Интернет вещей (IoT): умные системы с ESP32-C3 и WROOM-32 модулем для умного дома с использованием платформы Node-RED – примеры проектов с ESP32-CAM

Все началось с желания сделать свой дом немного умнее. Я всегда был увлечен технологиями, и идея управлять освещением, температурой и другими системами дома с помощью смартфона казалась мне невероятно привлекательной. Так я погрузился в мир Интернета вещей (IoT) и начал свое путешествие с ESP32-C3 и WROOM-32 модулями, которые стали основой моего умного дома. Я изучил множество ресурсов, прочитал форумы и, наконец, нашел идеальную платформу для реализации своих задумок – Node-RED. Node-RED стал моим верным помощником, позволяя мне создавать удивительно гибкие и мощные сценарии автоматизации без необходимости глубокого знания программирования. Я сделал множество интересных проектов, например, систему умного освещения, которая автоматически включает свет в прихожей, когда я прихожу домой, и отключает его, когда ухожу.

А с помощью ESP32-CAM я добавил видео наблюдение в мой “умный” арсенал. Теперь у меня есть возможность следить за своим домом, даже когда меня нет дома. ESP32-CAM позволил реализовать не только простую видеозапись, но и распознавание лиц. С помощью Node-RED я создал систему оповещения, которая отправляет уведомление на мой телефон в случае обнаружения незнакомого человека в доме.

Я прошел долгий путь от простого энтузиаста до DIY-мастера, который самостоятельно собирает и программирует “умные” устройства. И каждый новый проект, каждая новая функция, реализованная в мое “умном” доме, делает мою жизнь комфортнее и интереснее.

ESP32-C3 и WROOM-32: Сердце моего умного дома

ESP32-C3 и WROOM-32 – это настоящие “мозги” моего умного дома. Я выбрал их по ряду причин. Во-первых, ESP32-C3 – это универсальный микроконтроллер, который может работать с разными сенсорами и актуаторами. Он также имеет встроенный Wi-Fi и Bluetooth, что делает его идеальным для использования в системах “умного” дома. WROOM-32 – это модуль, который предоставляет все необходимые компоненты для работы ESP32-C3, включая антенну, регулятор напряжения и другие необходимые элементы.

Я использовал ESP32-C3 и WROOM-32 для создания различных устройств для своего “умного” дома. Например, я сделал датчик температуры и влажности, который отправляет данные на мой смартфон. Я также создал устройство, которое управляет освещением в моем доме. Я могу включить и выключить свет с помощью приложения на телефоне или с помощью голоса.

Я также использовал ESP32-C3 и WROOM-32 для создания устройств, которые взаимодействуют с другими устройствами в моем доме. Например, я сделал устройство, которое управляет роллетами в моем доме. Я могу поднять и опустить роллеты с помощью приложения на телефоне или с помощью сенсора движения. ESP32-C3 и WROOM-32 – это идеальное решение для людей, которые хотят сделать свой дом умнее и комфортнее.

Node-RED: Простой и мощный инструмент для автоматизации

Node-RED – это именно то, что мне было нужно, чтобы реализовать все мои идеи по автоматизации дома. Я попробовал разные платформы и библиотеки, но Node-RED выделился своей простотой и гибкостью. Он представляет собой визуальную среду программирования, которая позволяет создавать сценарии автоматизации без необходимости писать код.

В Node-RED все функции представлены в виде “узлов” (nodes). Каждый узел выполняет определенную задачу, например, считывает данные с сенсора, отправляет уведомление на телефон или управляет актуатором. Я могу создавать сценарии просто перетаскивая эти узлы на “холст” и соединяя их между собой.

Благодаря Node-RED, я смог создать несколько удивительных сценариев автоматизации. Например, я сделал так, что свет в моей спальне включается автоматически, когда я захожу в комнату, и выключается, когда я из нее ухожу. Я также сделал так, что вентилятор включается автоматически, когда температура в комнате превышает определенный уровень.

Node-RED – это идеальный инструмент для людей, которые хотят сделать свой дом умнее, но не хотят углубляться в детали программирования. Он прост в использовании и в то же время очень мощный. Я уверен, что Node-RED будет моей незаменимой помощницей в дальнейшем развитии моего “умного” дома.

Примеры проектов: Реализуем идеи в жизнь

С ESP32-C3, WROOM-32 и Node-RED я смог реализовать несколько полезных и интересных проектов для моего “умного” дома.

Одним из первых проектов стал “умный” датчик температуры и влажности. Я использовал стандартный датчик DHT11, который подключил к ESP32-C3. С помощью Node-RED я создал сценарий, который считывает данные с датчика и отправляет их на мой смартфон. Теперь я могу отслеживать температуру и влажность в любой комнате моего дома, даже когда меня нет дома.

Следующим проектом стал “умный” выключатель освещения. Я использовал реле, которое подключил к ESP32-C3. С помощью Node-RED я создал сценарий, который включает и выключает реле по команде с моего смартфона. Я также добавл возможность управлять светом с помощью голоса через Google Assistant.

Но настоящим вызовом для меня стал проект с ESP32-CAM. Я хотел создать систему видео наблюдения, которая будет отправлять мне уведомления в случае обнаружения движения. Я использовал ESP32-CAM с встроенной камерой и Node-RED для обработки видео потока. Я смог реализовать функцию обнаружения движения и создал сценарий, который отправляет мне фото с камеры в случае обнаружения движения.

Все эти проекты помогли мне узнать много нового о микроконтроллерах, сенсорах, актуаторах и программировании на Node-RED. Теперь я могу самостоятельно создавать и реализовывать собственные проекты для “умного” дома.

ESP32-CAM: Видео наблюдение и распознавание лиц

ESP32-CAM – это по-настоящему удивительная платформа, которая позволила мне добавить видео наблюдение и даже распознавание лиц в мой “умный” дом. Я купил недорогой модуль ESP32-CAM с встроенной камерой и начал экспериментировать.

Сначала я создал простой проект – видео наблюдение с отправкой фото на мой смартфон в случае обнаружения движения. Я использовал Node-RED для обработки видео потока с камеры. Node-RED позволил мне реализовать алгоритм обнаружения движения, который отправляет уведомление на мой телефон и делает снимок с камеры.

Но я не остановился на достигнутом. Я захотел сделать систему еще умнее и решил добавить функцию распознавания лиц. Я использовал библиотеку OpenCV для Node-RED, которая позволяет обрабатывать видео поток и распознавать лица.

Я сделал несколько фотографий своих близких и “обучил” модель ESP32-CAM распознавать их лица. Теперь, когда кто-то из моих родных заходит в комнату, где установлена камера, ESP32-CAM отправляет мне уведомление с фото и именем человека.

ESP32-CAM – это по-настоящему мощный инструмент, который открывает бесчисленные возможности для реализации “умных” проектов. Я уверен, что в будущем я смогу использовать ESP32-CAM для реализации еще более сложных и интересных идей.

Управление освещением и температурой: Простые, но эффективные решения

Я начинал с простых, но очень эффективных решений для автоматизации моего дома. Первым проектом было управление освещением. Я использовал ESP32-C3 с WROOM-32 и реле, которое подключил к лампе. С помощью Node-RED я создал простой сценарий, который включает и выключает свет по команде с моего смартфона.

Затем я добавил функцию автоматического включения и выключения света в зависимости от времени дня. Например, свет включается автоматически вечером, когда темно, и выключается утром, когда светло. Я также добавл возможность управлять светом с помощью голоса через Google Assistant.

Следующим шагом было управление температурой. Я использовал датчик температуры DS18B20, который подключил к ESP32-C3. С помощью Node-RED я создал сценарий, который считывает данные с датчика и отправляет их на мой смартфон. Я также добавл возможность управлять кондиционером с помощью Node-RED, чтобы поддерживать комфортную температуру в доме.

Эти простые, но эффективные решения значительно улучшили комфорт моего дома. Теперь я могу управлять освещением и температурой с помощью смартфона или голоса, не подходя к выключателям или термостату. Я уверен, что в будущем я смогу добавить еще больше функций и сделать мой дом еще более умным.

Беспроводная связь: Wi-Fi модуль и протокол MQTT

Для того, чтобы мои “умные” устройства могли общаться между собой и с моим смартфоном, мне потребовалась беспроводная связь. ESP32-C3 и WROOM-32 обладают встроенным Wi-Fi модулем, который позволяет подключаться к сети Интернет. Но для того, чтобы устройства могли обмениваться данными в реальном времени, мне потребовался протокол MQTT.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) – это легкий протокол обмена сообщениями, который идеально подходит для систем Интернета вещей. Он позволяет устройствам подключаться к “брокеру” сообщений и обмениваться данными в реальном времени.

Я использовал Node-RED для конфигурации MQTT-соединения на ESP32-C3. Node-RED предоставляет специальные узлы (nodes), которые позволяют отправлять и получать сообщения по MQTT. Я создал сценарий, который отправляет данные с датчиков на MQTT-брокер и получает команды с моего смартфона через MQTT.

Теперь все мои устройства могут общаться между собой через MQTT-брокер. Например, датчик температуры отправляет данные на брокер, а сценарий в Node-RED проверяет эти данные и включает кондиционер, если температура превышает определенный уровень.

MQTT – это мощный и гибкий протокол, который позволяет создавать настоящие “умные” системы с ESP32-C3 и WROOM-32. Я уверен, что в будущем я смогу использовать MQTT для реализации еще более сложных и интересных идей.

Визуализация данных: Графический интерфейс для управления

Управлять “умным” домом через консоль Node-RED или отправлять команды с помощью неудобных текстовых сообщений – не самое удобное решение. Я хотел иметь единый графический интерфейс, который позволил бы мне наглядно видеть данные с сенсоров, управлять устройствами и настраивать сценарии автоматизации.

Node-RED предоставляет встроенный инструмент для создания графических интерфейсов – Node-RED Dashboard. С помощью Node-RED Dashboard я смог создать простой, но информативный интерфейс, который отображает данные с сенсоров температуры, влажности, а также позволяет управлять освещением и кондиционером.

Я использовал различные виджеты Node-RED Dashboard, чтобы сделать интерфейс более интуитивно понятным и привлекательным. Например, я использовал график для отображения изменения температуры в реальном времени, а также переключатели для включения и выключения освещения и кондиционера.

Node-RED Dashboard также позволил мне создать сценарии автоматизации, которые запускаются по событиям в интерфейсе. Например, я могу создать сценарий, который включает свет в комнате, когда я нажимаю на кнопку “Включить свет” в интерфейсе.

Node-RED Dashboard – это мощный инструмент, который позволяет создавать простые и интуитивно понятные графические интерфейсы для “умных” систем. Теперь я могу управлять моим “умным” домом с помощью красивого и удобного интерфейса.

Создавая свой “умный” дом, я решил создать таблицу, которая помогла бы мне структурировать и отслеживать все мои устройства. Эта таблица оказалась незаменимым инструментом для планирования новых проектов и просто для того, чтобы держать все под контролем.

В таблицу я внес следующие столбцы:

Устройство Тип Описание Функция Протокол Node-RED сценарии Примечания
ESP32-C3 + WROOM-32 Микроконтроллер Основная плата для “умных” устройств Управление освещением, температурой, датчиками Wi-Fi, MQTT Многочисленные Сердце “умного” дома
ESP32-CAM Камера Видео наблюдение и распознавание лиц Обнаружение движения, оповещение, запись видео Wi-Fi, MQTT Обнаружение движения, распознавание лиц, отправка уведомлений Обеспечивает безопасность и комфорт
DHT11 Датчик Температура и влажность Измерение температуры и влажности I2C Сбор данных, отправка на MQTT-брокер Помогает контролировать микроклимат в доме
DS18B20 Датчик Температура Измерение температуры 1-Wire Сбор данных, отправка на MQTT-брокер Управление кондиционером, отоплением
Реле Актуатор Управление освещением Включение/выключение освещения GPIO Управление по расписанию, по команде с телефона Обеспечивает автоматизацию освещения
Роллеты Актуатор Управление роллетами Поднятие/опускание роллетов GPIO Управление по расписанию, по команде с телефона, с датчика движения Обеспечивает комфорт и безопасность
Node-RED Dashboard Графический интерфейс Управление устройствами и визуализация данных Отображение данных, управление устройствами, создание сценариев Web Обеспечивает удобное управление “умным” домом
MQTT-брокер Сервер Обмен сообщениями между устройствами Обмен данными между устройствами в реальном времени MQTT Обеспечивает связь между устройствами

Эта таблица помогает мне быстро найти нужную информацию о каждом устройстве и управлять всем “умным” домом с одного места.

Я рекомендую вам создать свою таблицу для ваших проектов IoT. Она поможет вам структурировать свои мысли и управлять “умным” домом более эффективно.

Я решил создать сравнительную таблицу, чтобы наглядно представить различия между ESP32-C3 и ESP32, двумя популярными микроконтроллерами, которые я использую в своих проектах IoT. Эта таблица помогла мне выбрать наиболее подходящий микроконтроллер для каждого конкретного проекта.

Свойство ESP32-C3 ESP32
Процессор Одноядерный RISC-V, 32-битный Двухъядерный Tensilica LX6, 32-битный
Тактовая частота До 160 МГц До 240 МГц
Память SRAM: 40 КБ, Flash: 4 МБ SRAM: 520 КБ, Flash: 4 МБ
Wi-Fi 802.11 b/g/n 802.11 b/g/n
Bluetooth Bluetooth 5 (LE) Bluetooth 4.2 (BLE)
GPIO 30 36
ADC 12-битный, 1 канал 12-битный, 18 каналов
DAC Нет 2 канала
SPI 3 контроллера 2 контроллера
I2C 2 контроллера 2 контроллера
UART 3 3
Потребление Низкое Среднее
Цена Низкая Средняя
Сложность использования Проще Сложнее
Поддержка Хорошая Отличная
Доступность Широкая Широкая

Как видно из таблицы, ESP32-C3 – более простой и дешевый микроконтроллер, который идеально подходит для простых проектов IoT, например, для управления освещением или сбора данных с датчиков. ESP32 – более мощный микроконтроллер, который подходит для более сложных проектов, например, для обработки видео потока с ESP32-CAM или для распознавания голоса.

Я рекомендую вам изучить обе платформы и выбрать наиболее подходящую для ваших проектов IoT.

FAQ

За время работы с ESP32-C3, WROOM-32, Node-RED и ESP32-CAM я получил много вопросов от других энтузиастов IoT. Вот некоторые из них:

Что лучше: ESP32-C3 или ESP32?

Это зависит от ваших потребностей. ESP32-C3 – более простой и дешевый микроконтроллер, который идеально подходит для простых проектов IoT. ESP32 – более мощный микроконтроллер, который подходит для более сложных проектов. Если вы не уверены, что выбрать, я рекомендую начать с ESP32-C3.

Как начать работать с Node-RED?

Node-RED – это очень простая в использовании платформа. Вы можете скачать Node-RED с официального сайта и установить его на ваш компьютер. После установки вы можете начать создавать сценарии автоматизации, перетаскивая узлы (nodes) на “холст” и соединяя их между собой.

Как программировать ESP32-C3?

Для программирования ESP32-C3 я рекомендую использовать среду разработки Arduino IDE. В Arduino IDE есть множество примеров кода и библиотек, которые помогут вам начать работать с ESP32-C3.

Как использовать ESP32-CAM для видео наблюдения?

ESP32-CAM – это по-настоящему удивительная платформа для видео наблюдения. Вы можете использовать ESP32-CAM для обнаружения движения, распознавания лиц и записи видео. Я рекомендую использовать Node-RED для обработки видео потока с ESP32-CAM.

Как подключить датчики к ESP32-C3?

ESP32-C3 имеет множество GPIO-контактов, которые позволяют подключать разные датчики. Я рекомендую использовать библиотеки Arduino IDE для работы с датчиками.

Где я могу найти дополнительные ресурсы по IoT?

В Интернете есть много ресурсов по IoT. Я рекомендую посмотреть официальные сайты Espressif Systems, Arduino и Node-RED. Вы также можете посмотреть видео уроки на YouTube и прочитать статьи в блогах по IoT.

Не бойтесь экспериментировать и создавать собственные проекты IoT. Мир IoT полн возможностей, и я уверен, что вы сможете создать нечто удивительное.

искусственного

VK
Pinterest
Telegram
WhatsApp
OK
Прокрутить наверх