ESMET IoT es un proyecto que intentaba iniciar el proceso de automatización (post pandemia Covid-19) del invernadero hidropónico de la Escuela Secundaria Municipal de Educación Técnica N°1 de la ciudad de Mar del Plata, mediante el desarrollo y construcción de un dispositivo IoT experimental de bajo costo para monitoreo de la temperatura ambiente.
Invernadero ESMET N°1, diciembre de 2020.
El proyecto consiste en una interfaz IoT conformada por hardware y software. El hardware esta basado en una placa NodeMCU (SoC ESP8266), junto a un par de sensores de temperatura y, de manera opcional, humedad ambiente. Este bloque es el encargado de recoger los datos, procesarlos y enviarlos a un broker MQTT alojado en Internet.
Por su parte el software que conformará el panel de control se desarrollará en Python + Django + JavaScript y en una primera instancia contará con una interfaz de usuario web donde se visualizará:
- Gráfica tiempo / temperatura
- Historial de registros
- Lecturas de valor en tiempo real
El sistema es escalable, es decir, que en una etapa futura será posible añadir características. Por ejemplo:
- Etapas de control de potencia
- Sistema de alarma
- Recepción de comandos
Arquitectura de un sistema basado en MQTT. Imagen MQTT.org.
El dispositivo está basado en el SoC ESP8266 junto a un par de sensores DS18B20 que serán los encargados de registrar le temperatura ambiente del recinto. Posee un switch interno para reiniciar la configuración WiFi y un sensor tamper para evitar que se manipule el gabinete sin autorización. Además posee tres LEDs indicadores: energía (POWER), estado de la conexión WiFi (ONLINE) y estado del tamper del gabinete (ALARMA).
Diagrama esquemático.
Respecto a los sensores DS18B20, hay que tener en cuenta el valor de la resistencia pull-up que está conectada en el bus de datos (pin DQ). La siguiente tabla brinda una estimación del valor de acuerdo a la longitud del cable del bus.
Al iniciar el sistema se genera una red WiFi interna que permite ingresar las credenciales necesarias para poder conectarse a Internet, esto se logra gracias a la biblioteca WiFiManager. Una vez realizada la conexión a la red WiFi, se inicia el proceso para conectarse al broker MQTT, en este caso se utiliza un servidor público.
Conectandóse a la red WiFi.
Una vez iniciado, el sistema registra el estado del sensor tamper y de ambos sensores cada cierto período de tiempo y realiza la publicación en un topic especifico del broker mqtt.
El firmware está escrito utilizando la API de Arduino, y para compilar necesita las siguientes dependencias:
- Alumnos de la Esmet desarrollan una novedosa técnica de cultivo sin suelo
- Alumnos de la ESMET continúan con el desarrollo de proyectos productivos
- DS18B20 sensor de temperatura para líquidos con Arduino
- MaQiaTTo MQTT Broker
Este trabajo está protegido por la Licencia MIT. Puedes acceder a la versión original de la licencia (en inglés) a través del archivo LICENSE o en línea en The MIT License (MIT). También proporcionamos una traducción no oficial desde Wikipedia:
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