رفتن به مطلب
انجمن الکترولب

elman

Administrators
  • تعداد ارسال ها

    4
  • تاریخ عضویت

  • آخرین بازدید

اعتبار در سایت

0 Neutral
  1. MQTT یک پروتکل ماشین به ماشین (M2M) برای اتصالات اینترنت اشیاء (LOT) است که به کمک سنسور، ارتباط برقرار می‌کند. معماری ساختار MQTT شامل یک سرور مرکزی یا واسطه است که به شکل توپولوژی ستاره‌ای با یک یا چند دستگاه ارتباط برقرار می‌کند. پایه ارتباطات بر اساس پیام‌ها و تاپیک‌هایی است که به یک گره (دستگاه) ارسال می‌شود. دراین‌بین دیگر گره‌ها (دستگاه‌ها) نیز می‌توانند با اشتراک‌گذاری آن پیام را دریافت کنند. سرور مرکزی مسئول مدیریت شبکه و انتقال پیام‌ها است. ارتباطات می‌تواند یک به یک یا گروهی باشد. هدف از این پروژه ساخت یک آداپتور IOT است که به همه‌ی دستگاه‌های عمومی بدون احتیاج به wifi اجازه می‌دهد تا به‌عنوان یک گره IOT شناخته شوند. تنها شرط موردنیاز دارا بودن یک پورت سریال است. جهت پیاده‌سازی یک سیستم با حداقل جزئیات، ما باید در مورد چگونگی کار یک سرور مرکزی نیز بدانیم. گره‌ها بر پایه‌ی یک ماژول ESP-03 و سرور مرکزی بر روی یک ماژول رزبری پای اجرا می‌شود. در تصویر ، می‌توانید بلوک مربوط به دیاگرام سیستم را مشاهده کنید. پروتکل MQTT: یک دفتر کار را تصور کنید؛ شما به چندین دستگاه با یک واحد مرکزی نیاز دارید. دستگاه‌هایی مانند ترموستات، آلارم یا دستگاه‌های مختلفی که باهم مرتبط‌اند ( مانند یک لامپ با سوئیچ قطع و وصل). ما به یک پروتکل ارتباطی نیاز داریم که بین همه‌ی این دستگاه‌ها مشترک باشد. در میان پروتکل‌های موجود، MQTT به دلایل زیر انتخاب شده است: متن‌باز بودن سازگاری با تمام دستگاه‌ها (اندروید، لینوکس) پیاده‌سازی ساده‌ی سیستم این پروتکل مبتنی بر مبانی زیر است: هر دستگاهی می‌تواند داده‌ها را فراخوانی و منتشر کند. هر دستگاهی می‌تواند یک تاپیک را برای دیگر دستگاه‌ها منتشر کند. داده‌های منتشر‌شده توسط یک سرور مرکزی که کارگزار نامیده می‌شود مدیریت می‌شوند. در‌واقع کارگزار مسئول توزیع و دریافت داده‌هاست. داده‌ها و سلسله‌مراتب آن توسط علامت “/” از یکدیگر جدا می‌شوند. به‌عنوان مثال، یک سنسور دما که در یک اتاق جلسه قرار دارد، داده‌های زیر را منتشر می‌کند: Floor3/Room2/Temperature به‌این‌ترتیب دستگاه تهویه هوایی که در اتاق نصب شده است با آگاه شدن از وضعیت دمای اتاق، قادر به تنظیم کردن دمای اتاق خواهد بود و دمای اتاق به خوبی مدیریت می‌شود. دیگر دستگاه‌ها نیز می‌توانند این مورد را مشاهده و تأیید کنند یا حتی جهت نظارت بر دمای تمام اتاق‌ها، آن را با تاپیک “+/+/Temperature” به اشتراک بگذارند. در ادامه مثال، دستگاه تهویه هوا نیز تاپیک “Floor3/Room2/AirConditioner” را به اشتراک می‌گذارد. این تاپیک می‌تواند دو مقدار (ON/OFF) را بگیرد. اگر این تاپیک به‌صورت “Floor3/Room2/AirConditioner = ON”منتشر شود، دستگاه روشن می‌شود. هم دفتر تعمیر و نگهداری و هم اتاق کنترل از راه دور قادر هستند تا این تاپیک را منتشر کنند که البته جای نگرانی نیست و MQTT می‌تواند این موارد را نیز مدیریت کند. کارگزار (Server): این قسمت از سیستم باید همواره از تاپیک‌هایی که دستگاه‌ها منتشر می‌کنند مطلع باشد و آن را بین همه‌ی دستگاه‌هایی که مرتبط با تاپیک فوق هستند، توزیع کند. در بین تمامی کارگزارهای در دسترس، ما کارگزار Mosquitto را به دلایل زیر انتخاب کردیم: متن‌باز بودن نصب و مدیریت آسان موجود بودن برای رزبری پای، به این دلیل که باید به‌صورت 24 ساعته در دسترس باشد. به نظر می‌رسد که استفاده از یک دستگاه باقدرت پایین انتخاب خوبی باشد. اولین مرحله کار نصب Mosquitto بر روی رزبری پای است. کنسول برنامه‌نویسی خود را باز کنید و عبارت زیر را در آن تایپ کنید: sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients python-mosquitto در حال حاضر Mosquitto نصب شده و در حال اجرا است. همچنین پس از خاموش شدن و راه‌اندازی مجدد سیستم، به‌صورت خودکار اجرا می‌شود. به منظور بررسی عملکرد مناسب آن، یک جفت برنامه کاربردی را نصب و آماده اجرا می‌کنیم: یک منتشر کننده و یک مشترک. ما این تاپیک را با موضوع “test” با تایپ سطر زیر پیاده‌سازی می‌کنیم: mosquitto_sub -d -t test برای دیگر قسمت برنامه، یک صفحه‌ی جدید که مخصوص انتشار پیام است را در کنسول خود باز می‌کنیم: mosquitto_pub -d -t test -m Hello در پنجره اول می‌توانیم ببینیم که پیغامی مبنی بر اینکه “مشترک، تاپیک فوق را دریافت کرده است” نمایش داده می‌شود: Client mosqsub/22163-raspberry received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'test', ... (5 bytes)) Hello آداپتور اینترنت اشیاء IOT استفاده از پروتکل MQTT برای اینترنت چیزها (LOT): یکی از موارد مهم این است که آداپتوری که استفاده می‌کنیم باید به یک اینترنت بی‌سیم متصل بوده و از لحاظ موقعیت، در دسترس تمامی گره‌ها باشد. به‌عنوان هسته اصلی آداپتور IOT، به دلایلی که در پایین ذکر‌شده، ما یک دستگاه ESP-03 را بر پایه یک تراشه ESP8266 انتخاب کردیم: اندازه‌ی کوچک هزینه بسیار پایین امکانات وای فای رابط سریال وابسته بودن به یک خانواده بزرگ (که درنتیجه دستگاه به‌راحتی قابل تعویض است.) برنامه‌نویسی ساده به کمک Arduino IDE با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن، آداپتور IOT با کمی لحیم‌کاری می‌تواند به یک ESP-03 همراه با اتصالات 2.54 متصل شود. ابزار مورد نیاز برای راه اندازی پروژه: رزبری پای 3 ماژول ESP8266 سخت‌افزار: اشکال مهم ESP-03 این است که اتصالات آن از نوع 2.54 نیست. که مانع از اتصال به یک PCB با یک اتصال استاندارد می‌شود. راه‌حل اجراشده در تصویر دو قابل‌مشاهده است. ما یک سیم به هرکدام از پین‌ها لحیم کردیم که خم شدن آن‌ها باعث می‌شود تا به یک هدر 2.54 تبدیل شوند. ESP-03 می‌تواند به‌صورت متصل یا غیر متصل برنامه‌ریزی شود. همچنین جایگاه عمودی ESP-03 کمک می‌کند تا سطح مورداستفاده PCB کاهش یابد. پین‌ها باید به مقدار حداقل ممکن برای اپلیکیشن‌ها مورداستفاده قرار گیرند. در تصویر سه، پین‌های خروجی اصلی ESP-03 و آرایش نهایی آداپتور LOT را می‌توانید ببینید. ایضاً می‌بینید که 12 پین هدر مورداستفاده قرار گرفته است. برای برنامه‌ریزی آداپتور ما به یک فلش USB به‌عنوان مبدل سریال نیاز داریم. با در نظر گرفتن اینکه ESP-03 از جریان برق 3.3V استفاده می‌کند. (و نه 5V) سیگنال‌های Rx و Tx باید با ولتاژ فوق سازگار شود. به این منظور ما از یک کابل FTDI 5V استفاده کردیم و ولتاژ موردنظرمان را تغییر دادیم. میزان ولتاژ Rx وقتی‌که از کابل FTDI استفاده می‌کنیم باید کاهش یابد. به همین دلیل ما از دو مقاومت تقسیم‌کننده ولتاژ استفاده کردیم. از سوی دیگر سیگنال Tx با استفاده از کابل FTDI باید از 3.3 به 5 ولت افزایش یابد. در تئوری، به این کار نیازی نیست. زیرا 3.3 ولت از 2.5 ولت بالاتر است. ارزش کابل FTDI “1” در نظر گرفته می‌شود. شماتیک دیاگرام فوق را ببینید. بورد فوق به‌راحتی بر روی یک پوسته نصب می‌شود. نرم‌افزار: دستگاه‌های ESP-xx که در این پروژه از آن‌ها نام برده می‌شود، همه از یک کارخانه بوده و به‌وسیله یک پروتکل دستوری مشخص باهم ترکیب شده‌اند. امکان دوم این است که آن‌ها به یک مترجم زبان LUA مجهز شده‌اند، که البته MQTT را نیز پشتیبانی می‌کنند و پس از چند آزمایش مشاهده شد که به خوبی کار می‌کند. امکان سوم، استفاده از محیط برنامه‌نویسی آردوینیو (Arduino) به‌طور گسترده است. جهت برنامه‌نویسی بهتر می‌توانید از برنامه ++C به‌عنوان مترجم زبان برنامه‌نویسی استفاده کنید. ما درنهایت این راه را انتخاب کردیم. فرایندهای زیر را دنبال کنید: نصب نرم افزار Arduino IDE: از طریق این لینک می‌توانید آخرین نسخه نرم‌افزار را یافته و نصب کنید. راه‌اندازی IDE و پیدا کردن کامپایلر سازگار با ESP8266: نرم افزار Arduino IDE را باز کنید. در قسمت منو این آدرس را دنبال کنید: File–Preferences سپس در باکس Additional Boards Manager URLs مقدار زیر را قرار دهید: http://arduino.esp8266.com/versions/2.0.0/package_esp8266com_index.json نصب کامپایلر سازگار با ESP8266: در قسمت منو به این آدرس بروید: Tools-Board-Boards Manager، گزینه esp8266 را پیدا کنید و فایل esp8266 by ESP8266 Community را نصب کنید. در پنجره ای که ظاهر می‌شود به این آدرس بروید: Tools – Board – Generic ESP8266 Module نصب کتابخانه MQTT: به این آدرس بروید : Sketch – Include library – Manage Libraries، به دنبال mqtt 8266 بگردید و PubSubClient را نصب کنید. بارگیری و کامپایل کردن طرح ارائه شده mqtt.ino: جهت توصیف سخت‌افزارها و آپلود برنامه، آداپتور IOT را به رایانه متصل کنید برای این کار دکمه‌های POWER و PROGRAM را بر روی برنامه‌ریز به‌طور همزمان فشار دهید. (توجه داشته باشید که به‌طورمعمول دکمه POWER به‌صورت بسته است.) سپس در ابتدا دکمه POWER و پس‌ازآن دکمه PRGRAM را آزاد کنید. در حال حاضر ESP-01 منتظر دریافت برنامه است. دکمه آپلود را در Arduino IDE فشار دهید. بعد از آن برنامه ارسال می‌شود. سپس دکمه POWER را به‌صورت لحظه‌ای فشار دهید تا برنامه بر روی ESP-03 اجرا شود. جهت راه‌اندازی نرم‌افزار موارد زیر را دنبال کنید: پس از راه‌اندازی، به روتر متصل شوید. SSID و پسورد آن در قسمت کد نمایش داده می‌شود. سپس، جهت برقراری ارتباط با کارگزار(server) اقدام کنید. آدرس IP آن در قسمت کد مشخص است. جهت دریافت اشتراک از شبکه منتظر بمانید و برای انتشار تاپیک‌ها به سراغ سریال پورت بروید. ارتباطات با دستگاه‌های عمومی از طریق پورت سریال انجام می‌گیرد که بر اساس یک پروتکل مبتنی بر متن ترکیبی است که در زیر می‌بینید. (برای هر دو Rx و Tx) : :[Command];[Parameter1];[Parameter2]CRLF که منظور از هرکدام این‌چنین است: Command : دستورها، پیام‌های استاتوس Parameter1 Parameter2 : یک یا دو پارامتر داریم. (بسته به قسمت Command) CRFL : کاراکترهای اسکی 13و 10 که در پایان خط نشان داده می‌شوند. دستورهایی که از دستگاه عمومی به آداپتور LOT ارسال می‌شوند به این صورت هستند: :publish;topic;payload انتشار یک تاپیک با یک مقدار ارزش‌گذاری مشخص مثال: اگر ترموستات دمای اتاق را منتشر کند، کد زیر را ارسال خواهد کرد: :publish;Floor3/Room2/Temperature;22.3 مشترک شدن در یک تاپیک. :subscribe;topic مثال: یک سیستم تهویه مطبوع، به یک سرویس خاموش-روشن مشترک شده است: :subscribe;Floor3/Room2/AirConditioner در نتیجه دستورات برگشتی دریافت خواهد شد که در زیر مشاهده می‌کنید. دستورات از آداپتور LOT به دستگاه‌های عمومی به شکل زیر ارسال می‌شود: :callback;topic;payload یک تاپیک با ارزش مشخص دریافت شده است. البته تنها تاپیک‌هایی که از قبل دستگاه با آن‌ها مشترک شده، قابل دریافت هستند. مثال : اگر دستگاه تهویه هوایی که قبلاً ذکر شد باید خاموش شود دستور زیر را دریافت خواهد کرد: :callback;Floor3/Room2/AirConditioner;OFF پیام های وضعیت: آداپتور LOT، اطلاعاتی که در مورد پیشامدهای موجود هستند را به دستگاه‌های عمومی ارسال می‌کند. این پیام‌ها، خارج از پروتکل MQTT هستند اما فرمت یکسانی دارند. پیام‌ها عبارتند از: START شروع برنامه ESP-03 به‌صورت بوت WIFI-ON روشن کردن وای فای و برقرار شدن ارتباط با روتر. MQTT-ON روشن شدن MQTT و برقرار شدن ارتباط با کارگزار. MQTT-ERR خطا در برقراری ارتباط با کارگزار. پس از گذشت 5 ثانیه مجدد تلاش کنید. Error فرمان ناشناخته دریافت شده است. Ping60 هر 60 ثانیه ارسال می‌شود، به‌عنوان ناظر. بازبینی: به‌منظور بررسی عملکرد صحیح آداپتور LOT، آن را از طریق کانال سریال به کامپیوتر متصل کنید. مانند آنچه بر روی Arduino IDE دیده بودید، یک سریال کنسول بر روی کامپیوترتان آغاز بهکار می‌کند. ماژول آداپتور LOT را بدون فشار دادن دکمه PROGRAM راه‌اندازی کنید. برنامه شروع به کار خواهد کرد و اگر همه‌چیز به‌درستی کار کند، کنسول پیغام زیر را به نمایش می‌گذارد: :status;Start :status;WiFi_ON :status;MQTT_ON جهت بررسی اینکه آیا ماژول دستورات را به درستی دریافت می‌کند یا خیر می‌توانیم از یک دستور نامعتبر استفاده کنیم: :aaa در این صورت ماژول باید پیغام زیر را نمایش دهد: :status;<span class="hljs-built_in">Error</span> حال ما می‌توانیم کاربری مشترکمان با رزبری پای را آغاز کنیم: mosquitto_sub -d -t test اگر ما در کنسول IDE کد دستوری زیر را تایپ کنیم: :publish;test;Hello در کنسول رزبری پای باید تأییدیه رسیدن پیغام فوق، نمایش داده شود. همچنین، اگر ما در کنسول IDE کد دستوری زیر را تایپ کنیم: :subscribe;mytopic و در کنسول رزبری پای کد زیر را تایپ کنیم: :callback;mytopic;mymessage ارتقاء: یکی از امکان‌ها برای بهبود توانایی، اضافه کردن دستورهای جدید جهت نمایان ساختن روتر ، SSID و پسورد و یا آدرس IP کارگزار است که به‌جای کدهای ثابت می‌توانند مورداستفاده قرار بگیرند. این پروژه جهت کمک به دیگر مدارها و تبدیل آن‌ها به یک عضو از اینترنت اشیاء (LOT) در نظر گرفته شده است. اما ESP-03 این قابلیت را دارد تا اگر پین‌های (L/O) محدود آن برای یک برنامه خاص کافی باشند، خود به‌عنوان یک ماژول مستقل عمل کند. در غیر این صورت ما به یک ماژول مشابه با تعداد پین بیشتر، مانند ESP-12 نیاز خواهیم داشت. برنامه‌ها: حال، ما امکانات بی‌شماری داریم. استفاده از یک پروتکل استاندارد به ما این اجازه را خواهد داد تا دستگاه‌های متفاوت با برنامه‌های متفاوت و در مکان‌های متفاوت را به یکدیگر متصل کنیم. به‌عنوان مثال، برنامه‌هایی با سیستم‌عامل اندروید موجود هستند که به ما اجازه می‌دهند تا تاپیک‌هایی را منتشر کنیم یا با آن‌ها مشترک شویم. و همان‌طور که ما به یک شبکه با اینترنت متصل می‌شویم، با‌کمی دست‌کاری سیستم روتر می‌توانیم به دستگاه‌های اینترنت اشیاء، از هرجایی در جهان دسترسی داشته باشیم. دانلود MQTT.INO منبع ترجمه سیسوگ
  2. MQTT یک پروتکل ماشین به ماشین (M2M) برای اتصالات اینترنت اشیاء (LOT) است در قسمت اول این نوشته به بررسی پروتکل MQTT برای ارتباط مابین رزبری پای و ESP8266 می پردازیم. برای ایجاد تعامل میان دستگاه‌های اینترنت اشیا به پروتکل‌هایی با overhead کمتر (بار اضافی کمتر) از قبیل MQTT نیاز است.در دنیای اینترنت اشیا ؛ چیزی که بسیار با آن سروکار داریم، جدا از خود اشیا، پیام‌های ردوبدل شده میان آن‌ها است. دستگاه‌های اینترنت اشیا IoT هنگام ایجاد پیام، اطلاعاتی از قبیل گزارش وضعیت و ارزیابی محیط را ارسال کرده و هنگام دریافت اطلاعات، از آن‌ها خواسته می‌شود تا کاری را انجام دهند یا اطلاعات سایر دستگاه‌ها را ذخیره کنند و یا موارد کاربردی بی‌شمار دیگر. سرعت افزایش تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیا مدام به نسبت روز قبل بیشتر شده و به‌تبع آن تجمع ترافیک پیام‌ها نیز با سرعتی باورنکردنی در حال رشد است. با بسط و توسعه اینترنت اشیا، اپلیکیشن هایی نیز روی گوشی‌های هوشمند، تبلت ها و کامپیوترها اجرا می‌شوند که همه نیازمند سرویس پیام‌رسان مشابهی هستند. روش‌های متعددی برای مدیریت پیام‌ها در اینترنت اشیا وجود دارد که یک از اثرگذارترین و جالب‌ترین تکنولوژی‌ها، بروکرهای پیام (message brokers) هستند. ویکی‌پدیا بروکرهای پیام را این‌چنین تعریف می‌کند: بروکر پیام (message brokers) یک ماژول برنامه واسط است که پیام را از پروتکل انتقال پیام ارسال‌کننده به پروتکل انتقال پیام گیرنده ترجمه می‌کند. بروکرهای پیام، اجزایی در شبکه‌های ارتباطات یا کامپیوتر هستند که اپلیکیشن های نرم‌افزاری در آنجا از طریق تبادل پیام‌های تعریف‌شده ارتباط برقرار می‌کنند. بروکرهای پیام یک بلوک سازنده پیام میان‌افزار به شمار می‌رود. بروکر یک الگوی معماری برای ارزیابی، انتقال و مسیریابی پیام به شمار می‌رود. بروکر به‌عنوان یک واسط با به حداقل رساندن آگاهی دوطرفه‌ای که اپلیکیشن ها برای تبادل پیام باید از وضعیت ارتباطی یکدیگر داشته باشند ارتباط میان اپلیکیشن ها را ممکن ساخته و از تکرار جلوگیری می‌کند. بروکرها از الگوی publish-subscribe استفاده می‌کنند. در این الگو subscriber (کلاینتی که پیام‌های مربوط به موضوع خاصی را دریافت می‌کنند) برای دریافت پیام‌هایی که publisher ها (ارسال‌کننده پیام بدون آنکه گیرنده خاصی برای دریافت آن پیام در نظر داشته باشد) به بروکر ارسال می‌کنند، با یک یا چند بروکر ارتباط برقرار می‌کنند. یک subscriber نیز تا حدودی می‌تواند هم‌زمان به‌عنوان یک publisher عمل کند. تئوری دیگر کافیست! اکنون به یکی از رایج‌ترین و تأثیرگذارترین پروتکل‌های بروکر یعنی MQ Telemetry Transport یا MQTT می‌پردازیم. توجه داشته باشید که نام اصلی این پروتکل در حال حاضر کمتر استفاده می‌شود و نام اختصاری آن یعنی MQTT به‌عنوان نام پروتکل بکار می‌رود. نام‌های قدیمی پروتکل MQTT عبارت‌اند از SCADA Device (MQIsdp) و WebSphere MQTT” (WMQTT) بر اساس توضیحات mqtt.org: MQTT، یک پروتکل انتقال پیام کاملاً ساده و بسیار سبک و مبتنی بر الگوی publish/subscribe (ثبت/انتشار) (ارسال/دریافت) است که برای دستگاه‌هایی که دارای محدودیت پردازش و ذخیره‌سازی (مانند دستگاه‌های اینترنت اشیا) هستند یا شبکه‌هایی که پهنای باند کم، تأخیر زمانی بالا و عدم ثبات دارند، طراحی گردیده است. اصول طراحی پروتکل MQTT به‌گونه‌ای است که پهنای باند و منابع موردنیاز دستگاه‌ها را به حداقل رسانده و درعین‌حال اعتماد و اطمینان برای دریافت پیام‌ها را نیز تضمین می‌کند. بعلاوه این اصول، پروتکل MQTT را برای ارتباط ماشین به ماشین (M2M) و یا دستگاه‌های متصل در دنیای اینترنت اشیا (IoT) و همچنین اپلیکیشن های موبایل که از مصرف باتری و پهنای باند کم برخوردار هستند، ایدئال می‌سازد. به‌عبارت‌دیگر، پیاده‌سازی MQTT، انتخابی است ایدئال برای دستگاه‌هایی از قبیل کامپیوتر Raspberry Pi، Arduino، تلفن‌های هوشمند OSes و هر پلتفرمی که می‌خواهد از انتقال پیام ساده با overhead کم بهره‌مند شود. تاکنون، پروتکل MQTT با نسخه ۳٫۱٫۱ و بر اساس استاندارد OASIS بوده است اگرچه در بازار این پروتکل با نسخه ۳٫۱٫۰ ارائه می‌شود. جدیدترین نسخه نسبت به نسخه قبلی به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای توسعه یافته است و از این پس بروکرهای MQTT را با عنوان سرورهای MQTT نام برده خواهند شد. انجمن آیانا (IANA)، پورت ۱۸۸۳ از TCP/IP را جهت استفاده توسط بروکرهای MQTT و همچنین پورت ۸۸۸۳ را برای استفاده از MQTT بر روی SSL رزرو کرده است (باید توجه داشت که استفاده از SSL، overhead بیشتری در ارتباطات ایجاد می‌کند.) اغلب پیاده‌سازی‌های سرور نحت پروتکل MQTT از WebSockets پشتیبانی می‌کنند. پروتکل MQTT از ۵ ویژگی مهم برخورداراست: مسیریابی مبتنی بر Topic (موضوع): در پیاده‌سازی MQTT پیام‌ها بر اساس رتبه‌بندی موضوعی طبقه‌بندی می‌شوند مانند شهر، ساختمان، اتاق، دستگاه، سنسور. در پیام‌های ارسالی می‌توان از wildcard نیز استفاده کرد. به‌طور مثال کلیه اطلاعات مربوط به سنسورهای موجود در تمامی آزمایشگاه‌های واقع در کلیه ساختمان‌های کالیفرنیا را می‌توان به‌صورت california/+/laboratory/# ثبت کرد. علامت +، وایلد کارد در یک سطح و وایلد کارد # کلیه سطوح پایین‌تر را که در متعاقباً آمده است، شامل می‌شود. پشتیبانی از Clean Sessions(حذف session ها): زمانی که دستگاه endpoint برای اولین بار به سرور MQTT متصل می‌شود، session جدید MQTT ایجاد و توسط سرور و کلاینت ذخیره می‌شود. ذخیره session، این امکان را برای بروکر فراهم می‌کند تا پس از برقراری مجدد ارتباط نیز دریافت پیام‌ها را از سر بگیرد. بطوریکه پیام‌هایی که به علت قطع ارتباط، دریافت یا ارسال نشده‌اند، دریافت می‌شوند. Clean Sessions(حذف session ها) یک گزینه انتخابی است. کیفیت سرویس: پشتیبانی MQTT از QoS، این امکان را در اختیار subscriber ها و publisher ها قرار می‌دهد تا یکی از سه سطوح سرویس زیرا انتخاب کنند: QoS 0: این سطح از کیفیت خدمات نیاز به تائید از جانب گیرنده پیام ندارد. در این حالت، کیفیت و اطمینان خدمات، قربانی سرعت انتقال می‌شوند (احتمال از دست رفتن پیام‌ها وجود دارد). QoS 1 : از ارسال‌کننده می‌خواهد تا در صورت عدم دریافت پیام تائید در مهلت زمانی تعین شده، مجدداً پیام را ارسال کند. در اتصال اینترنتی ضعیف، تلاش مجدد QoS 1 در ارسال پیام ممکن است، در عملکرد انتقال پیام‌ها تأثیر گذاشته و احتمال ارسال پیام‌های تکراری وجود دارد. QoS 2 : مشابه عملکرد QoS 1 است با این تفاوت که برای اطمینان از عدم ارسال تکراری پیام‌ها، پی‌درپی وضعیت خود را تغییر می‌دهد. ذخیره پیام‌ها: زمانی که Publisher پیامی را با عنوان “ذخیره شود” علامت‌گذاری می‌کند، آن پیام پیش از سایر پیام‌ها به endpoint ای که برای آن تاپیک Subscribe کرده است می‌رسد. در هر تاپیک فقط یک پیام را می‌توان ذخیره کرد. پیام‌هایLWT: ا Publisher یا subscriber هنگام اتصال به سرور می‌توانند برای Topic خود یک پیام LWT تنظیم کنند، در این حالت در صورت قطع ناخواسته ارتباط endpoint، کلیه کاربرانی که آن topic را دنبال می‌کنند، پیام را دریافت خواهند کرد. در صورت قطع ارتباط عمدی، پیام‌های LWT ارسال نخواهند شد. در قسمت بعدی آموزش با نصب و تست MQTT روی رزبری پای آشنا میشویم. برای بحث های بیشتر در مورد اینرنت اشیا با رزبری پای و ESP8266 به تاپیک مربوطه در انجمن الکترولب مراجعه کنید. اگر به میکروکنترلر ها و آردوینو علاقه دارید وبلاگ دیگر من الکترولب را دنبال کنید. منبع: iott .ir
  3. از زمانی که رزبری پای (Rasberry Pi) وارد بازار قطعات کامپیوتری شد توجه بسیاری از افراد از جمله مهندسان، گیک‌ها و بازی‌خورها را به خود جلب کرد. یک کامپیوتر کامل تنها با قیمت 35 دلار؟! به نظر مسخره می‌آید ولی واقعاً شما یک کامپیوتر را می‌توانید همیشه در جیب خود داشته باشید، اما دقیقاً این چه وسیله‌ای است؟ چه کسی آن را ساخته؟ به چه کار می‌آید؟ مشخصات آن چیست؟ و خیلی سوال‌های دیگر که ما سعی می‌کنیم به آن‌ها جواب دهیم 1) رزبری پای چیست؟ رزبری پای کامپیوتری به اندازه کارت اعتباری است که قیمتی حدود 5 الی 35 دلار دارد. این کامپیوتر می‌تواند کارایی همانند کامپیوترهای رومیزی داشته باشد و یا با آن می‌توان دستگاه‌های هوشمند را ساخت. در اصل Rasberry Pi به عنوان کامپیوترهای کوچک برای تدریس برنامه نویسی به دانش‌آموزان ساخته شد. در سال‌های بعد از ورود آن به بازار، مهندسان و کارشناسان کامپیوتر پتانسیل واقعی این رایانه تک بردی را کشف کردند و در حال حاضر رزبری پای یکی از محبوب‌ترین آیتم‌های فناوری در جهان می‌باشد. شما می‌توانید با اضافه کردن دستگاه‌های دیگر مانند دوربین یا نمایشگر لمسی قابلیت‌های کامپیوتر Rasberry Pi را بالا ببرید. 2) خالق رزبری کیست؟ موسسه رزبری پای در سال 2008 میلادی توسط تکنسین‌ها و افراد آکادمیک (ابن آپتون، راب مولینز، جک لانگ، پیت لوماس، آلان مایکرافت و دیوید برابن) تاسیس شد. هدف اصلی این شرکت بالا بردن اطلاعات دانش‌‌آموزان در علوم رایانه بود که توانستند با تولید کامپیوتری بسیار ارزان قیمت و ساده به این هدف پاسخ دهند. تصویر بالا «ابن آپتون» را با یک کامپیوتر Rasberry Pi نشان می‌دهد. در حال حاضر تعداد کمی از افراد ذکر شده در بالا در این شرکت فعالیت دارند ولی ابن آپتون (یکی از بنیان‌گذاران این کامپیوتر) مدیرعامل فعلی رزبری پای است. 3) چرا نام Rasberry Pi را انتخاب کردند؟ انتخاب اسم میوه رزبری دنباله رو اسم دیگر کمپانی‌های کامپیوتر مانند اپل (Apple)، سیستم کامپیوترهای نارنگی (Tangerine Computer Systems)، کامپیوترهای زردآلو (Apricot Computers) و فندوقی بلوط (Acorn) بود. ایده اصلی کلمه پای (Pi) از کامپیوترهای کوچکی که تنها زبان برنامه نویسی پایتون را پشتیبانی می‌کنند، آمده است. در یکی از مصاحبه‌های خبری ابن آپتون اعلام کرده بود که هیچ وقت هدف اصلی ساخت کامپیوتر برای کارهای معمولی نبوده، با وجود اینکه این کامپیوتر می‌تواند جوابگوی نیازهای روزمره باشد؛ هدف اصلی این کمپانی، تولید کامپیوتری برای یادگیری برنامه نویسی دانش‌آموزان بوده‌ است. 4) زمان ورود رزبری پای به بازار کی بود؟ برای اولین بار نسخه تجاری رزبری پای 30 بهمن سال 1390 معرفی شد و ده روز بعد فروش آن آغاز شد. اولین کامپیوترهای Rasberry Pi مجهز به سیستم عامل لینوکس، رم 256 مگابایت و یک پورت یو اس بی بودند که با نام مدل ای (Model A) به فروش رفتند. 5) چه تفاوتی بین مدل‌های رزبری پای وجود دارد؟ نامگذاری مدل‌های رزبری پای مقداری گیج کننده است. دو دسته بندی برای نامگذاری مدل‌ها وجود دارد. پای 1، پای 2 و پای 3 نشان نسل‌های مختلف است مدل‌های پای 1 بین سال‌های 2012 الی 2014، مدل‌های پای 2 سال 2015 و مدل‌های پای 3 از سال 2016 به بعد تولید شدند، بنابراین مدل‌های 3 به روزترین نسخه‌های موجود در بازار و بهتر از مدل‌های پای 1 و پای 2 می‌باشند. مدل A ،A+ و B ،B+ مشخص کننده قدرت و ویژگی‌های کامپیوترهای Rasberry Pi می‌باشند و داشتن مدل A به معنای بهتر بودن از مدل B نیست. مدل دیگری به نام رزبری پای زیرو (Zero) موجود است که برای پروژه‌های ساده با قیمت 5 دلار به فروش می‌رود که نمی‌توان آن را با مدل‌های A و B مقایسه کرد، به علاوه این مدل دیگر در بازار موجود نیست. در تصویر بالا ویژگی‌ها و قیمت مدل‌های مختلف کامپیوترهای رزبری پای آورده شده‌ است. 6) کجا می‌توان از رزبری پای استفاده کرد؟ رزبری پای توانست توجه جامعه جهانی از هر قشر کاری را به خود جلب کند. در حال حاضر دو کامپیوتر رزبری پای در حال گردش به دور زمین هستند که آزمایشات ایستگاه فضایی بین‌المللی را انجام می‌دهند. به زودی پروژه استرو پای (Astro Pi) یک فضانورد انگلیسی «تیم پیک» به فضا می‌فرستد، در این پروژه از دانش‌آموزان انگلیسی خواسته شده تا برنامه‌ای برای آزمایشاتی که وی می‌تواند در فضا انجام دهند را بنویسند. یکی دیگر از پروژه‌های رزبری پای روی زمین! تیمی از دانشجویان مهندسی کامپیوتر دانشگاه ساوت‌همپتون 64 دستگاه Rasberry Pi را کنار هم قرار می‌دهند تا ابررایانه خود را بسازند. هر پای حافظه 16 گیگابایتی دارد که روی هم می‌شود 1 ترابایت، سازندگان این ابررایانه اعلام کردند ساخت این ابررایانه همانند پازل‌های بازی لگو می‌باشد که می‌تواند پروژه‌ای ایده‌آل برای مدارس باشد. به علاوه گروهی از گیگ‌ها در حال ساخت قایق خودران بدون سرنشین هستند که از رزبری پای به عنوان مغز این وسیله استفاده کرده‌اند. به زودی این قایق خودران وارد آبهای اقیانوس اطلس می‌شود تا داده‌های علمی را جمع‌آوری کند. اسم این پروژه بسیار جالب FishPi است. در حال حاضر پروژه‌های زیادی در سراسر جهان از رزبری پای استفاده می‌‌کنند. 7) Rasberry Pi به چه کاری می‌آید؟ شما می‌توانید از رزبری پای برای کارهای مختلف استفاده کنید، برای مثال: به فرزندانتان برنامه نویسی یاد بدهید یا خودتان یاد بگیرید به عنوان کامپیوتر رومیزی از آن استفاده کنید کنسول بازی یکپارچه خود را درست کنید با رزپلکس (Rasplex) سیستم صوتی و تصویری یا دستگاه دانلود خود را بسازید دوربین مدار بسته خود را با رزبری پای بسازید رادیو اف‌ام (FM) یا ساعت جهانی خود را با زیرو پای بسازید دوربینی ارزان قیمت با قابلیت زمان گریز را بسازید با استفاده از Rasberry Pi می‌توانید دستگاه‌های جدید و متفاوتی بسازید، تنها کافی است در گوگل کمی جستجو کنید. 8) چه تعداد رزبری پای به فروش رفته؟ آخرین آمار فروش Rasberry Pi در بهمن ماه سال گذشته نشان داد که بیش از 8 میلیون دستگاه رزبری پای به فروش رفته که بیش از سه میلیون دستگاه آن مدل رزبری پای 2 بوده که تنها در کمتر از یک سال ورود به بازار فروخته شده‌اند. بنا به گزارش گاردین، بهترین فروش دستگاه‌های کامپیوتری در طول تاریخ برای انگلستان متعلق به رزبری پای می‌باشد. 9) از کجا می‌توان رزبری پای را خرید؟ شما می‌توانید سری به فروشگاه‌‌های آنلاین بزنید یا اگر در خارج از کشور زندگی می‌کنید می‌توانید از آمازون (Amazon)، ای‌بی (Ebay) یا سه فروشگاه رسمی فروش رزبری پای: RS Online، Think Allied و Element 14 کامپیوتر خود را خریداری کنید. امروزه بسیاری از متقاضیان به دنبال خرید Rasberry Pi 3 مدل B هستند که 35 دلار قیمت دارد و مجهز به وای فای، بلوتوث و پورت اینترانت هم است. چه چیز دیگری درباره رزبری پای می‌خواهید بدانید؟ تقریباً اطلاعات پایه و اصلی Rasberry Pi را برایتان معرفی کردیم. برای خرید رزبری پای (رسپبری پای) و وسایل جانبی به فروشگاه الکترولب مراجعه کنید. اگر سوال یا مشکلی درباره کار با رزبری پای دارید، می‌توانید در انجمن الکترولب با ما در میان بگذارید.
  4. WiringPI یک کتابخانه به زبان C است که برای تراشه BCM2835 رزبری پای نوشته شده است ، این کتابخانه عملا توانایی راه اندازی GPIO را برای رزبری پای مقدور می سازد. و برای زبان های c و ++c مناسب است.این کتابخانه بگونه ای طراحی شده که برای افرادی که با Wiring آردوینو کار کرده اند بسیار آشنا می باشد . Wiringpi می تواند به راحتی در محیط دستوری ترمینال مورد استفاده قرار گیرد و یا در اسکریپت های مختلف به خواندن و نوشتن پین ها بپردازد. جهت نصب این کتابخانه بصورت زیر عمل میکنیم. sudo apt-get install git-core sudo apt-get update sudo apt-get upgrade برای دانلود WiringPi از GIT git clone git://git.drogon.net/wiringPi اگر برای اولین بار دستور clone را استفاده میکنید مرحله زیر را هم اجرا کنید: cd wiringPi git pull origin سپس برای نصب دستور زیر استفاده شود: cd wiringP ./build برای تست نصب میتوانید از دستور زیر استفاده کنید: gpio -v gpio readall در ادامه برنامه ی یک LED چشمک زن را بررسی کنیم. وارد محیط ترمینال رزبری شوید و توسط دستور زیر وارد فولدر wiringPi شوید: cd wiringPi/ سپس دستورات زیر را به ترتیب وارد کنید تا وارد پوشه مثال‌های موجود در کتابخانه wiringPi را مشاهده کنید: cd examples/ برای دیدن فایل های داخل پوشه از دستور زیر استفاده کنید ls هم اکنون لیست مثال‌های موجود درون این کتابخانه را مشاده می‌کنید برای مثال می‌خواهیم مثال LED چشمک زن یعنی blink.c را باز کنیم برای این منظور توسط دستور nano ، فایل مورد مورد نظر خود را در ادیتور nano باز می‌کنیم.پس برای باز کردن blink.c اینگونه عمل می‌کنیم: nano blink.c بعد از وارد کردن دستور فوق در ترمینال کد‌های مربوط به فایل blink را مشاهده می‌کنید.هم اکنون در کدی که مشاهده می‌کنید درون main برنامه wiringPiSetup را به wiringPiSetupGpio تغییر دهید. بعد از تغییرات کلید ترکیبی Ctrl+O را فشار دهید تا تغییرات ذخیره شود. و بعد از کلید ترکیبی CTRL +X را فشار دهید تا از محیط ویرایشگر کد خارج شویم.هنوز با ترمینال کار داریم پس آن را باز نگه دارید. حال LED را مطابق تصویر زیر به رزبری متصل کنید. \ اکنون می‌بایست پروژه LED را کامپایل کنیم. برای این منظور در ترمینال دستور زیر را وارد می‌کنیم: gcc blink.c -o blink -l wiringPi اکنون فایل blink.c کامپایل شده است.اکنون می‌خواهیم فایل کامپایل شده را اجرا کنیم، برای این منظور دستور زیر را در ترمینال وارد می‌کنیم: sudo ./blink
×