Imparare IoT: il kit di base

IoT (Internet of Things) è una delle buzzword del periodo, ma potrebbe avere implicazioni interessanti, divertenti e istruttive.

Fino a qualche anno fa andare a basso livello sul hardware richiedeva competenze molto specifiche e apparecchiature costose. Con l’avvento di Arduino e di tutti gli apparati simili, l’accesso al hardware per chi vuole divertirsi o creare qualcosa è diventato molto facile.

Documenterò in una serie di articoli (assolutamente aperiodici, causa impegni di lavoro) il mio progresso nella comprensione e nell’uso di qualche apparato.

In questo articolo illustro un kit di avviamento per familiarizzare con questo tipo di tecnologie per uso domotico (o similare).

Chiarisco subito che il mio intento non è sostituire quello che funziona (due fili, un interruttore, un lampadario) con qualcosa di inutilmente complesso. Quello che mi piacerebbe fare è trovare soluzioni in cui la domotica non sia possibile con fili e interruttori. Inutile reinventare la ruota e renderla inutilmente complessa.

Grazie ai preziosi consigli di Fabrizio Vettore, che in questo campo è anni luce avanti rispetto a me, mi sono comperato alcuni articoli per formare una sorta di kit di avviamento per poter fare delle prove.

Qui parto dal presupposto che si dispongano degli strumenti di base, tra cui WiFi, un PC, un saldatore e gli attrezzi essenziali per i lavori elettrici.

Lo scopo è avere un sistema che permetta di inviare comandi a degli attuatori sul campo e di raccogliere dati dal campo attraverso dei sensori. Il tutto con piattaforme il più possibile open.

Vediamo la descrizione del hardware che ho scelto per iniziare ad imparare queste tecnologie.

Sonoff Basic – Si tratta di un interruttore (attuatore, per usare la terminologia adatta) controllato via WiFi. Nell’immagine a fianco è ritratto già smontato e pronto per essere flashato. Il firmware di serie permette di interagire con apparecchiature Sonoff, ma noi vogliamo sfruttare al massimo l’hardware e non vogliamo avere in giro firmware cinesi che chiamano casa, quindi l’oggetto verrà flashato con Tasmota per accedere a tutte le funzioni del hardware e per poterno interfacciare con altri sistemi open.

Seriale USB – Non si può utilizzare un cavo USB-RS232 DB9 che si usa per la programmazione degli apparati di rete. Il dispositivo nella foto si basa sul chip FTDI 232R, ma ce ne sono altri. Questo aggeggio eroga anche l’alimentazione al dispositivo da controllare via seriale ed è fondamentale per flashare il Sonoff e per interagire, in generale, con tutti i dispositivi che hanno una GPIO seriale. Il dispositivo si collega al PC via USB. Attenzione alla tensione di uscita (jumper nero sulla sinistra nella foto) che può essere 5V o 3.3V, controllare bene la tensione di esercizio dei dispositivi; il Sonoff, ad esempio, funziona a 3.3 e non sarebbe contentissimo di ricevere 5V.

Wemos D1 mini – Questo aggeggino WiFi ha 4 Mb di flash, 11 I/O digitali e un input analogico. Anche lui può essere flashato con Tasmota. Questo dispositivo può essere utile per raccogliere dati dal campo oppure per inviare semplici segnali digitali.

Sensore di temperatura e umidità – Questo verrà molto probabilmente collegato al Wemos di cui sopra come esempio di lettura informazioni dal campo. Si trovano moltissimi sensori, c’è solamente l’imbarazzo della scelta. Se cercate un sensore di presenza d’acqua, scegliete quelli capacitivi e non resistivi, in sostanza quelli i cui contatti metallici non sono a diretto contatto con il liquido. La ragione di ciò è abbastanza evidente…

Connettori per intestazioni – Noti anche come connettori DuPont, servono ad intestare i segnali dei dispositivi per evitare continue saldature durante le fasi di test. Vengono venduti in scatolette, probabilmente quelli che ho preso mi servono per tutta la vita, visto che ogni tanto i dispositivi che si acquistano hanno questi connettori nel kit. Esistono anche con il connettore femmina.

Cavi per i connettori DuPont – Sono i cavi che si infilano nei connettori di cui sopra. Ci sono kit (come quello raffigurato) che contengono connettori M/M, M/F e F/F. Sono utilissimi per test e prototipazione perché vi risparmiano le saldature.

Dal momento che nel hardware non è possibile ricaricare il backup e un corto o una sovratensione sono sempre in agguato, vi consiglio di prendere più di un elemento di Sonoff e di Wemos. Considerato il loro basso prezzo, spesso si trovano bundle di più di un articolo, in modo da risparmiare su eventuali costi di spedizione.

Autore: Luigi Rosa

Consulente IT, sviluppatore, SysAdmin, cazzaro, e, ovviamente, geek.

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