Doświadczenia prowadzone z pomocą IRS

Układ pomiarowy IRS w połączeniu ze zjawiskami fizycznymi występującymi w przyrodzie stwarza możliwości przetestowania urządzeń pomiarowych oraz potwierdzenia teorii praw fizycznych jakie znamy, a nawet wykorzystujemy w świadomy lub nieświadomy sposób.

O to kilka z nich jakie przeprowadziliśmy w celach badawczych naszego układu pomiarowego:

• Madar w termosie - czyli o zaskakującym zastosowaniu czujnika temperatury
• Czyjnik wilgotności gleby - odczyty
• Porównanie pomiarów czujników w róznych warunkach
• Która woda szybciej się ochłodzi: zimna czy gorąca?
• Różnice temperatur w pomieszczeniu
• Konkurs na urządzenie Phoenix Contact
• Chmura w prakyce
• Badanie zjawisk wibroakustycznych za pomocą geofonu
• Kontrola wykonanej pracy - raport gotowania wody

Statusy urządzeń pośredniczących w przesyłaniu danych ∴

W module Server na liście urządzeń połączonych z serwerem można również odczytać informację na temat rodzaju pośrednictwa danego urządzenia w przesyłaniu danych, która jest podawana w postaci statusu. Wyświetlenie takiej informacji odbywa się w pierwszej kolumnie listy urządzeń podłączonych z serwerem. Sygnalizowany status posiada 3 warianty:

• Pierwszy z nich - jest domyślny - to brak uczestnictwa w pośrednictwie przesyłu danych. Taki status jest rozpoznawany po braku wyświetlanego symbolu w kolumnie statusowej.
• Drugi - ustawiany jest w module Spot - to transmiter, czyli urządzenie uczestniczy w transmisji danych między innym czujnikiem a serwerem. Taki status można rozpoznać po symbolu.
• Trzeci ze statusów - również ustawiany w module Spot - to steering, czyli urządzenie, które jest odpowiedzialne z przekierowywanie sygnałów wysyłanych przez inne urządzenie do bazy. Ten status jest oznaczany symbolem 

Ponadto ustawienie statusu transmiter i steering można odczytać w okienku, które jest wyświetlane po kliknięciu w urządzenie znajdujące się na liście serwera.

Steering

Transmiter

Nawigacja po urządzeniach IRS

Układ pomiarowy IRS oprócz część programowej odpowiedzialnej za zarządzanie danymi posiada również tą część, której praca odbywa się w "terenie", czyli mowa o urządzeniach pomiarowych oraz zapisujących dane.

Posty opowiadające o urządzeniach działających w układzie IRS i ich zadaniach:

• Urządzenie do kontroli natężenia prądu zmiennego - sprawdzamy poprawność pomiarową
• Urządzenie do pomiaru natężenia prądu zmiennego oraz urządzenie do pomiaru pola 
• Działanie urządzenia IRS 201703
• Ciekawostki o naszych urządzeniach pomiarowych
• Pomiar pola magnetycznego (kompas) - czyli co jeszcze możemy zmierzyć
• Rodzaje anten i ich zasięg - jak zadbać o połączenie bezprzewodowe
• Urządzenie do pomiaru wilgotności gleby 
• Urządzenie do pomiaru wilgotności gleby lub poziomu zapełnienia zbiornika
• Urządzenie serwerowe IRS - Raspberry Pi - gdzie są zapisywane dane z czujników
• Detekcja CO2 - pomiar stężenia CO2 w powietrzu 
• Detekcja cząstek stałych - pomiar zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu
• Urządzenie do pomiaru temperatury i wilgotności powietrza 2 w 1
• Urządzenie do detekcji ruchu i wibracji - pozwala na kontrolowanie stanu urządzeń, maszyn oraz zdrowia i samopoczucia zwierząt
• Sytem kontroli stanu bezpieczników - umożliwia prowadzenie kontroli stanu bezpieczników

A oprócz urządzeń jakie znajdują się w układzie IRS ważne jest kontrolowanie stanu i zachowań urządzeń, które zbierają informacje z otoczenia

W tych postach możemy się dowiedzieć o tym jak i gdzie zapoznać się z ich stanem i rozpoznać przyczyny niepoprawnego działania:

• Statusy urządzeń
• Statusy urządzeń pośredniczących w przesyłaniu danych
• Objawy niskiego stanu zasilania

Zastosowanie systemu Metium w praktyce:

• Metium w ogrodnictwie

Więcej ciekawych zapisów z pracy urządzeń układu IRS można znaleźć na Metium IoT - github.com

Nawigacja po programie Metium ♦

Do tej pory poznaliśmy funkcje i możliwości jakie oferuje nam program poznany na tym blogu. Warto jednak pokazać jego ogólną sylwetkę, aby każdy mógł zrozumieć, iż IRS jest przyjazny i wygodny dla użytkownika, czyli przedstawić go w postaci " od ogółu do szczegółu". Tym razem zajmiemy się częścią ogólną, która pozwoli nam przenieść się do szczegółów elementów w programie.

Program IRS składa się z 7 modułów odpowiedzialnych za określone działania.

Connection

Zwana również płytą czołową wyświetlana jest lista czujników.

Zobacz:

• GIT: Connection -  github.com. 
• Statusy urządzeń 
• Sygnalizowanie przekroczonego zakresu w pomiarach

Sensor 

Zawiera listę urządzeń, w której występuje możliwość zarządzania. W tym miejscu można dodawać nowe urządzenia, edytować i usuwać wcześniej dodane urządzenia. 

Zobacz:

• GIT:  Sensor - github.com 
• Sensor - jak dodawać nowe urządzenia
• Statystyka czujników

Storage

Zawiera wszystkie zapisy danych przesyłanych

przez urządzenia.

Zobacz:

• GIT: Database - github.com 
• Jak przekazują dane nasze urządzenia 
• Diagnostyczny podgląd w bazie danych 
• Generowanie zestawień w module Database
• Raport pracy

Dashboard 

Pozwala na monitorowanie bieżących odczytów urządzeń pomiarowych.

Zobacz:

• GIT:Dashboard - github.com 
• Jak wygląda Dashboard w IRS Madar 
• Sygnalizowanie przekroczonego zakresu w pomiarach

Chart 

Moduł ten umożliwia wygenerowanie wykresów wartości mierzonych lub zasilania wybranego wcześniej urządzenia.

Zobacz:

• GIT: Chart - github.com
• Wykres Spectrum

Server 

To moduł, który posiada listę urządzeń, które są połączone z serwerem.

Zobacz:

• GIT: Server - github.com 
• O serwerze 
• Jak przekazują dane nasze urządzenia 
• Statusy urządzeń 
• Statusy urządzeń pośredniczących w przesyłaniu danych

Administration 

Administracja - pozwala na zarządzanie programem oraz umożliwia konfigurację związaną z użytkownikami i bazą danych.

Zobacz:

• GIT:Administration - github.com
• Łączność czujników z jednostką centralną - kanały w programie IRS
• Podłączenie systemu Metium IRS do Chmury 
• Logowanie do programu IRS 
• Uprawnienia dla użytkowników programu
• Wysyłanie pocztą elektroniczną wiadomości krytycznych
• Konfiguracja
• Operatorzy
• Archiwizacja

Pobierz: Instrukcja pdf do programu Metium

Co mogę zmierzyć za pomocą IRS 201703

IRS 201703 - tak roboczo nazwany zostało urządzenie - będące częścią układu do pomiaru prądu.
Urządzenie IRS201703 jest czujnikiem natężenia prądu, składający się modułu ASC 712 połączonego z układem JP3 wyposażonym w urządzenie radiowe RFM69HC oraz antenę płytkową. Moduł ASC 712 oparty o technologię Arduino pozwala zbadać przepływ prądu zmiennego.
Do pomiaru wykorzystywany jest efekt halla, dzięki czemu następuje separacja pomiędzy mierzonym układem, a pozostałymi elementami urządzenia IRS 201703. 
 

Zakres, w jakim urządzenie potrafi zmierzyć natężenie mieści się w przedziale od 0A do 20A, co pozwala na monitorowanie przepływu prądu do większości urządzeń elektrycznych gospodarczych i maszyn niewielkiej mocy. Napięcie niezbędne do pracy tego urządzenia to 3V.  

Szczegółowy opis urządzenia dostępny: Opis_IRS.pdf.

Podłączenie urządzenia do sieci

1. Spot

Wprowadzony do listy urządzeń w opcji spot. Do wypełnienia dane:

• rodzaj [aktywny] - powoduje wpięcie w sieć
• gatunek - typ sensora
• adres - przydzielony adres w sieci
• interwał - częstotliwość pomiarów, dla niewybranego co 3s

Testowane urządzenie:
nazwa: P - Komputer 2 A
MAC 00220031
address: 226
gatunek: ACS720

2. Server

Podpięcie w liście urządzeń - opcja server.

3. Kontrola wyników - dashboard.

Śledzenie aktualnych wskazań w opcji dashboard.

amps - suma kwadratów odchyleń od średniej natężenia prądu (w okresie 20ms)
AVR - średnia wartość natężenia prądu (w okresie 20ms)

4. Wykres na pulpicie

Wykres wyliczonego amps i podstawowe dane na pulpicie.

5. Zapisywane dane i zestawienia

Zestawienie - tabelę wartości można uzyskać w opcji: Database - zestawienie - kartoteka
zaznaczając przełącznik [v] values

Analiza pomiarów kontrolnych

1. W stanie spoczynku (braku pracy urządzenia) wartość amps waha się w granicach 7-10.
2. W stanie spoczynku (braku pracy urządzenia) - wpięta suszarka wartość amps waha się w granicach 80-90.
2. Podpięta lampa 35W  - wartość amps waha się w granicach 38-58.
3. Podpięta suszarka 2300W (zimne powietrze) - wartość amps waha się w granicach 500 / 200 / 1500.

Powrót do:

Nawigacja po urządzeniach IRS

Urządzenie serwerowe IRS - Raspberry Pi

Wielokrotnie już we wcześniejszych postach wspomniane zostało urządzenie, które również jest istotne w układzie pomiarowym IRS, czyli serwer ( w przypadku IRS nazywane również jako jednostka centralna - rejestrująca). Wielu z nas wyobraża sobie tą maszynę jako wielki komputer charakteryzujący się ogromną mocą obliczeniową i możliwością przechowywania obszernych ilości danych, a przy tym zajmujący całe pomieszczenie. Jednak w przypadku systemu IRS takie wyobrażenie jest przeciwieństwem rzeczywistości, gdyż urządzenie pełniące rolę serwera jest wielkości smartfona.  Oprócz niewielkich rozmiarów, podobnie jak dzisiejsze telefony wykazuje się dużymi możliwościami. Urządzenie, o którym dziś mowa to Raspberry Pi.

Zanim zrozumiemy dlaczego to urządzenie znalazło swoje zastosowanie w układzie czujników, należy opowiedzieć w kilku słowach o tym (jak na tą chwilę) tajemniczym urządzeniu.

Raspberry Pi jest to platforma komputerowa stworzona, aby rozwijać naukę podstaw informatyki. Samo urządzenie składa się z pojedynczego obwodu drukowanego. Pomimo tego, iż urządzenie nie jest zestawem komponentów odpowiedzialnych za konkretne działania, w praktyce jego działanie nie różni się od tradycyjnej maszyny PC.
Raspberry Pi zawiera wszystkie podstawowe elementy niezbędne do funkcjonowania tak, jak ma to miejsce w przypadków naszych osobistych komputera, czyli posiada

• procesor, 
• pamięć operacyjną, 
• procesor graficzny, 
• nośnik danych w postaci karty SD, 
• system operacyjny (Linux),
• porty pozwalające podłączyć inne urządzenia (porty: Audio, USB i HDMI)
• możliwość połączenia z siecią Ethernet.

Dzięki niewielkim rozmiarom, możliwości łączności Raspberry Pi z Internetem, wyposażenia w system operacyjny oraz nośnik danych w postaci karty SD ten niepozorny komputer odnajduje swoje miejsce w naszym układzie pomiarowy IRS jako serwer. 

Zatem: 

1. System operacyjny pozwala na zainstalowanie programu obsługującego czujniki należące do IRS.
2. Połączenie z Internetem pozwala na połączenie czujników wysyłających dane do bazy oraz umożliwia dostęp do programu i zbieranych danych innym urządzeniom mających połączenie z siecią.
3. Nośnik danych, czyli możliwość podłączenia karty SD pozwala na przechowywanie systemu operacyjnego, programu IRS Madar oraz danych zgłaszanych przez urządzenia pomiarowe.
4. Niewielkie rozmiary umożliwiają mobilność tego urządzenia.

Po zaprezentowaniu możliwości Raspberry Pi nie możemy mieć wątpliwości, iż jest świetnym rozwiązaniem na pełnienie funkcji serwera w naszym układzie pomiarowym, a ponadto jego gabaryty nie ograniczają możliwości zmiany jego lokalizacji i podobnie jak czujniki IRS dobrze prezentuje się poza lub w obudowie.

Powrót do:

Nawigacja po urządzeniach IRS

Nawigacja po programie IRS

Wersje oprogramowania urządzeń pomiarowych

Prowadząc pomiary przy pomocy Internetowego Rejestratora Sygnałów oczywiste jest, że w głównym punkcie układu, którym jest jednostka centralna pełniąca funkcję serwera niezbędne jest oprogramowanie pozwalające na pracę z danymi i wykonywanie zadań przez główne urządzenie. Jednak oprogramowanie występuje również w mniejszych urządzeniach (czujnikach) komunikujących się z bazą.
Każde urządzenie w zależności od typu prowadzonych pomiarów oraz rodzaju zasilania posiada określoną wersję zainstalowanego oprogramowania. Wersja oprogramowania ma wpływ m.in na:

• żywotność baterii,
• rodzaj przekazywanych danych,
• sposób przekazywania danych,
• możliwość automatycznego połączenia po utracie łączności z jednostką centralną lub jej zrestartowaniu,
• występowanie odstępów między wysyłanymi danymi.

Informacja dotycząca wersji oprogramowania czujnika jest widoczna w programie. Aby sprawdzić wersję oprogramowania zainstalowaną na urządzeniu pomiarowym należy wybrać w module Server urządzenie pomiarowe z listy połączonych urządzeń z jednostką centralną. Po kliknięciu na wybrane urządzenie wyświetlone zostaje okienko z szczegółowymi informacjami, gdzie oprócz informacji dotyczących godziny logowania, resetu ilości otrzymanych wiadomości, wartości napięcia zasilającego znajduje się również ta o numerze wersji oprogramowania czujnika.

Wersja oprogramowania ma duży wpływ nie tylko na rodzaj danych wysyłanych przez urządzenie, ale również na zachowanie urządzenia komunikującego się z bazą.

Szczegółowe znaczenie pól: GITHUB: MetiumIoT - Server

Powrót do:

Nawigacja po programie IRS

.