Fagstoff

Begreper i Deploii

For å bruke Deploii må du forstå noen sentrale begreper. Kort, datastrømmer, måleserier og kontrollpaneler er byggesteinene som gjør at mikrokontrolleren din kan sende, lagre og visualisere data.

Oransje plastboks med en mikrokontroller montert. Illustrasjon. — Her ser du NDLA-boksen ovenfra, med en Arduino UNO og en relémodul ferdig montert. Hvilke sensorer og aktuatorer tror du at du kan bruke på denne?

Introduksjon

For å bruke Deploii må vi forstå fire viktige begreper: kort, datastrøm, måleserie og kontrollpanel.

Et kort er en mikrokontroller, som Arduino eller ESP32, som kan lese sensorer og styre utstyr. Når kortet registreres i Deploii, får det en unik ID slik at dataene blir knyttet til riktig bruker.

En datastrøm sender data, for eksempel temperatur eller fuktighet, fra kortet til nettsida i sanntid. Ønsker du å lagre data over tid, setter du opp en måleserie.

Et kontrollpanel viser dataene på en oversiktlig måte, med grafer, tall og knapper. Her kan du også styre kortet fra nettsida.

Til sammen gir disse fire elementene deg full kontroll over innsamling og bruk av data.

Kort (mikrokontroller)

Begrepet "kort" er tatt fra de norske ordene kretskort og utviklingskort. Det mange kaller en mikrokontroller, for eksempel en Arduino UNO, ESP32 eller micro:bit, heter et utviklingskort på fagspråk.

Dette skyldes at vi ofte bruker disse kortene til å utvikle et produkt, men ikke nødvendigvis i det ferdige produktet (som oftest vil man designe et eget kretskort til et ferdig produkt). Mikrokontrolleren er ofte den største "chipen" på utviklingskortet. Du ser den nederst i høyre hjørne på Arduino-kortet på bildet under. Uavhengig av hvilke begreper du er vant til å bruke, kan du se på kortet som en mini-datamaskin som lar deg samle inn data og styre gjenstander.

Illustrasjon av tre mikrokontrollere. Illustrasjon. — Her ser du ei samling av utviklingskort: Arduino, ESP32 og en micro:bit.

Legge til et kort

Når du velger funksjonen "Nytt kort" på Deploii-nettsida, starter du prosessen med å få kortet ditt til å kommunisere med nettsida. Du blir bedt om informasjon som navn, korttype, tilkoplingstype og protokoll. Navnet bestemmer du helt selv, det kan for eksempel være "Adrians miljøstasjon" hvis du skal måle temperatur, trykk og fuktighet.

Korttypen må du velge ut fra hvilket kort du har, for eksempel Arduino UNO R4 med wifi. Tilkoplingstypen avhenger av hva kortet ditt støtter, enten wifi, Bluetooth eller Narrowband.

Protokollen bestemmer hvordan kortet ditt "snakker" over for eksempel wifi. Dette kan du velge å tenke på som hvilket språk enhetene skal bruke i kommunikasjonen. Protokollen er også begrenset av kortet du har. Arduino UNO R4 med wifi støtter både HTTP- og WebSocket-protokollen. Om protokollen kan krypteres (så ingen kan stjele dataene dine trådløst), vil også variere fra kort til kort.

Etter du har satt opp kortet, får du tildelt en kort-ID. Dette er en unik ID som identifiserer kortet ditt når det skal kople seg til Deploii. Se på det litt som et personnummer til kortet ditt. Dette må legges ved i koden, og det sørger for at dataene du sender, kommer til dine datastrømmer og kontrollpanel.

Vær varsom!

Din kort-ID regnes som hemmelig, og du bør derfor ikke dele den med andre. Det er ingen sikkerhetsfunksjon som stopper noen fra å sende data til kortet ditt hvis de har ID-en din.

Datastrøm (sende data)

Begrepet "datastrøm" er inspirert av det norske ordet strømming. Som ved strømming av en film vil en datastrøm frakte data i sanntid så de kan vises fram der og da, men ikke nødvendigvis lagre dataene permanent. Ved hjelp av datastrømmer kan du sette opp ditt eget kontrollpanel og observere dataene sendt fra kortet ditt, uten at du må bruke lagringskapasitet i skya til Deploii.

Hvis du ved spesifikke tidsintervaller ønsker å lagre dataene som kommer inn, kan du sette opp en måleserie.

Illustrasjon som viser datapakker som sendes langs en pil. Illustrasjon. — En datastrøm er en bestemt bane eller vei som et spesifikt sett med data tar fra kortet ditt til Deploii-nettsida.

Vi kan se på en datastrøm som en dedikert kommunikasjonskanal mellom kortet ditt og Deploii, hvor et spesifikt sett med data sendes, for eksempel temperaturdata. Hver datastrøm har en datastrøm-ID som er unik per kort. Det er derfor anbefalt å sette opp en datastrøm per type data du ønsker å sende, eller per sensor du har. Likevel kan en datastrøm også sende flere typer data sammenslått hvis du som bruker ønsker det.

Måleserie (lagre data)

En måleserie er et sett med målinger tatt over et bestemt tidsintervall. Data i en måleserie lagres i skya og kan lastes ned seinere. Grunnlaget for å skille mellom en datastrøm og en måleserie er den permanente lagringa. Bare fordi det kommer inn data fra et kort kontinuerlig, betyr ikke det at vi alltid vil lagre disse dataene. Når dataene vises i et kontrollpanel, er de ikke faktisk lagra. Derfor kan du ikke laste dem ned ved en seinere anledning, du kan bare lese dem av i det aktuelle øyeblikket.

Tegning av en person som står med papir i hendene og slipper disse ned i to bokser, en for godkjent og en for ikke godkjent. Illustrasjon. — En måleserie er ei samling av data som er lagra for ei bestemt tidsramme, for eksempel én time. Det kan også være basert på antall, for eksempel 50 måleverdier.

Det er mange måter å sette opp en måleserie på i Deploii. Du kan si at du vil lagre opptil et visst antall punkter, og så bestemmes lagringsraten av hvor ofte kortet ditt sender data. En annen mulighet er å si at du vil lagre alle data over en datorekkevidde som fra 25. oktober til 25. november, eller for eksempel alle data hver mandag og tirsdag mellom 12 og 14 i seks uker.

Kontrollpanel

Tegning av en person som sitter med en stor hendel foran en dataskjerm. Illustrasjon. — Et kontrollpanel er et grafisk grensesnitt hvor du kan overvåke og kontrollere kort trådløst.

Begrepet "kontrollpanel" kan defineres som ei tavle med målere, statuslamper og brytere, og det er den grafiske visninga av dataene dine. Før i tida var disse fysiske/analoge, men i dagens moderne verden er de ofte digitale.

Å ha tilgang til mye data er ofte lite hensiktsmessig hvis vi ikke kan framstille dataene på en god måte og påvirke hvordan de fanges opp, eller hva de brukes til. Dette hjelper kontrollpanel-funksjonaliteten i Deploii oss med å gjøre. Her kan vi sette opp kontrollpanelmoduler som tilbyr forskjellige funksjoner.

Et kontrollpanel kan vise data fra forskjellige kort, så dataene kan altså komme fra forskjellige kilder/plasseringer, men vises i for eksempel samme graf.

Kontrollpanelmodul (modul)

Et kontrollpanel er bygget opp av opptil seks kontrollpanelmoduler, forkorta til ordet "moduler". Disse kan enten ta imot data og vise dem fram, sende ut data/instrukser til kortene eller gjøre begge deler.

Plasseringa av modulene avhenger av skjermstørrelsen på enhetene dine. Derfor er det ikke sikkert du ser det helt likt som på eksempelbildene vi har brukt. I Deploii er det nå seks forskjellige moduler, og disse er

graf: viser fram opptil tre datastrømmer som linjegrafer
knapp: lar deg sende forhåndsbestemte instrukser til et valgt kort
skala: lar deg sende selvbestemte verdier til et valgt kort ved justering av en glidebryter
tall: viser en enkelt datastrøm som et tall
tastatur: lar deg bruke tastaturet/musa på pc-en din til å sende instrukser til et valgt kort
terminal: viser fram data i logg-format og lar deg gi selvskreven instruks til valgt kort

I framtida kan det hende systemet blir utvida så det kan tilby flere modultyper.