Cómo medir la calidad del aire en OpenSensors

Cómo medir la calidad del aire del Open Data Institute usando un Arduino y un Shinyei PPD-42.

Introducción

Entonces, mientras pensamos en una buena demostración para la plataforma Opensensors, pensamos por qué no ver cuán contaminado está nuestro lugar de trabajo conectando un sensor para publicar un flujo de datos continuo para el agente de mensajería de Opensensors. Para esto, necesitamos un sensor fácil de captar y usar, nos decidimos por el Shinyei PPD-42. Usaremos esto para medir la cantidad de pequeñas partículas potencialmente peligrosas en el aire, con un arduino conectado a una PC Linux (o Raspberry PI).

Para ejecutar este miniproyecto necesitará:

• Shinyei PPD-42
• Arduino UNO
• Computadora con Linux instalado (puede usar una Raspberry PI)

Basamos este ensayo en un proyecto llamado DustDuino que usa el sensor Shinyei PPD-42 con un arduino y un módulo wifi. Compruébalo aquí. Usamos este proyecto como nuestra referencia al configurar el sensor y escribir el código Arduino.

En primer lugar, seguimos el paso 2 de las instrucciones para conectar el sensor al Arduino. Luego descargamos el código del repositorio de proyectos github abriendo el enlace para el código DustDuinoSerial.ino seleccionando raw y guardando esa página.

Abriendo esto en el IDE de arduino, ahora lo cargamos a nuestro Arduino UNO conectando el Arduino y presionando cargar.

Puede verificar que los datos están ingresando usando el monitor serial de Arduino IDE.

Luego necesitamos averiguar cómo enviar el mensaje serial entrante al agente de mensajes Opensensors.

Para hacer esto, elegimos escribir un script de Python. Usamos el módulo Mosquitto Python. Asumiré que ya tiene Python instalado, ya que viene preempaquetado en la mayoría de las versiones de Linux. Si aún no lo tiene, deberá instalar pip para descargar y configurar el módulo Python de Mosquitto. En Ubuntu o Debian, esto se puede hacer con el siguiente comando:

  sudo apt-get install python-pip  

Una vez que pip está instalado, podemos instalar el módulo de cliente Python Mosquitto usando el siguiente comando:

  sudo pip install paho-mqtt  

Puede descubrir cómo usar el módulo de Python leyendo el sitio web que hemos vinculado anteriormente. Escribir y compilar Python es realmente fácil.

Hola, mundo de Python

Abra su editor de texto sin formato favorito. Ingrese la línea:

  imprimir "Hola mundo"  

Guárdelo como hi.py. Luego, en la terminal, navegue hasta su documento e ingrese el comando:

  python hi.py  

Debería ver su respuesta "Hola mundo". Es así de fácil.

Hola Opensensors

Para usar el módulo Python del cliente Mosquitto, podemos ejecutar el siguiente código para probar la publicación. Deberá reemplazar mi nombre de usuario "Louis" (manteniendo las marcas de voz) y la contraseña con sus datos:

La biblioteca mosquitto que necesitamos para comunicarnos con el agente de mensajes de Opensensors:

  importar paho.mqtt.client como mqtt  

Inicialice la opción de cliente con nuestro ID de cliente de nuestro dispositivo:

  mqttc =mqtt.Client (client_id ="939")  

Establezca nuestro nombre de usuario y contraseña:

  mqttc.username_pw_set ("Louis", password ="AbcDEFgH")  

Conéctese al servidor Opensensors:

  mqttc.connect ("mqtt.opensensors.io")  

Publica un mensaje para saludar:

  mqttc.publish ("/ users / Louis / test2", payload ="Hello Opensensors!", qos =0, keep =False)  

Desconectar:​​

  mqttc.disconnect ();  

Éxito, ahora debería tener un sensor en funcionamiento 🙂

A continuación, necesitamos hacer funcionar la serie. Para averiguar cómo se ve su puerto serie arduino, ejecutamos el siguiente comando en la terminal:

  dmesg | grep tty  

El resultado fue algo como esto ...

  [0.000000] consola [tty0] habilitada [3522.192687] cdc_acm 7-1:1.0:ttyACM0:dispositivo USB ACM  

La segunda línea tiene detalles de nuestro Ardiuno. TtyACM0 es el nombre del dispositivo y "/ dev / ttyACM0" es el puerto serie.

Abrir y leer el puerto serie Python lo hace realmente fácil. Puede ejecutar una pequeña prueba para verificar si está funcionando usando el siguiente código:

Para la comunicación con Arduino necesitamos usar la biblioteca serial:

  import serialser =serial.Serial ('/ dev / ttyACM0') # abre el primer puerto serial mientras True:print ser.readline () # imprime cada línea que lee del serial  

Finalmente, solo tenemos que juntar las dos piezas. Aquí está el código que usamos:

  importar serialimport paho.mqtt.client como mqttimport timemqttc =mqtt.Client (client_id ="939") mqttc.username_pw_set ("Louis", password ="AbcDEFgH") mqttc.connect ("mqtt.opensensors.io") ser =serial.Serial ('/ dev / ttyACM0') # abre el primer puerto serial mientras es True:message =ser.readline () print message mqttc.publish ("/ users / Louis / ODI / airquality ", carga útil =mensaje, qos =0, retención =Falso) time.sleep (1);  

Al ejecutar esto, estábamos publicando los datos de nuestros sensores en Opensensors.

Recomendamos ajustar el código Arduino para generar los datos en formato JSON. Esto facilitará la lectura y agregará funcionalidad.

¡Puede consultar el tema sobre la producción de datos abiertos que creamos aquí!

Código

 importar serialimport paho.mqtt.client como mqttimport timemqttc =mqtt.Client (client_id ="939") mqttc.username_pw_set ("Louis", password ="AbcDEFgH") mqttc.connect ("opensensors.io") ser =serial.Serial ('/ dev / ttyACM0') # abre el primer puerto serial mientras es Verdadero:message =ser.readline () print messagemqttc.publish ("/ users / Louis / ODI / airquality", payload =mensaje, qos =0, retener =Falso) time.sleep (1); 

Fuente:Cómo medir la calidad del aire en OpenSensors