Мой блог

Заметки на разные темы

4 минут потребуется на прочтение (846 слов)

Разработка: интернет вещей для яхты

Текст будет дополняться. Вспомню, о чем забыл упомянуть в статье — буду дописывать.

Занялись с другом-инженером внедрением интернета вещей (умных технологий) для яхты. 

Интернет вещей — IoT (Internet of Things)

В основе — идея заменить морально устаревшие, начинающие со временем глючить и отсутствующие на совсем старых лодках панели управления. А в целом: привести управление электрооборудованием, мультимедиа-системами в современный вид, обеспечить возможность управления и мониторинга за системами и окружающей обстановкой с мобильных устройств. Помимо этого обеспечить уведомление о штатных и нештатных ситуациях, проблемах и аварийных ситуациях в более наглядном и удобном виде. 

Планируем сделать управление системами и отображение данных с датчиков на большом тачскрине со специально написанным для этого интерфейсом. Для контроллера платформы думаем использовать одноплатный компьютер Raspberry Pi, датчики на Arduino с подключением по витой паре или "по воздуху". Опыт построения "умных домов", что у меня, что у коллеги — без малого 10 лет, так что наработок много, включая системы автоматизации с удаленным управлением, работающие уже по 5 и более лет. При этом — он инженер, я айтишник, что разделяет задачи.

Панель управления Bavaria 301/302

Raspberry Pi выглядит вполне перспективно, вокруг проекта уже много всяческих аппаратных и программных разработок. В зависимости от модели, запас производительности очень неплохой. Хотя может посмотрим и в сторону других одноплатников.

Raspberry Pi 3B/3B+
LVDS/TTL/DP панели 7—15`` с HDMI адаптером + емкостный тачскрин. Есть в природе и "фирменные" экраны для Raspberry Pi

У Raspberry Pi 3B/3B+ — 40 выводной штырьковый GPIO разъём, включающий в себя общие порты ввода/вывода, а также интерфейсы SPI, I2C, I2S, UART. Т.е. низкоуровневую периферию можно подключить всякую и разную. Применительно к яхтам сходу придумывается:

  1. Управления слаботочной и силовой нагрузкой, освещением, наружными огнями.
  2. Датчики уровня жидкости (вода в танках и септик-танке).
  3. Датчики протечки (вода под пайолами).
  4. Температуры по каютам, снаружи, температура воды и т.д., давление, влажность, датчики дождя и т.д. 
  5. Расход электроэнергии по источникам с возможностью уведомления о большом расходе теми или иными устройствами (можно предусмотреть возможность автоматического отключения той или иной нагрузки. 
  6. Контроль состояния стартового и сервисных аккумуляторов, уведомление об их разрядке.
  7. Мониторинг и управление, включая автоматическое, всеми дополнительными источниками питания (солнечные батареи, береговое питание, турбогенераторы, ветряки). 
  8. В эту систему хорошо интегрируются охранно-пожарные системы, видеонаблюдение. 
  9. Датчики утечки газа (с возможностью его перекрытия), датчики дыма, CO/Co2.
  10. Управление отоплением, вентиляцией, бойлером.
  11. Датчик крена.
  12. Датчики освещенности.
  13. Датчики вибрации.
  14. Датчики препятствия и расстояния.
  15. Акселерометры, гироскопы, датчики излучений.
  16. ИК-датчики.
  17. Датчики звука.
  18. И т.д., и т.п. Перечислять возможный функционал можно очень долго. В систему можно внедрить любые датчики, актуаторы и готовые системы известных брендов.

Всяческая мультимедиа, интернет-сервисы, погодные станции и т.п. — это по умолчанию.

Все электронное управление для безопасности планируется дублировать механическим. Предохранители хочется использовать автоматические. Интернет с дублированным каналом. Основной канал — Wi-Fi, резервный — 3G/4G.

Часть датчиков можно сделать беспроводными. У нас отработана стабильная работа многих датчиков до 1 км.

Современное яхтенное оборудование работает по протоколу NMEA2000. Сертифицировать свое оборудование под этот протокол долго, сложно и дорого. Но без вмешательств в него, информацию с этих устройств получить можно, а значит и вывести на свою панель навигационную информацию, данные с лага, эхолота, анемометра, картплоттера, радара и пр. Можно также считать информацию по работе двигателя. На гитхабе видел библиотеки, позволяющие подружить с NMEA в т.ч. и ардуино. 

Коли уж мы заговорили про протоколы, то мы планируем использовать MQTT, для чего я поднял уже на VPS Oracle MQTT-брокер (сервер) Rabbit MQ. 

В качестве ПО логичным представляется использовать MajorDoMo — это открытая система управления умным домов, с которой уже работают все популярные экосистемы умных домов. Для MajorDoMo уже много софта под разные платформы, много реализованным проектов, как любительских, так и профессиональных промышленных.
Популярные экосистемы: Apple HomeKit, Google Home, Xiaomi, Яндекс с Алисой, Amazon и др.
Экосистемы, бренды и протоколы

Подобные системы пытаются делать, но даже гораздо менее функциональные системы стоят безумных денег. 

Пример интерфейса
Типовой интерфейс управления на MajorDoMo

Как Raspberry Pi, так и MajorDoMo — системы кроссплатформенные. На Raspberry Pi можно установить разные операционные системы, начиная от собственной ОС Raspberry Pi OS, заканчивая андроид-сборками (официальная версия от Google пока что в процессе разработки), линукс-системами и даже Windows 10 (при использовании платы с процессором под x86). Соответственно, MajorDoMo работает во всех вариантах. 

В ближайшие дни мы перевезем на свой сервер (сейчас мы используем сторонние MQTT-сервера и облачное ПО для управления) управление одной из имеющихся у нас системой (это в основном умные дома, заточенные под управление отоплением, климатом, вентиляцией и различными нагрузками и будем тестировать андроид-приложение.

Управление MQTT с web-интерфейсом, я даже заморочился с сертификатами Let's Encrypt. Предусмотрен всяческий мониторинг работы в реальном режиме времени. Прикрутил пока к своему домену как домен 3 уровня.

Интерфейс авторизации на MQTT-сервер
Web-интерфейс для управления
Консоль )
Примерные возможности интерфейса управления на смартфоне

Работы впереди еще много, но серьезная часть пути уже пройдена.

×
Stay Informed

When you subscribe to the blog, we will send you an e-mail when there are new updates on the site so you wouldn't miss them.

Читайте также:

 

Комментарии

Нет созданных комментариев. Будь первым кто оставит комментарий.
Уже зарегистрированны? Войти на сайт
Гость
28.02.2024


© ilk's Blog, 2020