاژ، حمل و نقل و تعمیر و نگهداری، از جمله عوامل مهم قابلیت اطمینان یک سیستم هستند.

قابلیت اطمینان در کنترل وسایل برقی با اینترنت - دیجی اسپارک

 


هزینه مدار کنترل وسایل برقی اینترنت


هزینه یکی از مهم‌ترین پارامترها در پروژه IOT می‌باشد. اگر عواملی مانند قابلیت اطمینان، کیفیت سخت افزار، حجم، توانایی پردازش، توانایی ارتباط با سنسورها، هزینه و… را در کنار هم قرار دهیم. یکی از مهم‌ترین پارامترها در تصمیم گیری هزینه است. هزینه هم به نوع پروژه و حساسیت آن بستگی دارد. به عنوان مثال اگر قرار است قابلیت اطمینان این پروژه بالای ۹۹ درصد باشد، نشان دهنده حساسیت در مکان مورد استفاده است. به این منظور که در شرایط بحرانی اگر سخت افزار و سنسورهای مورد استفاده، دچار اختلال شوند و از کار بیافتند، باعث ایجاد خسارات جبران ناپذیر میشود. داستان آتش سوزی هولناک پلاسکو را همگان در ذهن دارند. تصور کنید، در هر طبقه از این مجموعه قدیمی تعدادی سنسور نشست گاز، سنسور دود و سنسور تشخیص شعله قرار داشتند. با یک برد وای فای مانند برد کنترلی اینترنت اشیاء IOT Wemos Mini D1 بر پایه ESP8266 با تراشه CH340G قرار داشتند. در چنین شرایطی زودتر از اینکه کسی متوجه شود، این سنسورها کار خود را می‌کردند و در حداقل‌ترین حالت پروژه، اعلام وضعیت بحرانی صورت می‌گرفت. این سناریو کم هزینه‌ترین راه مقابله و پیشگیری می‌باشد. بنابراین لازم نیست برای هر پروژه‌ای یک مدار منحصر به فرد از پایه طراحی شود. بسته به حساسیت کار میتوان از انواع بردهای امبدد مانند آردوینو و… استفاده کرد.

 


چند روش برای مدیریت وسایل برقی


تا به امروز چندین آموزش مختلف کاربردی برای مدیریت وسایل برقی در دیجی اسپارک منتشر کرده‌ایم. کاربران زیادی هم این پروژه‌ها را به صورت عملی اجرا کرده‌اند. اولی قدم شیوه اتصال به اینترنت می‌باشد. برای این منظور چند روش وجود دارد. اتصال فیزیکی و استفاده از کابل شبکه مانند ماژول شبکه اترنت میباشد. روش دوم استفاده از ماژول‌های Wifi و اتصال بیسیم به وای فای محلی است. روش دیگر استفاده از ماژول سیم کارت و ارسال SMS برای مدیریت وسایل برقی با SMS است. پس از برقراری پروتکل ارتباطی، استفاده از نرم افزار صحیح برای ایجاد اتصال است. اخیرا یکی از پر مصرف‌ترین اپلیکیشن‌ها در کشور ما پیام رسان تلگرام می‌باشد. آموزش‌های متنوعی برای ایجاد ارتباط بین یک برد امبدد و نرم افزار تلگرام در دیجی اسپارک منتشر کرده‌ایم. هر کدام از بردهای مختلفی استفاده کرده‌اند. شیوه اتصال برد رزبری پای Raspberry Pi به ربات تلگرام ، شیوه اتصال برد ویموس Wemos به ربات تلگرام ، شیوه اتصال برد Node Mcu برپایه ESP8266 به تلگرام از جمله آموزش‌های پر کاربرد هستند. طبق روال دیجی اسپارک در هر آموزش سخت افزار مربوطه و شیوه تهیه آن اعلام شده است. به ترتیب پر بازدیدترین آموزش‌ها برای مدیریت وسایل برقی با اینترنت را لیست میکنم.

 

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام هر کدام از این پروژه‌ها با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.

 

درباره نویسنده

اروند طباطبایی

بنیانگذار دیجی اسپارک: اولین مرجع تخصصی امبدد سیستم به زبان فارسی / کارشناس سئو و تولید محتوا

هرچه می آموزم میبینم که خیلی کم آموختم. در حال حاضر مدیریت تولید مقطع کارشناسی ارشد هستم. علاقه به رباتیک و تکنولوژی دارم. امیدوارم بتونم دانشی را که آموخته‌ام، به روش‌های مختلفی به کاربران علاقمند منتقل کنم.

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۴۶ دیدگاه

  • سلام و تشکر از استاد طباطبایی عزیز که اینقدر با صبر و حوصله پاسخ همه کاربران را میدهید. سوالی که همیشه برای من بوده، در اکثر آموزشها شما چراغ را روشن و خاموش میکنید یا اینکه خروجی رله به چیزی وصل نیست. چطوری میشه که به وسایل برقی وصل کرد؟

    • با سلام و تشکر از توجه شما
      علت استفاده از چراغ در آموزش‌ها برای نمایش نمادین یک مصرف کننده است. واقعیت این است که میتوان بجای این لامپ وسایل دیگر قرار داد ولی نمایش آن در آموزش دردسر ساز میشود. خصوصا اینکه جابجایی لامپ با وسایل برقی دیگر دردسری در بر ندراد. اگر شیوه اتصال رله به وسایل برقی را میخواهید بدانید میتوانید از آموزش استفاده از رله Relay در پروژه اینترنت اشیاء IOT استفاده کنید. فقط باید میزان جریان مصرف کننده را در نظر داشته باشید.

  • عرض ادب خدمت استاد طباطبایی
    از نظر شما بردهای ویموس یا آردوینو و امثال اینها برای استفاده طولانی مدت در یک پروژه ساختمانی مناسب است؟

    • با سلام و تشکر ازشما
      در این خصوص نمیتوان به صورت قطعی موارد را اعلام کرد. ولی خب دوستانی که طراحی داخلی و معماری انجام میدهند از این بردها استفاده می‌کنند. عده‌ای هم بر این عقیده هستند که اگر مدار از کف توسط خودشان طراحی نشود، برای کارهای عملی مناسب نیست!

  • با سلام استاد طباطبایی عزیز
    خواستم تشکر کنم، اون قسمتی که راجع به اینترنت اشیا توضیح دادید، خیلی ساده و عالی بنده متوجه شدم.
    تشکر میکنم

    • با سلام و تشکر از شما
      در این خصوص انتخاب‌های زیادی وجود دارند. بهتر است برای انتخاب، بفرمایید که چه فرآیندی را می‌خواهید انجام دهید، تا بتوان بر اساس آن کمی انتخاب‌ها را محدودتر کرد.

  • سلام
    توضیحات این پست واقعا کاربردی بود. راجب اینترنت اشیا لطفا بازم بزارین شما خیلی خوب توضیح میدین

    • با سلام و‌ تشکر از شما
      سوال شما خیلی کلی است. هرکدام نقاط قوت و نقاط ضعف مربوط به خود را دارد. بستگی به هدف شما از پروژه دارد، اگر دقیق‌تر توضیح دهید، بنده راهنمایی خواهم کرد.

  • ببخشید من تازه با سایت شما آشنا شدم
    خیلی مفید هست، یه سوالی اگر اشتباه نکنم هر مشکلی را از طریق کامنت حل میکنید؟

  • سلام
    بردی میخوام که که با wifi به اینترنت وصل بشه وبا وب بتونم کنترل کنم از کجا میتونم تهیه کنم
    بهم خبربدید ممنونم آی دی تلگرام …………….

    • با سلام و تشکر از شما
      در این زمنیه بردهای مختلفی وجود دارد. تفاوت‌ها در مصرف انرژی و ارتباطات سخت افزاری می‌باشد. اگر دقیق‌تر بفرمایید برای چه کاربردی نیاز دارید، راهنمایی کامل‌تری خواهم داشت. در خصوص دریافت پاسخ و تبادل نظر فقط و فقط از همین طریق ثبت نظر امکان پذیر است.

    • باسلام و تشکر از توجه شما
      در حقیقت این پست برای راهنمایی کلی کاربرانی است که نمی‌دانند از کجا برای کنترل وسایل برقی از طریق اینترنت شروع کنند. در هر کدام از پست‌هایی که لینک شده است، ویدیو قرار دارند.

    • با سلام و تشکر از شما
      بله در همین آموزش چندتایی لینک شده است. با برد NodeMCu کارها مختلفی می‌توان انجام داد. کاربرد مد نظرتان را بفرمایید تا دقیق‌تر راهنمایی کنم.

  • سلام خدمت شما و همکاران گرامی
    متشکرم از سایت بسیار خوبتون و این توضیحات کامل و بدون نقص…
    من با برد esp8266 میخواستم کنترل رله با تلگرام انجام بدم میخواستم بدونم بدون خریدن اردوینو میتونم پروگرام کنم یا حتما نیاز هست؟

  • باسلام
    برای پروژه پارکینگ هوشمند با قابلیت تشخیص و گزارش جای پارک و راهنمایی به آن با استفاده از سنسور تشخیص میدان کدام ماژول ها مفیدند؟
    برای پروژه تشخیص جای پارک در خیابان با استفاده از سنسورRFIDکدام ماژول ها را پیشنهاد می کنید؟

  • باسلام
    برای پروژه پارکینگ هوشمند باسنسور میدان با قابلیت تشخیص و راهنمایی کاربر به جای پارک استفاده از کدام ماژول ها مفیداست؟
    برای پروژه تشخیص و گزارش جای پارک در خیابان با استفاده از سنسورRFIDکدام ماژول ها را پیشنهاد می کنید؟کدام نسخه از رزبری پای و کلیه ی ماژول های ضروری را لطفاً قید بفرمایید

    • سلام مجدد
      به پاسخ قبلی مراجعه کنید و در خصوص سخت افزار می‌توانید از آردوینو یا رزبری پای ۳ استفاده بفرمایید. البته بستگی دارد که چه تعداد ماشین در پارکینگ وجود دارد.

  • سلام
    آیا با توجه به اینکه نرم افزار تلگرام فیلتر شده است بازهم میتوان از این سیستم معرفی شده در آموزش استفاده کرد یا خیر؟
    اگر جواب خیر است آیا سیستم جایگزین وجود دارد؟

  • سلام استاد میشه فقط با خود برد آردوینو به ربات تلگرام وصل شد و با اون اشیاء رو کنترل کرد؟
    یا چیز دیگه ای هم مثل ماژول وای فای لازمه؟

  • با سلام برای ساخت کلید برق هوشمند که از طریق گوشی بشه اون رو روشن و خاموش کنیم چه بردی رو پیشنهاد میدید؟

  • پروژه من در مورد اینترنت اشیاست.طریقه ارتباط (سیم کشی)بین اردوینو و ماژول رله و همچنین راه اندازی ESP8266

  • سلام
    من بخام با بردnodemcu برق خونه رو کنترل کنم
    خازن
    مقاومت و اینجور چیزا هم میخام یا نه
    فقط برد و ماژول وای فای و انواع سنسور و تایمر فقط میخام؟

    • باسلام
      به نظر میرسد که در این خصوص اطلاعات کافی ندارید. در ابتدای امر پیشنهاد میشود اصلا سمت این پروژه نروید. ولی اگر تمایل دارید انجام دهید، حتما زیر نظر کارشناس فنی برق ساختمان بایستی انجام دهید. به کمک رله میتوانید مسیرهای مختلف برق را کنترل کنید.

      • سلام
        اره مبتذی هستم
        ممنون از پاسخگویی
        خونه منظورم ۸تا کامپیوتره که ۲۴ساعت روشن هستند و مشغول کار و
        میخام وقتی خونه نیستم و بعضی مواقع نیاز به ریسیت یا تنظیم کردن مجدد هستند از راه دور کارم انجام بدم و دما رو چک کنم و کلن روشون تسلط داشته باشم
        جدا از هزینه دوس دارم خودم انجام بدم
        فقط تو خرید وسایل یه راهنمایی کنید
        برد nodemcu
        ماژول وای فای
        سنسور حرکت
        سنسور دما
        رله خروجی ۳۰ امپر
        دزدگیر
        تایمر
        بازم چیزی لازمع بگید
        من فقط اینارو به برد وصل کنم و برنامه بهش بدم حله؟
        خازن
        مقاومت
        ای سی
        دیود و و و
        و اینجور چیزا لازم نیست؟
        چون روی برد اردینو اینا لازم بود
        ولی بهم گفتن برم nodmcu مناسبتره برا این کار
        اگه یه راهنمایی کنید ممنوندمیشم

        • با سلام
          کاربر گرامی در این خصوص بایستی بر اساس نیاز پروژه اقدام به انتخاب کالا کنید. طبیعتا بسیاری از این موارد در مرحله تست نیاز به بررسی عمیق تر دارد. لذا بایستی بر اساس نیاز قطعات را انتخاب کنید. وارد فروشگاه شده و بر اساس دیتاشیت کالاها نسبت به انتخاب کالا اقدام کنید. مواردی مانند خازن و مقاومت در این مرحله مشخص نیست.