ஆரம்பநிலையாளர்களுக்கான IoT திட்டத்தைத் தொடங்குவது எப்படி

ஆரம்பநிலையாளர்களுக்கான IoT திட்டத்தைத் தொடங்குவது எப்படி

மொபைல் போன்கள் மூலம் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய வீட்டு விளக்குகள், கிடங்குகளில் உள்ள வெப்பநிலை உணர்விகள், காற்றின் தரத்தைக் கண்காணிக்கும் கருவிகள் என அன்றாட வாழ்வில் பொருட்களின் இணையம் (IoT) பெருகி வருகிறது. இது கேட்பதற்குச் சிக்கலானதாகத் தோன்றினாலும், அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொண்டு சரியான வழிமுறைகளைப் பின்பற்றினால், ஒரு IoT திட்டத்தைத் தொடங்குவது ஆரம்பநிலையாளர்களுக்குக் கூட மிகவும் எளிதானது. இந்தக் கட்டுரை, ஒரு IoT திட்டத்தை ஆரம்பத்திலிருந்து நடைமுறைக்கு ஏற்ற மற்றும் கவனம் செலுத்திய வழியில் தொடங்க உங்களுக்கு உதவும்.

1. IoT-யின் அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்

சுருக்கமாகச் சொன்னால், IoT என்பது பௌதீக சாதனங்களை (சென்சார்கள்/ஆக்சுவேட்டர்கள்) இணையத்துடன் இணைக்கும் ஒரு அமைப்பாகும், இதன் மூலம் தரவுகளைத் தொலைவிலிருந்து அனுப்பவும், கண்காணிக்கவும் மற்றும்/அல்லது கட்டுப்படுத்தவும் முடியும். IoT திட்டங்கள் பொதுவாக நான்கு முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும்:

1. சாதனம்: ESP32, ஆர்டுயினோ அல்லது ராஸ்பெர்ரி பை போன்ற மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அல்லது மினி கணினி.
2. உணர்விகள்/இயக்கிகள்: தரவுகளை (எ.கா. வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், இயக்கம்) படிப்பதற்கான உணர்விகள் மற்றும் செயல்களைச் செய்வதற்கான (எ.கா. ஒரு ரிலேயை இயக்குதல், ஒரு மோட்டாரை இயக்குதல், ஒரு சோலனாய்டைத் திறத்தல்) இயக்கிகள்.
3. இணைப்பு வசதி: தரவுகளை அனுப்புவதற்கு வைஃபை, புளூடூத், லோரா அல்லது செல்லுலார் நெட்வொர்க்.
4. தளம்/சர்வர்/டாஷ்போர்டு: தரவைச் சேமிக்கவும், வரைபடங்களைக் காண்பிக்கவும், மற்றும் கட்டுப்பாட்டை வழங்கவும் உதவும் ஒரு கிளவுட் செயலி அல்லது சேவை (எ.கா. MQTT புரோக்கர், நோட்-ரெட், திங்ஸ்போர்டு, ஃபயர்பேஸ், பிளிங்க், அல்லது சுயமாக உருவாக்கப்பட்ட சர்வர்).

ஆரம்பநிலையாளர்கள் எல்லாவற்றையும் ஒரே நேரத்தில் புரிந்துகொள்ள வேண்டிய அவசியமில்லை. சென்சார்களைப் படித்து, தரவுகளைக் காண்பிக்கும் ஒரு சிறிய திட்டத்துடன் தொடங்கி, பின்னர் படிப்படியாக விரிவாக்கலாம்.

2. எளிய மற்றும் தெளிவான திட்ட இலக்குகளை வரையறுக்கவும்

ஆரம்பத்திலிருந்தே திட்டங்களை மிகவும் பெரியதாக அமைப்பது, தொடக்கநிலையாளர்கள் செய்யும் ஒரு பொதுவான தவறாகும். யதார்த்தமான இலக்குகளைத் தேர்ந்தெடுங்கள், உதாரணமாக:

– அறை வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தை இணையவழியில் கண்காணித்தல்
– செயலி மூலம் இயக்கக்கூடிய LED விளக்குகள்
– டெலிகிராமிற்கு அறிவிப்புகளை அனுப்பும் இயக்க உணரி
– மண்ணின் ஈரப்பதத்தின் அடிப்படையில் தாவரங்களுக்குத் தானாகவே நீர் பாய்ச்சுதல்
– மின்சார ஆற்றல் நுகர்வைக் கண்காணித்தல் (மேம்பட்டது)

திட்டத்தில் ஒரு முக்கிய செயல்பாடு இருப்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். உதாரணமாக: "நான் ஒவ்வொரு 10 வினாடிக்கும் வெப்பநிலையைப் படித்து, அதை டாஷ்போர்டுக்கு அனுப்ப விரும்புகிறேன்." அந்த ஒரு செயல்பாடு வெற்றிகரமாக முடிந்தவுடன், மற்றொரு அம்சத்தைச் சேர்க்கவும்.

3. தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு ஏற்ற சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

பிரபலமான சில IoT சாதனத் தேர்வுகள் இதோ:

அ) ESP32 (IoT தொடக்கநிலையாளர்களுக்குப் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது)
ESP32 என்பது உள்ளமைக்கப்பட்ட வைஃபை மற்றும் புளூடூத் வசதி கொண்ட ஒரு மலிவான மைக்ரோகண்ட்ரோலர் ஆகும். இதன் நன்மைகள்:
மலிவு விலைகள்
– ஏராளமான பயிற்சிகள் மற்றும் சமூகங்கள்
– Wi-Fi அடிப்படையிலான IoT திட்டங்களுக்கு ஏற்றது
– Arduino IDE அல்லது MicroPython கொண்டு நிரலாக்கம் செய்ய முடியும்.

b) ஆர்டுயினோ யூனோ (அடிப்படை மின்னணுவியலைக் கற்க ஏற்றது)
ஆர்டுயினோ யூனோவைக் கற்றுக்கொள்வது எளிது, ஆனால் அதில் உள்ளமைக்கப்பட்ட வைஃபை வசதி இல்லை. IoT-க்கு, ESP8266 போன்ற ஒரு கூடுதல் மாட்யூல் உங்களுக்குத் தேவைப்படும்.

c) ராஸ்பெர்ரி பை (மேலும் சிக்கலான திட்டங்களுக்கு)
ராஸ்பெர்ரி பை ஒரு மினி கணினி போன்றது; இது உள்ளூர் சர்வர்கள், கேமராக்கள் அல்லது அதிக செயல்திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளை இயக்குவதற்கு மிகவும் ஏற்றது. இருப்பினும், தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு, ESP32 பொதுவாக எளிமையானதாகவும் மலிவானதாகவும் உள்ளது.

உங்கள் கவனம் வீட்டு IoT மீது இருந்தால், ESP32 மிகவும் சமச்சீரான தேர்வாகும்.

4. குறைந்தபட்ச கூறுகளைத் தயார் செய்யவும்

முதல் திட்டப்பணிக்காக, நீங்கள் பின்வருவனவற்றைத் தயார் செய்யலாம்:

– 1 x ESP32 போர்டு
– USB கேபிள் (மின்சாரம் மற்றும் நிரல் பதிவேற்றத்திற்கு)
– ரொட்டிப் பலகை (விருப்பத்திற்குரியது, ஆனால் உதவிகரமானது)
– ஜம்பர் கேபிள்கள்
– 1 எளிய சென்சார்: DHT11/DHT22 (வெப்பநிலை/ஈரப்பதம்) அல்லது LDR (ஒளி)
– LED + மின்தடை (காட்டிக்காக)

இந்தக் கூறினை மட்டும் கொண்டே பல அடிப்படைத் திட்டங்களை உருவாக்கலாம்.

5. தேவையான அடிப்படை மின்னணுவியலைக் கற்றுக்கொள்ளுங்கள்

நீங்கள் மின்னணுவியல் நிபுணராக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை, ஆனால் சில முக்கியமான கருத்துகள் உள்ளன:

– சென்சாரில் உள்ள VCC, GND மற்றும் சிக்னல் பின்கள்
– மின்னழுத்தம் 3.3V மற்றும் 5V (ESP32 பொதுவாக 3.3V ஆகும்)
– LED சேதமடையாமல் இருப்பதற்கான LED மின்தடை.
– டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் உள்ளீடு/வெளியீடு
சென்சார் தரவுத்தாளைப் படிப்பது எப்படி (குறைந்தபட்ச பின்அமைப்பு மற்றும் செயல்படும் மின்னழுத்தம்)

மின்னழுத்தப் பிழைகள் சாதனச் செயலிழப்புக்கு ஒரு பொதுவான காரணமாகும். சென்சார் ESP32 உடன் இணக்கமானது என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள் அல்லது தேவைப்பட்டால் லெவல் ஷிஃப்டரைப் பயன்படுத்தவும்.

6. தொடர்பு கொள்ளும் முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: HTTP அல்லது MQTT?

IoT-இல், தரவு ஒரு சாதனத்திலிருந்து ஒரு சேவையகத்திற்கோ அல்லது செயலிக்கோ அனுப்பப்பட வேண்டும். இரண்டு பொதுவான வழிகள்:

அ) HTTP (புரிந்துகொள்ள எளிதானது)
ESP32 ஆனது, HTTP கோரிக்கைகள் வழியாக ஒரு சர்வர் அல்லது API-க்கு தரவை அனுப்புகிறது. இதன் செயல்முறை ஒரு வலைத்தளத்தைத் திறப்பதைப் போலவே இருப்பதால், இது தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு ஏற்றது.

b) MQTT (IoT-க்கான பிரபலமான தரநிலை)
MQTT என்பது ஒரு இலகுவான, பப்ளிஷ்/சப்ஸ்கிரைப் அடிப்படையிலான நெறிமுறை ஆகும். இது குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியில் சென்சார் தரவுகளை அனுப்புவதற்கும், நிகழ்நேர அமைப்புகளுக்கும் ஏற்றது. இது பொதுவாக Mosquitto, HiveMQ, அல்லது EMQX போன்ற புரோக்கர்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

நீங்கள் விரைவாகத் தொடங்க விரும்பினால், HTTP-இல் தொடங்குங்கள். இருப்பினும், நீங்கள் IoT-இல் தீவிர ஆர்வம் கொண்டிருந்தால், MQTT மிகவும் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

7. டாஷ்போர்டு தளத்தைத் தீர்மானிக்கவும்

ஒரு திட்டத்திற்கு “IoT” போன்ற தோற்றத்தை அளிக்க, தரவுகள் ஒரு டாஷ்போர்டு மூலம் தெரிய வேண்டும். தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு ஏற்ற சில விருப்பங்கள் பின்வருமாறு:

– பிளிங்க்: செயலி வழியாகக் கட்டுப்படுத்துவதும் கண்காணிப்பதும் மிகவும் எளிது.
– திங்ஸ்பீக் : தரவு வரைபடங்களுக்கு (வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் போன்றவை) மிகவும் சிறந்தது.
– ஃபயர்பேஸ்: மொபைல் செயலிகளுக்கு ஏற்றவாறு நெகிழ்வானது, ஆனால் சற்று தொழில்நுட்பம் சார்ந்தது.
– நோட்-ரெட்: செயல்முறைகளை உருவாக்குவதற்கும் விரைவான ஒருங்கிணைப்பிற்கும் ஏற்றது.
– திங்ஸ்போர்டு: பெரிய அளவிலான IoT சாதனங்களுக்கான முழுமையான தொகுப்பு

தொடக்கநிலையாளர்களுக்கு, அவற்றின் விரைவான அமைப்புமுறை காரணமாக Blynk அல்லது ThingSpeak பெரும்பாலும் முதல் தேர்வாக அமைகின்றன.

8. ஒரு மாதிரித் திட்டத்திலிருந்து தொடங்குங்கள் (திட்டத் தொடக்கம்)

பயனுள்ள கற்றல் பாதைக்கான உதாரணம் இதோ:

1. ESP32-இல் (சோதனைப் பலகை மற்றும் IDE) LED ஒளிர்தல்
2. சென்சாரை (உதாரணமாக, DHT11) படித்து, அதை சீரியல் மானிட்டரில் காண்பிக்கவும்.
3. ESP32-ஐ Wi-Fi உடன் இணைக்கவும்.
4. சென்சார் தரவை இயங்குதளத்திற்கு (ThingSpeak/Blynk) அனுப்பவும்
5. எளிய கட்டுப்பாடுகளை உருவாக்குங்கள்: ஒரு LED அல்லது ரிலேயை இயக்குவதற்கு செயலியில் ஒரு பொத்தான்.
6. கூடுதல் அம்சங்கள்: தரவு அனுப்பும் இடைவெளி, இரைச்சல் வடிகட்டி, சென்சார் அளவுத்திருத்தம்

இது போன்ற சிறிய நடவடிக்கைகள் உங்கள் முன்னேற்றத்தைத் தெளிவாக உணரச் செய்வதோடு, விரக்தியையும் குறைக்கின்றன.

9. தொடக்கத்திலிருந்தே பாதுகாப்பில் கவனம் செலுத்துங்கள்

IoT என்பது பெரும்பாலும் வீட்டு நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் தரவுகளுடன் தொடர்புடையது. தொடக்கநிலையாளர்கள், பாதுகாப்பைப் பற்றி அதிகம் கவலைப்படுவதில்லை, இருப்பினும் அது மிகவும் முக்கியமானது. குறைந்தபட்சம், பின்வருவனவற்றைச் செய்யுங்கள்:

– பொதுக் களஞ்சியங்களில் Wi-Fi கடவுச்சொற்களை நேரடியாக உள்ளிட வேண்டாம்.
பாதுகாப்பான API டோக்கன்களைப் பயன்படுத்துங்கள், அவற்றை யாருடனும் பகிராதீர்கள்.
– முடிந்தால், முக்கியமான திட்டங்களுக்கு HTTPS அல்லது TLS உடன் கூடிய MQTT-ஐப் பயன்படுத்தவும்.
– ரூட்டர் அல்லது உள்ளூர் சேவையகத்தில் உள்ள இயல்புநிலை கடவுச்சொல்லை மாற்றவும்
தேவைப்படாதபோது சாதனத்தின் இணைய அணுகலைக் கட்டுப்படுத்துங்கள்.

கற்றல் திட்டங்களுக்கு, முதலில் பாதுகாப்பு கருத்துக்களைப் புரிந்துகொண்டு, சரியான நடைமுறைகளைப் பின்பற்றப் பழகிக்கொள்ளுங்கள்.

10. சோதித்து, ஆவணப்படுத்தி, மேம்படுத்துங்கள்

ஒரு நல்ல IoT திட்டம் என்பது ஒருமுறை மட்டும் வெற்றி பெறுவதல்ல, மாறாக அது நிலையானதாகவும், மீண்டும் மீண்டும் செயல்படுத்தக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும். பயிற்சி:

சிக்னல் பலவீனமாக இருக்கும்போது Wi-Fi இணைப்பைச் சோதிக்கவும்.
பல்வேறு சூழ்நிலைகளில் சென்சார்களைச் சோதித்தல்
– தொடர் வெளியீட்டின் எளிய பதிவை வழங்குகிறது
ஆவணப்படுத்தல் எழுதுதல்: மின்சுற்றுகள், நிரல் மற்றும் அவற்றை இயக்குவது எப்படி
– படிப்படியான பதிப்புகளை (v1, v2, v3) உருவாக்கவும்

நீங்கள் ஒரு பெரிய திட்டத்தை உருவாக்க விரும்பும்போதோ அல்லது அதை மற்றவர்களுடன் பகிர்ந்து கொள்ளும்போதோ ஆவணப்படுத்தல் உங்களுக்கு உதவும்.

மூடுகிறது

ஆரம்பநிலையாளர்களுக்கு ஒரு IoT திட்டத்தைத் தொடங்குவது சிக்கலானதாக இருக்க வேண்டியதில்லை. ஒரு எளிய திட்டத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது, ESP32 போன்ற சரியான சாதனத்தைப் பயன்படுத்துவது, சென்சார்கள் மற்றும் இணைப்புகளின் அடிப்படைகளைப் புரிந்துகொள்வது, பின்னர் ஒரு எளிய டாஷ்போர்டுக்குத் தரவை அனுப்ப முயற்சிப்பது ஆகியவையே இதன் முக்கிய அம்சங்களாகும். LED, சென்சார், Wi-Fi, தரவை அனுப்புதல், பின்னர் கட்டுப்படுத்துதல் என இந்த படிப்படியான அணுகுமுறையின் மூலம், எதிர்காலத்தில் வரவிருக்கும் மிகவும் சிக்கலான IoT திட்டங்களுக்கு நீங்கள் ஒரு உறுதியான அடித்தளத்தை உருவாக்குவீர்கள்.

நீங்கள் விரும்பினால், தொடக்கநிலையாளர்களுக்காக ஒரு முழுமையான IoT திட்ட எடுத்துக்காட்டை (உதாரணமாக, ESP32 + DHT22 + ThingSpeak/Blynk) பாகங்களின் பட்டியல், வயரிங் மற்றும் குறியீட்டுடன் உருவாக்க நான் உங்களுக்கு உதவ முடியும். நீங்கள் கண்காணிப்பில் (சென்சார்கள்) கவனம் செலுத்தும் ஒரு திட்டத்தை விரும்புகிறீர்களா அல்லது கட்டுப்பாட்டில் (ரிலேக்கள்/LED-கள்) கவனம் செலுத்தும் ஒரு திட்டத்தை விரும்புகிறீர்களா?