வன்பொருள் இணக்கம்: உலகளாவிய IoT தீர்வுகளுக்காக Arduino மற்றும் Raspberry Pi-ஐ ஒருங்கிணைத்தல்

பொருட்களின் இணையம் (IoT) உலக அளவில் தொழில்களையும் அன்றாட வாழ்க்கையையும் மாற்றி வருகிறது. ஸ்மார்ட் இல்லங்கள் முதல் தொழில்துறை தானியக்கம் வரை, இணைக்கப்பட்ட சாதனங்கள் நாம் உலகத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும் விதத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்துகின்றன. பல IoT தீர்வுகளின் மையத்தில் இரண்டு சக்திவாய்ந்த மற்றும் பல்துறை தளங்கள் உள்ளன: Arduino மற்றும் Raspberry Pi. இரண்டுமே ஒற்றை-பலகை கணினிகள் என்றாலும், அவை தனித்துவமான பலங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை இணைக்கப்படும்போது, பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்ற ஒரு ஒருங்கிணைந்த சூழலை உருவாக்குகின்றன.

முக்கிய பலங்களைப் புரிந்துகொள்ளுதல்: Arduino vs. Raspberry Pi

ஒருங்கிணைப்பைப் பற்றி ஆராய்வதற்கு முன், ஒவ்வொரு தளமும் என்ன வழங்குகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்:

Arduino: மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மாஸ்டர்

• நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாடு: Arduino வன்பொருளுடன் நேரடித் தொடர்பில் சிறந்து விளங்குகிறது. அதன் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் கட்டமைப்பு சென்சார்கள், ஆக்சுவேட்டர்கள் மற்றும் பிற மின்னணு பாகங்களின் துல்லியமான மற்றும் தீர்மானகரமான கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.
• எளிமை: Arduino-வின் நிரலாக்கச் சூழல் (சி++ அடிப்படையிலானது) கற்றுக்கொள்வதற்கு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது, இது ஆரம்பநிலையாளர்கள் மற்றும் அனுபவம் வாய்ந்த டெவலப்பர்கள் இருவருக்கும் அணுகக்கூடியதாக ஆக்குகிறது.
• குறைந்த மின் நுகர்வு: Arduino பலகைகள் பொதுவாக மிகக் குறைந்த சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது பேட்டரி மூலம் இயக்கப்படும் பயன்பாடுகள் மற்றும் தொலைநிலை வரிசைப்படுத்தல்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
• நேரடி வன்பொருள் இடைமுகம்: Arduinos பரந்த அளவிலான வெளிப்புற சாதனங்களுடன் எளிதாக இணைக்க அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் பின்களைக் கொண்டுள்ளது.

Raspberry Pi: மினி-கம்பியூட்டர் பவர்ஹவுஸ்

• செயலாக்க சக்தி: Raspberry Pi ஒரு முழுமையான இயக்க முறைமையை (பொதுவாக லினக்ஸ்) இயக்கக்கூடிய சக்திவாய்ந்த செயலியைக் கொண்டுள்ளது. இது சிக்கலான கணக்கீடுகள், பட செயலாக்கம் மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வை செயல்படுத்துகிறது.
• இணைப்புத்திறன்: Raspberry Pi உள்ளமைக்கப்பட்ட வைஃபை, புளூடூத் மற்றும் ஈதர்நெட் இணைப்பை வழங்குகிறது, இது தடையற்ற நெட்வொர்க் ஒருங்கிணைப்பை எளிதாக்குகிறது.
• பல்துறை இயக்க முறைமை: லினக்ஸை இயக்குவது மென்பொருள், நூலகங்கள் மற்றும் கருவிகளின் பரந்த சூழலைப் பயன்படுத்த உங்களை அனுமதிக்கிறது.
• மல்டிமீடியா திறன்கள்: Raspberry Pi ஆடியோ மற்றும் வீடியோ செயலாக்கத்தைக் கையாள முடியும், இது மல்டிமீடியா பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-ஐ ஏன் ஒருங்கிணைக்க வேண்டும்?

இரண்டு தளங்களின் பலங்களையும் இணைக்கும்போது உண்மையான அதிசயம் நிகழ்கிறது. Arduino மற்றும் Raspberry Pi-ஐ ஒருங்கிணைப்பது ஏன் ஒரு கேம்-சேஞ்சராக இருக்க முடியும் என்பது இங்கே:

• நிகழ்நேரப் பணிகளை மாற்றுதல்: சென்சார் தரவைப் படித்தல் அல்லது மோட்டார்களைக் கட்டுப்படுத்துதல் போன்ற நேர-முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பணிகளைக் கையாள Arduino-வைப் பயன்படுத்தவும், அதே நேரத்தில் Raspberry Pi தரவு செயலாக்கம், நெட்வொர்க் தொடர்பு மற்றும் பயனர் இடைமுகத்தைக் கையாளுகிறது.
• மேம்படுத்தப்பட்ட இணைப்பு மற்றும் செயலாக்கம்: Arduino தரவைச் சேகரித்து, பகுப்பாய்வு, சேமிப்பு மற்றும் கிளவுடிற்கு அனுப்புவதற்காக Raspberry Pi-க்கு அனுப்புகிறது.
• எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வன்பொருள் இடைமுகம்: Raspberry Pi உடன் நேரடியாக இணைக்க கடினமாகவோ அல்லது சாத்தியமற்றதாகவோ இருக்கும் சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்களுடன் இடைமுகம் கொள்ள Arduino-வின் நேரடி வன்பொருள் அணுகலைப் பயன்படுத்தவும்.
• விரைவான முன்மாதிரியாக்கம்: இந்த கலவையானது சிக்கலான IoT அமைப்புகளின் விரைவான முன்மாதிரியாக்கத்தை செயல்படுத்துகிறது, உங்கள் வடிவமைப்புகளை விரைவாகச் சரிபார்க்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.
• செலவு குறைந்த தீர்வுகள்: இரண்டு தளங்களையும் பயன்படுத்துவது, ஒரே, அதிக விலை கொண்ட தீர்வை நம்பியிருப்பதை விட செலவு குறைந்ததாக இருக்கும்.

ஒருங்கிணைப்பு முறைகள்: இரு உலகங்களையும் இணைத்தல்

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-ஐ இணைக்க பல வழிகள் உள்ளன. மிகவும் பொதுவான முறைகள் பின்வருமாறு:

1. சீரியல் கம்யூனிகேஷன் (UART)

சீரியல் கம்யூனிகேஷன் என்பது தரவுப் பரிமாற்றத்திற்கான ஒரு நேரடியான மற்றும் நம்பகமான முறையாகும். Arduino மற்றும் Raspberry Pi ஆகியவை தங்களின் UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) இடைமுகங்கள் வழியாக தொடர்பு கொள்ளலாம்.

வன்பொருள் அமைப்பு:

• Arduino-வின் TX (transmit) பின்னை Raspberry Pi-யின் RX (receive) பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் RX பின்னை Raspberry Pi-யின் TX பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் GND (ground) ஐ Raspberry Pi-யின் GND உடன் இணைக்கவும்.

மென்பொருள் செயலாக்கம்:

Arduino குறியீடு (எடுத்துக்காட்டு):

            void setup() {
 Serial.begin(9600);
}

void loop() {
 int sensorValue = analogRead(A0);
 Serial.println(sensorValue);
 delay(1000);
}
            

              
                Copy
              
            
          

Raspberry Pi குறியீடு (பைதான்):

            import serial

ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)

while True:
 data = ser.readline().decode('utf-8').strip()
 print(f"Received: {data}")
            

              
                Copy
              
            
          

கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:

• இரு சாதனங்களின் பாட் விகிதங்கள் (தொடர்பு வேகம்) ஒரே மாதிரியாக இருப்பதை உறுதி செய்யவும்.
• Raspberry Pi இல் உள்ள சீரியல் போர்ட் பெயர் மாறுபடலாம் (எ.கா., /dev/ttyUSB0, /dev/ttyACM0).

2. I2C கம்யூனிகேஷன்

I2C (Inter-Integrated Circuit) என்பது ஒரு இரண்டு-கம்பி சீரியல் கம்யூனிகேஷன் நெறிமுறையாகும், இது பல சாதனங்கள் ஒரே பஸ்ஸில் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது. இது சென்சார்கள் மற்றும் சாதனங்களை இணைக்கப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வன்பொருள் அமைப்பு:

• Arduino-வின் SDA (Serial Data) பின்னை Raspberry Pi-யின் SDA பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் SCL (Serial Clock) பின்னை Raspberry Pi-யின் SCL பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் GND (ground) ஐ Raspberry Pi-யின் GND உடன் இணைக்கவும்.
• SDA மற்றும் 3.3V இற்கும், SCL மற்றும் 3.3V இற்கும் இடையில் புல்-அப் ரெசிஸ்டர்களை (பொதுவாக 4.7kΩ) சேர்க்கவும். நம்பகமான I2C கம்யூனிகேஷனுக்கு இது முக்கியம்.

மென்பொருள் செயலாக்கம்:

Arduino குறியீடு (எடுத்துக்காட்டு):

            #include <Wire.h>

#define SLAVE_ADDRESS 0x04

void setup() {
 Wire.begin(SLAVE_ADDRESS);
 Wire.onRequest(requestEvent);
 Serial.begin(9600);
}

void loop() {
 delay(100);
}

void requestEvent() {
 Wire.write("hello ");
}
            

              
                Copy
              
            
          

Raspberry Pi குறியீடு (பைதான்):

            import smbus
import time

# Get I2C bus
bus = smbus.SMBus(1)

# Arduino Slave Address
SLAVE_ADDRESS = 0x04

while True:
 data = bus.read_i2c_block_data(SLAVE_ADDRESS, 0, 32)
 print("Received: " + ''.join(chr(i) for i in data))
 time.sleep(1)
            

              
                Copy
              
            
          

கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:

• Raspberry Pi-இல் I2C பஸ் இயக்கப்பட்டிருப்பதை உறுதி செய்யவும் (`raspi-config` பயன்படுத்தி).
• Arduino ஒரு I2C ஸ்லேவ் ஆகவும், Raspberry Pi ஒரு I2C மாஸ்டர் ஆகவும் கட்டமைக்கப்பட வேண்டும்.
• பல I2C சாதனங்கள் ஒரே முகவரியைப் பகிர்ந்தால் முகவரி முரண்பாடுகள் ஏற்படலாம்.

3. SPI கம்யூனிகேஷன்

SPI (Serial Peripheral Interface) என்பது ஒரு ஒத்திசைவான சீரியல் கம்யூனிகேஷன் நெறிமுறையாகும், இது I2C-ஐ விட அதிக தரவு பரிமாற்ற விகிதங்களை வழங்குகிறது. இது வேகமான தொடர்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

வன்பொருள் அமைப்பு:

• Arduino-வின் MOSI (Master Out Slave In) பின்னை Raspberry Pi-யின் MOSI பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் MISO (Master In Slave Out) பின்னை Raspberry Pi-யின் MISO பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் SCK (Serial Clock) பின்னை Raspberry Pi-யின் SCLK பின்னுடன் இணைக்கவும்.
• Arduino-வின் SS (Slave Select) பின்னை Raspberry Pi-இல் உள்ள ஒரு GPIO பின்னுடன் இணைக்கவும் (Arduino-வை ஸ்லேவ் சாதனமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப் பயன்படுகிறது).
• Arduino-வின் GND (ground) ஐ Raspberry Pi-யின் GND உடன் இணைக்கவும்.

மென்பொருள் செயலாக்கம்:

Arduino குறியீடு (எடுத்துக்காட்டு):

            #include <SPI.h>

#define SLAVE_SELECT 10

void setup() {
 Serial.begin(9600);
 pinMode(SLAVE_SELECT, OUTPUT);
 SPI.begin();
 SPI.setClockDivider(SPI_CLOCK_DIV8); // Adjust clock speed as needed
}

void loop() {
 digitalWrite(SLAVE_SELECT, LOW); // Select the slave
 byte data = SPI.transfer(0x42); // Send data (0x42 in this example)
 digitalWrite(SLAVE_SELECT, HIGH); // Deselect the slave
 Serial.print("Received: ");
 Serial.println(data, HEX);
 delay(1000);
}
            

              
                Copy
              
            
          

Raspberry Pi குறியீடு (பைதான்):

            import spidev
import time

# Define SPI bus and device
spidev = spidev.SpiDev()
spidev.open(0, 0) # Bus 0, Device 0
spidev.max_speed_hz = 1000000 # Adjust speed as needed

# Define Slave Select pin
SLAVE_SELECT = 17 # Example GPIO pin

# Setup GPIO
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(SLAVE_SELECT, GPIO.OUT)

# Function to send and receive data
def transfer(data):
 GPIO.output(SLAVE_SELECT, GPIO.LOW)
 received = spidev.xfer2([data])
 GPIO.output(SLAVE_SELECT, GPIO.HIGH)
 return received[0]

try:
 while True:
 received_data = transfer(0x41)
 print(f"Received: {hex(received_data)}")
 time.sleep(1)

finally:
 spidev.close()
 GPIO.cleanup()
            

              
                Copy
              
            
          

கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:

• SPI-க்கு I2C-ஐ விட அதிக பின்கள் தேவை.
• சரியான தொடர்புக்கு ஸ்லேவ் செலக்ட் பின் மேலாண்மை முக்கியமானது.
• இரு சாதனங்களின் திறன்களின் அடிப்படையில் கடிகார வேகம் சரிசெய்யப்பட வேண்டும்.

4. USB கம்யூனிகேஷன்

Arduino-வை USB வழியாக Raspberry Pi உடன் இணைப்பது ஒரு மெய்நிகர் சீரியல் போர்ட்டை உருவாக்குகிறது. இது வன்பொருள் அமைப்பை எளிதாக்குகிறது, ஏனெனில் உங்களுக்கு ஒரு USB கேபிள் மட்டுமே தேவை.

வன்பொருள் அமைப்பு:

• Arduino-வை ஒரு USB கேபிள் மூலம் Raspberry Pi உடன் இணைக்கவும்.

மென்பொருள் செயலாக்கம்:

மென்பொருள் செயலாக்கம் சீரியல் கம்யூனிகேஷன் உதாரணத்தைப் போன்றது, ஆனால் Raspberry Pi இல் உள்ள சீரியல் போர்ட் `/dev/ttyACM0` (அல்லது அதுபோன்றது) என அடையாளம் காணப்படும். Arduino குறியீடு அப்படியே இருக்கும்.

கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:

• Arduino டிரைவர்கள் Raspberry Pi இல் சரியாக நிறுவப்பட்டுள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும் (பொதுவாக அவை இயல்பாகவே இருக்கும்).

5. வயர்லெஸ் கம்யூனிகேஷன் (ESP8266/ESP32)

ESP8266 அல்லது ESP32 போன்ற தனி வைஃபை மாட்யூலைப் பயன்படுத்துவது அதிக நெகிழ்வுத்தன்மையையும் வரம்பையும் வழங்குகிறது. Arduino ESP மாட்யூலுடன் சீரியல் வழியாக தொடர்பு கொள்ளலாம், மற்றும் ESP மாட்யூல் வைஃபை வழியாக Raspberry Pi (அல்லது மற்றொரு சர்வர்) உடன் இணைகிறது.

வன்பொருள் அமைப்பு:

• ESP8266/ESP32-ஐ Arduino உடன் சீரியல் வழியாக இணைக்கவும் (TX, RX, GND).
• ESP8266/ESP32-ஐ ஒரு சக்தி மூலத்துடன் (3.3V) இணைக்கவும்.

மென்பொருள் செயலாக்கம்:

இந்த முறையில் சிக்கலான குறியீட்டு முறை உள்ளது, ஏனெனில் நீங்கள் ESP மாட்யூலில் வைஃபை இணைப்பு மற்றும் தரவு பரிமாற்றத்தைக் கையாள வேண்டும். `ESP8266WiFi.h` (ESP8266-க்கு) மற்றும் `WiFi.h` (ESP32-க்கு) போன்ற நூலகங்கள் அவசியமானவை.

கருத்தில் கொள்ள வேண்டியவை:

• ESP மாட்யூலை ஒரு வைஃபை நெட்வொர்க்குடன் இணைக்க கட்டமைக்க வேண்டும்.
• Arduino, ESP மாட்யூல் மற்றும் Raspberry Pi இடையே ஒரு தொடர்பு நெறிமுறையை உருவாக்குவதை உள்ளடக்கியது (எ.கா., HTTP அல்லது MQTT ஐப் பயன்படுத்தி).

நடைமுறை பயன்பாடுகள் மற்றும் உலகளாவிய எடுத்துக்காட்டுகள்

Arduino-Raspberry Pi கலவையானது உலகெங்கிலும் உள்ள பல்வேறு தொழில்களில் ஏராளமான அற்புதமான பயன்பாடுகளைத் திறக்கிறது:

1. ஸ்மார்ட் விவசாயம் (உலகளாவிய)

• சூழ்நிலை: கலிபோர்னியாவின் நாபா பள்ளத்தாக்கில் உள்ள ஒரு திராட்சைத் தோட்டத்தில் அல்லது இந்தியாவின் டார்ஜிலிங்கில் உள்ள ஒரு தேயிலைத் தோட்டத்தில் மண் ஈரப்பதம், வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தைக் கண்காணித்தல்.
• Arduino: சென்சார் தரவைப் படித்து நீர்ப்பாசன அமைப்புகளைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• Raspberry Pi: தரவைச் செயலாக்குகிறது, விவசாயிகளுக்கு SMS அல்லது மின்னஞ்சல் வழியாக எச்சரிக்கைகளை அனுப்புகிறது, மேலும் பகுப்பாய்விற்காக ஒரு கிளவுட் தளத்திற்கு தரவைப் பதிவேற்றுகிறது.
• உலகளாவிய தாக்கம்: நீர் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது, பயிர் விளைச்சலை அதிகரிக்கிறது மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைக்கிறது.

2. வீட்டு ஆட்டோமேஷன் (உலகளாவிய)

• சூழ்நிலை: ஜெர்மனியின் பெர்லினில் அல்லது ஜப்பானின் டோக்கியோவில் உள்ள ஒரு ஸ்மார்ட் இல்லத்தில் விளக்குகள், உபகரணங்கள் மற்றும் பாதுகாப்பு அமைப்புகளைக் கட்டுப்படுத்துதல்.
• Arduino: சென்சார்கள் (எ.கா., மோஷன் டிடெக்டர்கள், கதவு சென்சார்கள்) மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்களுடன் (எ.கா., ஸ்மார்ட் பிளக்குகள், லைட் ஸ்விட்சுகள்) இடைமுகம் செய்கிறது.
• Raspberry Pi: மைய மையமாக செயல்படுகிறது, இணைக்கப்பட்ட அனைத்து சாதனங்களையும் கட்டுப்படுத்தும் மற்றும் பயனர் இடைமுகத்தை வழங்கும் ஒரு வீட்டு ஆட்டோமேஷன் சர்வரை (எ.கா., Home Assistant) இயக்குகிறது.
• உலகளாவிய தாக்கம்: வசதி, సౌలభ్యం மற்றும் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைக்கிறது.

3. சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு (உலகளாவிய)

• சூழ்நிலை: சீனாவின் பெய்ஜிங்கில் காற்றின் தரத்தைக் கண்காணித்தல் அல்லது பிரேசிலில் உள்ள அமேசான் மழைக்காடுகளில் நீரின் தரத்தைக் கண்காணித்தல்.
• Arduino: காற்றுத் தர சென்சார்களிலிருந்து (எ.கா., துகள் பொருள், ஓசோன்) அல்லது நீரின் தர சென்சார்களிலிருந்து (எ.கா., pH, கரைந்த ஆக்ஸிஜன்) தரவைச் சேகரிக்கிறது.
• Raspberry Pi: தரவை உள்நாட்டில் சேமிக்கிறது, பகுப்பாய்விற்காக ஒரு தொலைநிலை சர்வருக்கு தரவை அனுப்புகிறது, மேலும் ஒரு வலைத்தளம் அல்லது மொபைல் செயலியில் நிகழ்நேரத் தரவைக் காட்டுகிறது.
• உலகளாவிய தாக்கம்: சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் பற்றிய மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது, இது மாசுபாடு மூலங்களை அடையாளம் காணவும், சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளைப் பாதுகாக்கவும் உதவுகிறது.

4. ரோபாட்டிக்ஸ் (உலகளாவிய)

• சூழ்நிலை: ஜப்பானின் புகுஷிமாவில் பேரழிவுப் பகுதிகளை ஆராய்வதற்காக தொலைவிலிருந்து கட்டுப்படுத்தப்படும் ரோபோவை உருவாக்குதல் அல்லது ஜெர்மனியின் லுட்விக்ஷாஃபெனில் உள்ள ஒரு இரசாயன ஆலையில் அபாயகரமான சூழலில் பணிகளைச் செய்தல்.
• Arduino: மோட்டார்களைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, சென்சார் தரவைப் படிக்கிறது (எ.கா., தூர சென்சார்கள், முடுக்கமானிகள்), மற்றும் குறைந்த அளவிலான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது.
• Raspberry Pi: பட செயலாக்கம், பாதை திட்டமிடல் மற்றும் தொலைநிலை ஆபரேட்டருடன் தொடர்பு போன்ற உயர் மட்டப் பணிகளைக் கையாளுகிறது.
• உலகளாவிய தாக்கம்: மனிதர்களுக்கு மிகவும் ஆபத்தான அல்லது கடினமான பணிகளைச் செய்ய ரோபோக்களை செயல்படுத்துகிறது.

5. தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் (உலகளாவிய)

• சூழ்நிலை: சீனாவின் ஷாங்காயில் உள்ள ஒரு உற்பத்தி ஆலையில் உற்பத்தி செயல்முறைகளைக் கண்காணித்தல் மற்றும் கட்டுப்படுத்துதல் அல்லது நெதர்லாந்தின் ரோட்டர்டாமில் உள்ள ஒரு விநியோக மையத்தில் கிடங்கு செயல்பாடுகளை தானியக்கமாக்குதல்.
• Arduino: தொழிற்சாலை தளத்தில் உள்ள சென்சார்கள் மற்றும் ஆக்சுவேட்டர்களுடன் இடைமுகம் செய்கிறது, இயந்திரங்களின் நிகழ்நேரக் கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது.
• Raspberry Pi: பல Arduinos-இலிருந்து தரவைச் சேகரிக்கிறது, தரவைப் பகுப்பாய்வு செய்கிறது, மற்றும் அறிக்கைகளை உருவாக்குகிறது. இது முன்கணிப்புப் பராமரிப்பு அல்காரிதம்களை செயல்படுத்தவும், உற்பத்தி செயல்முறைகளை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• உலகளாவிய தாக்கம்: செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, வேலையில்லா நேரத்தைக் குறைக்கிறது, மற்றும் தொழில்துறை சூழல்களில் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது.

குறியீடு எடுத்துக்காட்டுகள்: ஒரு நடைமுறை செயல்விளக்கம்

Arduino ஒரு அனலாக் சென்சார் மதிப்பை (எ.கா., ஒரு வெப்பநிலை சென்சார்) படித்து அதை சீரியல் கம்யூனிகேஷன் வழியாக Raspberry Pi-க்கு அனுப்பும் ஒரு எளிய உதாரணத்தை விளக்குவோம். Raspberry Pi பின்னர் பெறப்பட்ட மதிப்பை கன்சோலில் காட்டுகிறது.

Arduino குறியீடு (வெப்பநிலை சென்சார்):

            void setup() {
 Serial.begin(9600);
}

void loop() {
 int temperature = analogRead(A0); // Read analog value from pin A0
 float voltage = temperature * (5.0 / 1023.0); // Convert to voltage
 float temperatureCelsius = (voltage - 0.5) * 100; // Convert to Celsius
 Serial.print(temperatureCelsius);
 Serial.println(" C");
 delay(1000);
}
            

              
                Copy
              
            
          

Raspberry Pi குறியீடு (பைதான்):

            import serial

try:
 ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)
except serial.SerialException as e:
 print(f"Error: Could not open serial port. Please ensure the Arduino is connected and the port is correct. Details: {e}")
 exit()

while True:
 try:
 data = ser.readline().decode('utf-8').strip()
 if data:
 print(f"Temperature: {data}")
 except UnicodeDecodeError as e:
 print(f"Unicode Decode Error: {e}")

 except serial.SerialException as e:
 print(f"Serial Exception: {e}")
 break

 except KeyboardInterrupt:
 print("Exiting program.")
 ser.close()
 break




            

              
                Copy
              
            
          

வன்பொருள் ஒருங்கிணைப்பிற்கான சிறந்த நடைமுறைகள்

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-யின் வெற்றிகரமான ஒருங்கிணைப்பை உறுதிப்படுத்த, இந்த சிறந்த நடைமுறைகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:

• மின்சாரம்: Arduino மற்றும் Raspberry Pi ஆகிய இரண்டிற்கும் நிலையான மற்றும் போதுமான மின்சாரம் இருப்பதை உறுதி செய்யவும். வோல்டேஜ் வீழ்ச்சிகள் அல்லது பிரவுன்அவுட்களைத் தவிர்க்க ஒவ்வொரு சாதனத்திற்கும் தனித்தனி மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தவும்.
• நிலை மாற்றுதல்: Raspberry Pi 3.3V லாஜிக் மட்டங்களில் இயங்குகிறது, அதேசமயம் Arduino பொதுவாக 5V இல் இயங்குகிறது. சேதத்தைத் தடுக்க இரு சாதனங்களுக்கும் இடையிலான வோல்டேஜ் மட்டங்களை மாற்ற லெவல் ஷிஃப்டர்களைப் பயன்படுத்தவும்.
• கிரவுண்டிங்: ஒரு பொதுவான குறிப்புப் புள்ளியை உறுதிப்படுத்த Arduino மற்றும் Raspberry Pi ஆகிய இரண்டின் கிரவுண்டுகளையும் இணைக்கவும்.
• வயரிங்: நம்பகமான இணைப்புகளை உறுதிப்படுத்த உயர்தர கம்பிகள் மற்றும் இணைப்பிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
• மென்பொருள் நூலகங்கள்: மேம்பாட்டை எளிதாக்கவும், பிழைகளின் அபாயத்தைக் குறைக்கவும் தற்போதுள்ள நூலகங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தவும்.
• பிழை கையாளுதல்: எதிர்பாராத நிகழ்வுகளை அழகாகக் கையாளவும், செயலிழப்புகளைத் தடுக்கவும் உங்கள் குறியீட்டில் வலுவான பிழை கையாளுதலைச் செயல்படுத்தவும்.
• பாதுகாப்பு: குறிப்பாக IoT பயன்பாடுகளில் பாதுகாப்பை தீவிரமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். உங்கள் தரவைப் பாதுகாக்கவும், அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகலைத் தடுக்கவும் குறியாக்கம் மற்றும் அங்கீகாரத்தைப் பயன்படுத்தவும்.
• ஆவணப்படுத்தல்: உங்கள் வன்பொருள் அமைப்பு, மென்பொருள் குறியீடு மற்றும் உள்ளமைவுப் படிகளை முழுமையாக ஆவணப்படுத்தவும். இது உங்கள் அமைப்பைப் பராமரிக்கவும் சரிசெய்யவும் எளிதாக்கும்.

பொதுவான சிக்கல்களை சரிசெய்தல்

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-ஐ ஒருங்கிணைப்பது சில நேரங்களில் சவாலாக இருக்கலாம். இங்கே சில பொதுவான சிக்கல்கள் மற்றும் அவற்றின் தீர்வுகள்:

• தொடர்பு சிக்கல்கள்: வயரிங் சரியாக உள்ளதா, பாட் விகிதங்கள் ஒரே மாதிரியாக உள்ளதா, சரியான சீரியல் போர்ட் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுள்ளதா என்பதைச் சரிபார்க்கவும். தொடர்பு சிக்னல்களை பிழைத்திருத்த ஒரு லாஜிக் அனலைசரைப் பயன்படுத்தவும்.
• மின்சார சிக்கல்கள்: இரு சாதனங்களுக்கும் நிலையான மற்றும் போதுமான மின்சாரம் இருப்பதை உறுதி செய்யவும். ஒரு மல்டிமீட்டர் மூலம் வோல்டேஜ் மட்டங்களைச் சரிபார்க்கவும்.
• டிரைவர் சிக்கல்கள்: Raspberry Pi-இல் Arduino-விற்கான தேவையான டிரைவர்களை நிறுவவும்.
• மென்பொருள் பிழைகள்: உங்கள் குறியீட்டை முழுமையாகச் சோதித்து, பிழைகளைக் கண்டறிந்து சரிசெய்ய ஒரு பிழைத்திருத்தியைப் பயன்படுத்தவும்.
• முகவரி முரண்பாடுகள்: I2C கம்யூனிகேஷனுக்கு, பஸ்ஸில் உள்ள வெவ்வேறு சாதனங்களுக்கு இடையில் முகவரி முரண்பாடுகள் இல்லை என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.

Arduino மற்றும் Raspberry Pi ஒருங்கிணைப்பின் எதிர்காலம்

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-யின் ஒருங்கிணைப்பு எதிர்காலத்தில் இன்னும் தடையற்றதாகவும் சக்திவாய்ந்ததாகவும் மாற வாய்ப்புள்ளது. வளர்ந்து வரும் போக்குகள் பின்வருமாறு:

• எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்: எட்ஜ் சாதனங்களில் அதிக தரவு செயலாக்கம் மற்றும் பகுப்பாய்வைச் செய்வது, கிளவுட் இணைப்ப полагаியிருப்பதைக் குறைக்கிறது.
• இயந்திர கற்றல்: அறிவார்ந்த பயன்பாடுகளை செயல்படுத்த Arduino மற்றும் Raspberry Pi-இல் இயந்திர கற்றல் அல்காரிதம்களை ஒருங்கிணைத்தல்.
• 5G இணைப்பு: IoT சாதனங்களுக்கு இடையே வேகமான மற்றும் நம்பகமான தொடர்பை செயல்படுத்த 5G நெட்வொர்க்குகளைப் பயன்படுத்துதல்.
• குறைந்த சக்தி கொண்ட பரந்த பகுதி நெட்வொர்க்குகள் (LPWAN): LoRaWAN மற்றும் Sigfox போன்ற தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி குறைந்த மின் நுகர்வுடன் நீண்ட தூரங்களுக்கு சாதனங்களை இணைத்தல்.
• AI முடுக்கம்: எட்ஜில் வேகமான அனுமானம் மற்றும் மாடல் செயல்பாட்டை செயல்படுத்த Raspberry Pi-இல் பிரத்யேக AI சிப்கள் மற்றும் நூலகங்களை ஒருங்கிணைத்தல்.

முடிவுரை

Arduino மற்றும் Raspberry Pi-யின் கலவையானது உலகளாவிய ரீதியில் புதுமையான IoT தீர்வுகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். ஒவ்வொரு தளத்தின் பலங்களையும் புரிந்துகொண்டு ஒருங்கிணைப்பிற்கான சிறந்த நடைமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், நீங்கள் சாத்தியக்கூறுகளின் உலகத்தைத் திறக்கலாம். ஸ்மார்ட் விவசாயம் முதல் தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் வரை, பயன்பாடுகள் உங்கள் கற்பனையால் மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகின்றன.

வன்பொருள் இணக்கத்தின் சக்தியைத் தழுவி, இன்றே உங்கள் சொந்த இணைக்கப்பட்ட உலகத்தை உருவாக்கத் தொடங்குங்கள்!