Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

VSCP - otwarty framework do automatyzacji w systemach M2M i IoT

ghost666 25 May 2021 17:54 1356 2
  • VSCP - otwarty framework do automatyzacji w systemach M2M i IoT
    VSCP (Very Simple Control Protocol) to platforma IoT typu open source, która działa na płytkach deweloperskich, takich jak Arduino lub Raspberry Pi, i umożliwia sterowanie zadaniami automatyki domowej IoT. Struktura frameworka jest wysoce skalowalna, zajmuje bardzo mało miejsca i jest specjalnie zaprojektowana dla urządzeń o ograniczonych zasobach.

    VSCP to standardowy protokół typu open source dla systemów m2m, IoT i innych aplikacji do zdalnego sterowania i pomiarów. Umożliwia łączenie w sieć prostych, niedrogich urządzeń z komputerami wysokiej klasy lub pracę jako system autonomiczny, niezależnie od rodzaju medium komunikacyjnego.

    Protokół VSCP ma dwa poziomy: Poziom 1 i Poziom 2. Protokół był głównie używany w sieciach CAN (czyli Poziom 1 dla małych mikrokontrolerów), ponieważ system CAN jest tani i niezawodny, a także zapewnia wysoką wydajność w komunikacji. Jednak VSCP może być używany także przy szybszych warstwach transportowych, takich jak TCP/IP, więc wykorzystywany jest poziom 2, który zapewnia lepszą wydajność.

    Niedawno prezentowano już Souliss, platformę IoT typu open source do automatyzacji domu. Jest jednak wiele powodów, dla których powstaje kolejny, podobny protokół. Jak tłumaczy producent: "VCSP jest przeznaczony do stosowania tam, gdzie inne rozwiązania są zbyt drogie do wdrożenia. Zwykle może to wynikać z narzutu kodu, gdzie większość innych protokołów zużywa więcej zasobów (pamięci Flash/RAM) mikrokontrolera niż rzeczywista aplikacja, co zwiększa koszty projektu. VSCP może współpracować z typowo niedrogimi węzłami, takimi jak układy Microchip z serii MCP250xx, z modułem mikrokontrolera posiadającego 1K czy 2K pamięci, aż do pełnej implementacji ze wszystkimi funkcjami w około 5K Flash".

    Składniki oprogramowania VSCP

    * Demon VSCP działający jako koncentrator. Może łączyć się z innymi serwerami VSCP i węzłami sprzętowymi, tworząc większe systemy. Można go używać na komputerach PC z systemem Windows lub Linux i komputerach jednopłytkowych, takich jak Raspberry Pi, Beaglebone Black, Carambola, itp.
    * Oprogramowanie układowe VSCP to kod, który można zaimplementować w węzłach sprzętowych, zwykle opartych na mikrokontrolerach, takich jak płytki Arduino, komunikujące się z demonem przez CAN, RS-232, Ethernet, TCP/IP, MQTT, 6LowPan, itp.
    * Biblioteka pomocnicza VSCP to zbiór narzędzi dla programistów VSCP. Obejmuje to funkcje pomocnicze, które są potrzebne programistom do łączenia sterowników poziomu pierwszego (wcześniej zwanych sterownikami typu CANAL) oraz funkcjonalności do łączenia się z lokalnym lub zdalnym demonem VSCP (poziom drugi) przez TCP/IP i wiele innych rzeczy.
    * VSCP Works to zestaw narzędzi diagnostycznych dla programistów VSCP, którego można używać do wykrywania węzłów, konfigurowania ich, zdalnego aktualizowania oprogramowania, itp.

    VSCP - otwarty framework do automatyzacji w systemach M2M i IoT


    Moduły sprzętowe

    Dla osób zainteresowanych zrealizowaniem modułu sprzętowego VSCP, cały kod oprogramowania układowego i próbki aplikacji są dostępne w repozytorium GitHub. Jednak główny kod referencyjny dla programistów sprzętu jest dostarczany na moduły sprzętowe Kelvin i Paris.

    VSCP - otwarty framework do automatyzacji w systemach M2M i IoT


    Moduł Kelvin NTC10KA wykorzystywany jest do pomiaru temperatury, który raportuje poprzez moduły CAN4VSCP czy dedykowane serwery. Moduł ten w pełni implementuje specyfikację CAN4VSCP.

    VSCP - otwarty framework do automatyzacji w systemach M2M i IoT


    Paris to moduł przekaźnikowy, który wykorzystuje magistralę CAN4VSCP. Może on być używany do sterowania maksymalnie siedmioma zewnętrznymi przekaźnikami. Moduł ten w pełni zaadoptował specyfikację CAN4VSCP i osiąga prędkość transmisji do 125 kb/s.

    Jak działa protokół VSCP?

    Protokół ten działa jako system oparty na zdarzeniach. Aby lepiej to zrozumieć, pomyślmy o typowym zastosowaniu systemu w postaci zbiornika na wodę z czujnikiem poziomu i pompą do jego napełniania. Zasadniczo cała inteligencja systemu w postaci podejmowania decyzji jest przekazywana węzłom. W tym przypadku czujnik poziomu wody wysyła informacje o poziomie wody co pewien zdefiniowany przedział czasu. Oznacza to, że pompa zaczyna pompować przy pewnym poziomie wody, a kończy swoją pracę, gdy poziom osiągnie zadaną wartość.

    Teraz można się zastanowić, co stanie się, gdy sensory są uszkodzone z jakiegoś powodu i nie podają poprawnej wartości. System zaprojektowany jest w taki sposób, że odporny jest na tego rodzaju uszkodzenie - pompa, jeśli jest resetowana do bezpiecznego stanu, jest zawsze wyłączana, a cały system informowany jest o potencjalnym problemie.

    Warstwa transportowa jest zupełnie nieznana aplikacji, co powoduje pewną niepewność co do dotarcia wiadomości. Dlatego też zawsze w systemie VSCP trzeba pamiętać o potwierdzaniu otrzymania wiadomości. Można to robić w dowolny sposób, co czyni system bardzo elastycznym.

    Jak zacząć korzystać z VSCP?

    Można pobrać kod źródłowy dla VSCP z oficjalnej strony Very Simple Control Protocol. Kod oprogramowania układowego jest dostępny na GitHubie. Aby rozpocząć korzystanie z frameworka, dostępne są również przykłady realizowane na NXP FRDM-K64F lub symulowanym węźle na PC.

    W przypadku biblioteki Arduino w ramach oprogramowania VSCP dla urządzeń poziomu pierwszego można podłączyć do systemu np. diodę LED, która pokazuje stan węzła. Przykład pokazujący podstawową integrację biblioteki VSCP z Arduino wykorzystuje CAN-BUS Shield firmy Seeed-Studio lub CAN-BUS Shield firmy Sparkfun.

    Źródło: https://www.cnx-software.com/2021/01/06/open-source-vscp-iot-m2m-automation-framework-supports-arduino-raspberry-pi/

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10409 posts with rating 8703, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Farnell IoTFarnell IoT
  • #2
    metalMANiu
    Level 18  
    Podstawowe pytanie. Jaki jest miesięczny koszt?