Dette projekt i faget IIOT er en videreudvikling af en

tyverialarm, som jeg har lavet på en Arduino i et tidligere projekt. Der er i dette projekt blevet fokuseret på lagring af de data, jeg får fra min tyverialarm, samt at lave et brugerinterface. Data bliver lagt ind i database, i en tabel med 3 kolonner, der fortæller tilstanden, hvor lang tid Arduinoen har kørt programmet og en tidsangivelse (timestamp) fra computeren. Når alarmen tænder, skal der kunne sendes besked tilbage til Arduinoen om at den skal tilbage til starttilstand.

Step 1: Materialer

Arduino projekt tyverialarm

Arduino touch sensor

Arduino RGB lampe

Arduino trykknap

Ledning mellem Arduino og PC

Breadboard

NODE-red software

WAMP SQL Server

Step 2: Software

Til kommunikation mellem database og Arduino, har jeg brugt programmet NODE-red. I dette program kan man ved hjælp af blok programmering kommunikere med Arduinoen. Derfra kan jeg kommunikere med databasen.

Til lagring af data, har jeg brugt WAMP SQL Server, som er en database, med et grafisk designinterface og et mySQL interface til NODE-red.

Tidligere projekt

I et tidligere projekt har jeg lavet en tyverialarm på Arduinoen. Denne tyverialarm har jeg genbrugt. Den virker ved at alarmen er slået til eller fra. Hvis den er slået til og en touch sensor bliver aktiveret, vil alarmen gå i gang. Den skal så kunne slås fra igen ved at trykke på en knap, som sætter den tilbage til starttilstanden.

Step 3: Arduino

Arduino sender besked om hvor lang tid den har kørt og dens

alarmtilstand. Så længe den ikke er aktiveret vil den sende besked, hver gang der skiftes tilstand. Hvis den bliver aktiveret, vil den blive ved med at sende besked om, at den er aktiv. Samtidig modtager den besked fra NODE-red om at alarmen er aktiv og skal resettes tilbage til normaltilstanden.

Step 4: Database

Hver gang der sker en ændring af tilstanden for alarmen

bliver følgende data lagret i databasen: Den nuværende tilstand, hvor lang tid Arduinoen har kørt, samt et timestamp, der fortæller nuværende tidspunkt.

Der bliver kommunikeret med databasen med SQL-sproget mySQL. Jeg har lavet en tabel, som fortæller alarmtilstanden, hvor mange ms Arduinoen har kørt og et timestamp der fortæller tidspunktet det er blevet registreret. For at skrive disse data ind i databasen, har jeg i NODE-red lavet en funktion, der inserter til tabellen. For at undgå gentagelser, har jeg lavet en regel, at hvis alarmtilstanden er den samme som den forrige, bliver der ikke tilføjet linjer. Den er lavet ved at jeg selecter den seneste tilføjede linje efter dato og sammenligner med alarmtilstanden fra Arduinoen.

Jeg bruger en inject til at finde den seneste aktivering af alarmen hvor den fortæller hvornår det skete. Her bruger jeg igen select til at finde den seneste røde alarm.

Step 5: Node-red

I NODE-red styrer man kommunikation og databaseopdateringer.

Programmeringen foregår som javascripts.

Herunder ses mit NODE-red program, som består af 11 komponenter.

Komponenten arduino I er en forbindelse til Arduinoen. Den modtager data fra Arduinoen. Disse data er en alarmtilstand og antal ms Arduinoen har kørt adskilt af et komma og de bliver videresendt til både split og tilsql.

Komponenten split modtager data fra arduino I og opdeler dem efter komma, for derefter at sende dem videre til navn og reset.

Komponenten navn er et dashboard felt, som viser aktuel alarmtilstand.

Komponenten reset er en javascript funktion, som undersøger om der er kommet rød alarm. I så fald sendes reset videre til arduino Q.

Komponenten arduino Q er en forbindelse til Arduionoen, som resetter den.

Komponenten tilsql er en javascript funktion, som splitter de to beskeder, hvor den første bliver lagt ind som tid og næste som alarm. I denne funktion laves muligheden for at der kun bliver inserted nye værdier når alarmtilstanden ændres. SQL fra denne funktion læser og opdaterer databasen via tyven forbindelsen.

Komponenten tyven er en forbindelse til databasen, som tilsql udnytter til select og insert.

Komponenten inject er en periodisk trigger med en periode på 15 sekunder, som læser tidspunktet for sidste røde alarm fra databasen. Dette tidspunkt sendes videre til rød alarm.

Komponenten nodered er en forbindelse til databasen, som inject udnytter til select.

Komponenten msg.payload bruges til at debugge komponenterne og til at tjekke om jeg får det rigtige resultat.

Komponenten rød alarm er et felt på dashboardet, som modtager tidspunktet fra inject.

Dashboard er et skærmbillede, hvor alarmtilstanden, som er defineret i komponenten navn, står på venstre side og tidspunktet for sidste røde alarm, som er defineret ved komponenten rød alarm, med det pågældende timestamp står på højre side.

Step 6: Test

Jeg har testet programmet ved at køre simulationer med

Arduinoen og kigge i tabellen, om de rigtige data bliver logget. Desuden har jeg holdt øje med dashboardet, og konstateret at det viser den aktuelle alarmtilstand og tidspunktet for sidste røde alarm.

Problemet har været at den sidste røde alarm bliver printet som object, hvor jeg ville foretrække at det var en tekst. Det betyder, at det skal konverteres fra object til string. Dette har jeg ikke fundet løsningen på.

Den eneste måde at resette Arduinoen på er ved at deploy’e i NODE-red. Der er ikke kodet en metode for at rydde tabellen i databasen andet end at gøre det manuelt.

Step 7: Videreudvikling

Der kan være udvikling i forhold til databasen i at kunne

rydde tabellen. Man kan også vise tabellen eller udtræk fra den på f.eks. Dashboard.

På dashboardet kan der være et skema over tabellen, som viser de seneste inserts, og en lampe i stedet for tekst for tilstanden af alarmen.

Der kunne implementeres knap for reset af rød alarm. En anden knap til at tømme tabellen for data. Der kunne være muligheder for at tjekke alarmen for weekend eller helligdage. Hvor den skal kunne resette sig selv.

Step 8: Konklusion

Jeg har lavet en datalagring på en database der lagrer alarmtilstanden

i en tabel, hvorfra kan man tage seneste alarmtilstand. Der er lavet en grafisk brugergrænseflade, som viser nuværende tilstand samt tidspunktet for seneste alarmtilstand. Disse ting er lavet ved hjælp af programmet NODE-red for grafik og programmering mens WAMP SQL Server er blevet brugt til at lave databasen.

Jeg har med dette projekt lært at lave en database, samt kommunikation mellem forskellige programmeringssystemer. Jeg har brugt NODE-red til at kommunikere data fra et Arduino projekt til internettet og en relationsdatabase. Databasen er anvendt til dataopsamling og som datagrundlag for brugergrænsefladen. Jeg har brugt NODE-red til at lave et funktionelt layout af projektet og til design af brugergrænsefladen.