Сравнение интернет-реле MP3509 и MP3509 MQTT

Компания Мастер Кит предлагает на своем сайте два интересных устройства, имеющие отношение к популярной тематике «Умного дома». Полноценные современные системы «Умный дом» достаточно сложны и дороги, но отдельные элементы такой системы вполне реализуемы за приемлемую стоимость и могут приносить практическую пользу и удобство.

Предлагаемые интернет-реле MP3509 и MP3509 MQTT являются современными высокотехнологичными устройствами для управления электроприборами с помощью мобильного телефона, смартфона или планшета, используя при этом Wi-Fi подключение к локальной компьютерной сети или интернету.

Рис.1

Каждое устройство может управлять двумя каналами коммутации с помощью сухих контактов реле, а также имеет дополнительные функции индикации температуры, влажности и аналогового напряжения, измеряемых с помощью датчиков, подключаемых к интернет-реле.

Оба устройства идентичны по схемотехническому решению, применяемым электронным компонентам, электрическим и габаритным характеристикам, а отличаются только встроенным микропрограммным обеспечением (прошивкой). Прошивка и определяет разницу в способах подключения, настройках и использованию рассматриваемых модулей.

Рассмотрим общие и различающиеся особенности двух модулей.

Каждое устройство имеет в своей основе завоевавший широкую популярность среди разработчиков так называемого интернета вещей (IoT – Internet of Things)  модуль ESP8266 – микроконтроллер компании Espressif с интерфейсом связи с внешним миром по беспроводной технологии Wi-Fi.

Помимо наличия Wi-Fi интерфейса, микроконтроллер отличается отсутствием флеш-памяти в его однокристальной микросхеме, поэтому программы пользователя исполняются при помощи обращений к монтируемой отдельно внешней флеш-памяти с последовательным интерфейсом SPI. Микроконтроллер привлек внимание профильной общественности еще в 2014 году в связи с выходом первых продуктов на его базе по необыкновенно низким ценам. Модуль имеет компактные габариты, низкое энергопотребление и набор входных-выходных цифровых и аналоговых интерфейсов, таких как UART, SPI, ADC, GPIO и др.

Главными особенностями ESP8266 являются возможность его подключения по беспроводному интефейсу Wi-Fi к точке доступа или роутеру, создающему Wi-Fi сеть, а также возможность создавать собственную сеть и точку доступа Wi-Fi.

Такие свойства позволили широко применять этот модуль при проектировании устройств IoT различных конфигураций, реализующих различный функционал.

Рис.2

Разработчики компании Мастер Кит также не обошли вниманием столь популярный модуль и предложили устройства на его основе.

Ниже приведены общие основные технические характеристики модулей MP3509 и MP3509 MQTT:

Модули работают в локальной сети, создаваемой домашним роутером или точкой доступа, поэтому наличие этого класса сетевого оборудование является обязательным.

Рассмотрим теперь отличия предлагаемых модулей.

Интернет-реле MP3509 в соответствии с его микропрограммой подключается к роутеру или точке доступа Wi-Fi, используя имя и пароль. После подключения к роутеру телефона, смартфона или планшета, модуль может по сети Wi-Fi принимать и исполнять команды от этих управляющих устройств, которые формируются специальным приложением. Исполнив команду, модуль передает в сеть состояние своих встроенных реле (вкл. или выкл.), показания датчиков температуры, влажности, счетчиков времени работы каждого реле, напряжение на измерительном входе АЦП, если указанные датчики подключены. Полученная информация отображается на экране управляющего устройства.

Таким образом, подключение MP3509 осуществляется следующим образом:

- подключите питание, соблюдая полярность. В течение не менее 2-х секунд замкните контакты GPIO2 и GND. Если все сделано правильно, должно начать щелкать реле;

- установите на смартфон или планшет программу управления MP3509.apk. Программу можно скачать на странице товара сайта masterkit.ru;

- включите на смартфоне или планшете поиск Wi-Fi сетей. В списке найдите сеть MP3509_xxxxxx и подключитесь. хххххх – это 6 цифр идентификатора устройства. В строке адреса любого браузера наберите адрес 192.168.4.1 (адрес в локальной сети модуля), нажмите Ввод. После соединения откроется WEB-страница, формируемая модулем. В меню Configure Wi-Fi введите имя и пароль Wi-Fi сети вашего роутера или точки доступа. Если все сделано верно, в течение минуты модуль подключится к роутеру;

- запустите программу управления. В настройках программы введите 6 цифр идентификатора устройства. Подождите минуту, затем можете переключать подключенную к контактам реле нагрузку, нажимая на кнопки в виде «лампочек» на экране смартфона. При наличии подсоединенных к модулю датчиков на экране будут отображаться температура, влажность и аналоговое напряжение.

Рис.3

Схема подключения датчиков можно найти в инструкции к модулю, размещенной на страничке, посвященной MP3509.

Устройством также можно управлять с помощью команд, подавая их на IP адрес устройства, протокол UDP, порт 7777 с помощью какой-либо программы-терминала, например TeraTerm:

Простые команды:

!SetR1_1 - включить реле 1 вывод 4;

!SetR0_1 - выключить реле 1 вывод 4;

!SetR1_2 - включить реле 2 вывод 5;

!SetR0_2 - выключить реле 2 вывод 5;

!GetSensor1 - получить состояние вывода 12;

!GetSensor2 - получить состояние вывода 14;

!GetTemp - получить температуру с вывода 13;

!GetC - получить температуру с вывода 2;

!GetDht22 - получить температуру и влажность с DHT22 вывод 13;

!GetAdc - получить значение АЦП в дискретах;

!GetIP - получить IP адрес модуля;

!GetChipId - получить ID чипа;

!GetAll - получить все данные;

Команды с параметрами:

!SetPWM,CANAL,VAL - получить ШИМ на любом канале;

!GetGpio,NUM -получить состояние GPIO номер NUM;

!SetGpio,NUM,VAL - установить значение на GPIO номер NUM;

!SetPulse,NUM,SEC - сделать импульс длительностью SEC на GPIO номер NUM.

Интернет-реле MP3509 MQTT, в отличие от предыдущего реализует протокол связи MQTT, что позволяет управлять контактами реле и получать информацию от датчиков в глобальной сети интернет.

Это становится возможным, так как протокол MQTT реализует связь между двумя устройствами посредством промежуточного сервера-брокера.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) – это простой открытый протокол, разработанный специально для IoT и применяемый для обмена данными между устройствами. MQTT-сеть включает в себя MQTT-брокера, который служит посредником во взаимодействии MQTT-агентов – издателей и подписчиков. Издатели публикуют информацию, предназначенную для подписчиков. В нашем случае модуль MP3509 MQTT и смартфон или планшет с установленной программой, обслуживающей модуль, выступают попеременно в роли издателя или подписчика в зависимости от направления передаваемой информации.

Протокол MQTT был разработан в расчёте на маломощные встроенные устройства, поэтому вычислительные требования для его реализации минимальны. В дополнение к очень низкой нагрузке на системы, MQTT отличается высокой эффективности связи даже в сетях с низкой пропускной способностью. При этом в структуре передаваемых с его помощью данных очень мало служебной информации, то есть, в сравнении с многими другими протоколами, например HTTP, он почти не нагружает сети передачей информации, которая нужна лишь для функционирования протокола.

Вам не нужно беспокоиться о перечисленных особенностях, так как все функции, обеспечивающие работу протокола MQTT в модуле, реализованы в его программном обеспечении, и используют бесплатный MQTT-сервер, по умолчанию iot.eclipse.org, который при желании можно заменить.

Ввод модуля в эксплуатацию и первоначальная настройка производятся аналогично модулю MP3509 и не представляют сложности.

Возможно, вам будет интересно ознакомиться с материалом по этой теме:

Подключение модулей MP35хх к системе автоматизации OpenHAB,

а также с видеообзором модуля.