ESP32 en het Internet of Things

Image
ESP32 project met voeding en oscilloscoop

Met een ESP32-printplaatje ter grootte van een halve lange vinger en met een prijs van een paar tientjes sluit je apparatuur en sensoren gemakkelijk aan op het internet. De bedenker en maker van Drupal bewaakt er z'n wijnkelder mee, terwijl wij werken aan een slimme monitor die systemen bewaakt. Via WiFi kun je vanaf de ESP32 REST-calls uitvoeren waarbij MQTT-protocol (met publish en subscribe; ook beschikbaar op Amazon Web Services) uitermate geschikt is om meetwaarden te communiceren met een automatiseringshub als Home Assist. Bewaking van systemen kan via een dashboard of een website. Het Drupal-CMS is daarbij uitstekend als backend.

Nog nooit was het zo gemakkelijk en betaalbaar om apparatuur, sensoren, websites, systemen en besturingslogica met elkaar te verbinden. Dankzij vergaande standaardisering van hardware en softwareprotocollen (zoals WiFi, REST, MQTT en I2C) maak je apparatuur veel slimmer, zowel qua bediening als in het energieverbruik. Want waarom draait de mechanische ventilatie 24 uur per dag als deze ook vraaggestuurd zou kunnen werken op basis van meetgegevens van een of meerdere CO2- en luchtvochtigheidssensors? Waarom zou je een auto meteen gaan laden als je om 09:00 op je werk aankomt terwijl even later op de dag zonnepanelen voldoende gratis energie leveren? 

Programmeerbaar
Zo'n ESP32-board is bovendien door ons programmeerbaar en daarmee helemaal naar je eigen hand te zetten, ideaal voor maatwerktoepassingen. Je programmeert zelf hoe de WiFi gebruikt wordt, wat en wanneer het display iets laat zien en hoevaak je meetwaarden van eventueel aangesloten I2C-sensoren uitleest. Een moderne oscilloscoop toont en decodeert de signalen op de I2C-bus. Door een ESP32-ontwikkelboard weloverwogen en slim te programmeren, bepaal je zelf het energieverbruik van deze mini-computer, ideaal wanneer deze via een batterij wordt gevoed.

LoRa
Is het bereik van WiFi onvoldoende is voor bepaalde toepassingen, dan kun je overstappen op LoRa, long range radio. Zolang zender en ontvanger elkaar zien, is het bereik van LoRa vele kilometers. In bebouwde gebieden kun je het bereik laten toenemen door mesh-technologie zoals Meshtastic te gebruiken. Hierbij stuurt iedere node berichten door naar een andere node waardoor het bereik enorm toeneemt. Via een node die wél op WiFi zit (die dan fungeert als gateway), kun je bovendien alle berichten ook nog eens via internet en/of MQTT versturen.

Image
LilyGo ESP32

Open standaarden
Al deze technologie om hardware te laten communiceren en software slimmer te maken is gebaseerd op open standaarden. Iedereen kan en mag het gebruiken waardoor de drempel erg laag is. Bovendien zijn de kosten ook laag, helemaal als je kunt besparen op personeelskosten. De slimme prullenbakken langs de boulevard van Zandvoort melden bijvoorbeeld zelf wat hun vulgraad is wat nutteloze ritjes met de vuilniswagen overbodig maakt (én overvolle prullenmanden voorkomt). Een I2C-sensor die bezoekers telt (via BlueTooth en WiFi signalen) maakt crowd-management in steden en gebouwen eenvoudiger. In commerciële gebouwen kan met een weersvoorspelling en aanwezigheidssensoren het gebouw veel efficiënter verwarmd, gekoeld en verlicht worden. 

Slim sturen bespaart energie
 Door apparaten slimmer en vraaggestuurd te maken, bespaar je dus energie. De Nest-thermostaat zet zelfstandig de thermostaat omlaag als je niet thuis bent. De mechanische ventilatie kan zonder driestandenknop als je co2 en luchtvochtigheid meet. Een wasmachine die pas gaat draaien bij een dal in het energietarief (bij een flexibel energiecontract). Wie het eenmaal gewend is, wil niet meer anders. Hetzelfde geldt voor de navigatie van de auto; die weet al waar je naar toe moet als je instapt omdat er een afspraak-met-locatie in je agenda staat. Heb je een dag geen afspraken en hangt de auto aan een laadpunt op een zonnige dag, laad dan pas vanaf het middaguur als er een overschot aan energie is. 

Backend
Ediax realiseert maatwerk backends voor het verzamelen en presenteren van gegevens zoals die bijvoorbeeld van een ESP32-board en sensoren komen. Heeft u vragen, wilt u eventuele wensen bespreken of advies, neem dan vrijblijvend contact met ons op.

Meer informatie

 

Categorieën