HTTP-Konnektivität für IIoT Edge-Geräte implementieren: Raspberry Pi DHT-12 Tutorial

Adaptiert aus Industrial Internet Application Development, von Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli.

Kapitel 3. IIoT Edge-Entwicklung (Fortsetzung)

Von Alena Traukina, Jayant Thomas, Prashant Tyagi, Kishore Reddipalli

Anwendungsprotokolle – HTTP

Im Folgenden wird ein praktisches Beispiel gezeigt, wie Daten von einem DHT-12 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor an einen entfernten Server mittels Raspberry Pi Hub und HTTP-Protokoll übertragen werden.

HTTP bleibt das am weitesten verbreitete Protokoll im Web und bildet das Fundament prácticamente jeder Website und mobilen App. Die folgende Tabelle fasst seine Schlüsselmerkmale zusammen, um zu entscheiden, ob es für Ihr IIoT-Szenario passt.

Benötigte Komponenten für die Beispielapplikation

Software:

• Node.js 6+
• request Paket
• rpi-dht-sensor Paket
• Docker

Hardware:

• Raspberry Pi 3 Model B
• 2 A/5 V Netzteil
• 8 GB+ microSD Karte + SD Adapter
• DHT-12 Temperatur- & Feuchtigkeitssensor
• Steckbrett und Dupont-Kabel
• Ethernet-Kabel für kabelgebundene Konnektivität

Gerät zusammenbauen

Verbinden Sie den DHT-12 Sensor mit dem Raspberry Pi über ein Steckbrett, gemäß dem Verdrahtungsdiagramm unten.

SD-Karte vorbereiten

1. Laden Sie das neueste Raspbian Lite Image von Raspberry Pi OS herunter.
2. Stecken Sie die SD-Karte in Ihren Computer und flashen Sie das Image mit Etcher (balena.io/etcher).
3. Aktivieren Sie SSH, indem Sie eine leere Datei namens ssh in der /boot Partition erstellen:
   cd /Volumes/boot
touch ssh
4. Um Wi-Fi zu aktivieren, erstellen Sie wpa_supplicant.conf in /boot mit folgendem Inhalt:
   

   network={ ssid="YOUR_SSID" psk="YOUR_WIFI_PASSWORD" }

5. Setzen Sie die SD-Karte zurück in den Raspberry Pi und schalten Sie ihn ein.

Nach dem Booten können Sie sich via SSH einloggen (Standardzugang: pi/raspberry) und mit der Konfiguration der Sensorapplikation beginnen.

Node.js Projekt einrichten

5. Projektverzeichnis erstellen:
   mkdir -p ~/sensor
6. In ~/sensor/package.json folgende Konfiguration einfügen:
   

   { "name": "sensor", "version": "1.0.0", "description": "", "main": "index.js", "scripts": { "start": "node index.js", "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1" }, "author": "", "license": "ISC", "dependencies": { "request": "^2.81.0", "rpi-dht-sensor": "^0.1.1" } }

7. In ~/sensor/index.js folgenden Code einfügen, REMOTE-SERVER-ADDRESS.com durch Ihre Server-URL ersetzen:
   

   var rpiDhtSensor = require('rpi-dht-sensor'); var request = require('request'); var receiver = 'https://REMOTE-SERVER-ADDRESS.com:8080'; var dht = new rpiDhtSensor.DHT11(2); function read() { var readout = dht.read(); var data = { temperature: readout.temperature.toFixed(2), humidity: readout.humidity.toFixed(2) }; console.log(data); data.device = 'raspberry'; request.post({url: receiver, form: data}, function(err) { if(err) console.log('Failed to send to ' + receiver); }); setTimeout(read, 1000); } read();

8. Optional: Dockerfile für containerisierte Bereitstellung erstellen:
   

   FROM hypriot/rpi-node:boron-onbuild

Führen Sie npm install im Projektverzeichnis aus, starten Sie die Applikation mit npm start. Der Sensor sendet nun jede Sekunde Temperatur- und Feuchtigkeitswerte an den angegebenen HTTP-Endpunkt.

Für eine vollständige End-to-End-Lösung – inklusive Cloud-Ingestion, Analytics und Dashboards – verweisen wir auf die umfassenderen IIoT-Architektur-Richtlinien im Originaltext.