Smart Piscina Com IoT Ionic Dweet E DragonBoard
Información do produto:
O Smart Piscina Com IoT é un produto de arquitectura IoT que
permite o control e seguimento dunha piscina mediante Ionic,
Tecnoloxías Dweet e DragonBoard. Inclúe compoñentes como
o Linker Mezzanine, 96Boards GPIO e Py-Spidev. O produto
permite aos usuarios controlar o estado do tratamento, o estado da bomba,
estado do depósito e valor do pH da piscina. O produto tamén
inclúe un provedor de Dweet que permite aos usuarios enviar datos ao
Plataforma Dweet.io para máis análises.
Instrucións de uso do produto:
Para usar o produto Smart Piscina Com IoT, siga estes
instrucións:
- Actualice e actualice o software executando o seguinte
comandos no terminal:
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get dist-upgrade - Instale compoñentes adicionais executando os seguintes comandos
na terminal:
sudo apt-get install gedit
sudo apt-get install python-pip
sudo apt-get install build-essential autoconf automake
libtool-bin pkg-config python-dev
git clone
https://github.com/jackmitch/libsoc.git
cd libsoc
sudo autoreconf -i
sudo ./configure --enable-python=2 --enableboard=
dragonboard410c --with-board-configs
sudo make
sudo make install
sudo ldconfig /usr/local/lib
git clone
https://github.com/96boards/96BoardsGPIO.git
cd 96BoardsGPIO/
sudo ./autogen.sh
sudo ./configure
sudo make
sudo make install
sudo ldconfig
git clone https://github.com/doceme/pyspidev.git
cd py-spidev
sudo python setup.py install
sudo ldconfig - Edite o ficheiro libsoc.conf file executando o seguinte comando en
o terminal:
sudo gedit /usr/local/etc/libsoc.conf
Actualiza o file contido ao seguinte:
{ status_tratamento: 0, ligadesliga_bomba: 0, status_bomba:0,
status_reservatorio:0, PH_setpoint:6, PH_valor: 4 } - Instale a biblioteca de solicitudes executando o seguinte comando
o terminal:
sudo pip install requests - Use o produto importando spidev, time, Dweet, gpio e
GPIO. Executar as funcións necesarias para controlar e supervisar
piscina. Por example, use a función readPH para ler o pH
valor da piscina. Use a función liga_des_bomba para activar/desactivar
a bomba. Use a función atualiza_sp para actualizar o punto de consigna de pH
valor. Use a función dweetPost para enviar datos a Dweet.io
plataforma para unha análise posterior.
instrutivos
Smart Piscina Com IoT – Ionic, Dweet E DragonBoard
por rxidieh
Introdución
Apresento aqui uma solución para monitoramento e tratamento de piscinas de maneira remota, que poderia ser usado tanto pelo proprietário de um imóvel, como por algum piscineiro que poderia veri car remotamente diversas piscinas as quais ele atende. O hardware está baseado na placa DragonBoard da Qualcom e na placa Linker Mezanine da 96boards. Tamén se usan sensores de Arrow para a placa Linker Mezanine. Esta non é uma implementación nal! Mas sim um desenvolvimento para mostrar como realizar a programação do Hardware, a comunicação com um serviço repositório na nouvem ea criação de um app para acceso e controle do system. As funções criadas são: -Controle do PH da Piscina -Acionamento da Bomba e monitoramento -Monitoramento do nível do reservatório de produto para tratamento
Arquitectura IoT
A automatización eo control do tratamento da piscina son realizados pela Dragonboard, com interface do usuário via app Web. Para que isto sexa possível, é utilizada a arquitectura demostrada na imaxe, e consiste en:
1. Os dados são lidos e procesados pela Dragonboard 2. A DragonBoard escreve em um repositório na Web, neste caso o Dweet.io 3. O Dweet.io disponibiliza as informações lidas para que sejam disponíveis para outras aplicações 4. Um aplicativo Web desenvolvido no Ionic e Acessa os datos do Dweet.io e apresenta em uma interface
HTML para o usuário
Smart Piscina Com IoT – Ionic, Dweet E DragonBoard: Páxina 1
Paso 1: Configuración do hardware
Como dito, foi utilizado a DragonBoard 410c para realizar a automatización e control local da piscina. Xunto com a Dragonboard foi instalado um shield da 96boards chamado Linker Mezanine, que facilita o acceso aos IOs da DragonBoard. Este shield tb possui dous conversores A/D para leitura de dados analóxicos. Nas imaxes existen a con guração utilizada para conexão dos IOs deste exemplo.
1. Foi considerado o uso de um PHmetro que forneça uma saída proporcional de 0 a 5V para que sexa compatível com a entrada do A/D. Caso seja usado um com sinal maior, será necesario um divisor resistivo para compatibilizar ou sinal com a entrada
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2. No exemplo, ao invés de um PHmetro foi usado um potênciometro para simulação do sinal 3. Para simular o acionamento da bomba foi usado um led, que em um projecto real poderia ser um
acoplador ótico acionando um TRIAC ou relé 4. O sensor de rotación da bomba foi simulado com um sensor de toque. Em uma aplicação real poderia ser
um sensor no eixo da bomba ou um contado auxiliar do contator que aciona a bomba. Neste caso, em caso de defeito da bomba ou queda do disjuntor, seria possível veri car que a bomba foi acionada e non está xirando 5. O sensor para nível do reservatório é um do tipo “tilt” que deberá ser instalado em uma bóia 6 Por m, a doseagem de produto é feita por uma eletroválvula acionada por um relé
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Paso 2: Preparación de DragonBoard
Atualização da Placa e instalación das bibliotecas p/ 96boards
A placa DragonBoard vem de fábrica com uma distribuiçaõ Linux chamada Linaro, ela é o seu ciente en recursos para executar esta aplicación, bastando atualizar a placa e realizar a instalación das bibliotecas da 96boards para interface com a Linker Mezanine. Uma vez que estamos traballando em Linux, podemos acceder ao Terminal para realizar os comandos de atualização e instalación de bibliotecas: Os seguintes comandos realizam a atualização da placa:
sudo apt-get update sudo apt-get upgrade sudo apt-get dist-upgrade
Para traballar como o Python, tamén realiza unha instalación do editor de textos e do interpretador
sudo apt-get install gedit sudo apt-get install python-pip
Na sequeência serão instaladas as Bibliotecas necessárias. Os comandos deben ser apresentados na orde a seguir e os críticos para a instalación correta:
sudo apt-get install build-essential autoconf automake libtool-bin pkg-config python-dev sudo reboot
LIBSOC (Acceso a Linker Mezanine)
git clone https://github.com/jackmitch/ libsoc.git cd libsoc sudo autoreconf -i sudo ./configure –enable-python=2 –enableboard= dragonboard410c –with-board-configs sudo make sudo make install sudo ldconfig /usr /local/lib sudo reinicio
96 táboas:
git clone https://github. com/96boards/96BoardsGPIO.git
cd 96BoardsGPIO/
sudo ./autogen.sh sudo ./configure sudo make sudo make install sudo ldconfig
Quase non m… mais aproveitamos para instalar tb a biblioteca para acceder á parte analóxica da Linker Mezanine:
git clone https://github.com/doceme/pyspidev.git cd py-spidev sudo python setup.py instalar sudo ldconfig sudo reboot
É importante lebrar que na LIBSOC está como referencias de endereçamento da Linker Mezanine, e serve de referencia caso precise acessar diretamente um endereço de IO
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sudo gedit /usr/local/etc/libsoc.conf
Paso 3: Criação Do Objeto No Dweet.io
Como o próprio slogan diz, o dweet.io funciona como um Twitter para IoT, onde as coisas podemos enviar e recibir dados pela internet de maneira facilitada. o torna interessante para início dos testes com IoT. Para criar ou obxecto non Dweet basta seguir os seguintes pasos:
1. Acessar o Dweet.io e clicar em “Play” 2. Na guia POST crie um nom para o obejto no campo “cousa” 3. Non campo “content” adicione os dados que serão lidos e enviados. Os dados deben estar sen formato
"json" 4. Fai clic en "Próbao!" e observe o resultado em “Response Body” 5. Caso queira con rmar o uncionamento da “coisa”, vá até ocampo “Get Lattest Dweet”, insira o nome do
obje criado e clique em “Try it out” para veri car a resposta do Dweet. Para esta aplicación foi criado ou obxecto “smart_piscina” que tem o seguinte conteúdo:
{ “status_tratamento”: 0, “ligadesliga_bomba”: 0, “status_bomba”:0, “status_reservatorio”:0, “PH_setpoint”:6, “PH_valor”: 4 }
Nele está todos os dados necesarios para a comunicación entre a DragonBoard ea aplicación Web. É importante ressaltar que o nome do obxecto debe ser alterado no Dweet e no código fonte das aplicações para evitar que outros dispositivos accedan simultaneamente a coisa xerando resultados indesejados.
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Paso 4: Programación en Python
Lóxica de Funcionamento
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O software de Controle da Piscina foi desenvolvido en Python, que é uma linguagem simples e interpretada, ou non se necesita compiladores para obter a execución da aplicación. As funções realizadas no software piscina_ nal.py, que roda na DragonBoard son as seguintes:
1. Controla o PH, monitorando o valor medido na piscina e comparando com o “Setpoint” de nido pelo usuário non Web aplicación. A correção será feita dosando produto através do acionamento da eletroválvula.
2. O acionamento da eletroválvula é temporizado, ou sexa, uma certa cantidade de produto é dosada ea lóxica gardada nun determinado período para realizar unha nova dosificación.
3. O controle só é realizado se a bomba da piscina estiver em funcionamento e se o nível do tanque de produto para dosagem estiver ok!
4. Quando o PH atinge um valor superior ao desexado, a dosaxe para automaticamente 5. Controla a bomba, ligando e desligando a mesma através do Web app, conforme solicitação do usuário 6. Monitora e informa ao usuário ou nível do reservatório do produto de Dosagem 7. Informa anomalia na bomba, caso seja ligada e não rode.
Antes de apresentar o código, desenvolvemos algúns axustes na Dragonboard para que se comunique adecuadamente con Dweet.io
Compoñentes adicionais
Instala a biblioteca REQUESTS para realizar funcións de POST e GET en HTTP
solicitudes de instalación de sudo pip
Copiar o arquivo dweet.py para a mesma pasta onde está a aplicación smart_piscina.py
Código Fonte em Python
A seguir apresentamos o código por partes, nesta primeira sao lidas as bibliotecas necessárias, con gurados os IOs e realizada a leitura analóxica do valor de PH.
importar spidev hora de importación desde dweet importar Dweet desde libsoc importar gpio desde gpio_96boards importar GPIO
COMANDO_BBA = 36
#Comando Bomba
NIVEL_PROD = 13
#Chave de nivel
DOSAGEM_VVL = 115
#Valvula Dosagem
BBA_LIGADA = 24 #Retorno de Bomba ligada
GPIO_CS = 18
#Sensor PH (Analóxico)
pinos = (
(GPIO_CS, 'out'),(COMANDO_BBA, 'out'),(DOSAGEM_VVL, 'out'),(NIVEL_PROD, 'in'),(BBA_LIGADA, 'in')
)
dweet = Dweet()
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0,0)
spi.max_speed_hz=10000
spi.mode = 0b00
spi.bits_per_word = 8def readPH(gpio):
gpio.digital_write(GPIO_CS, GPIO.HIGH)
time.sleep (0.0002)
gpio.digital_write(GPIO_CS, GPIO.LOW)
r = spi.xfer2([0x01, 0x80, 0x00])
gpio.digital_write(GPIO_CS, GPIO.HIGH)
adcout = (r[1] << 8) & 0b1100000000
adcout = adcout | (r[2] e 0xff)
adcout = (adcout * 0.014)
#converter para PH 0 a 14
devolver aviso
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Na segunda parte, é realizada a leitura do Dweet e os dados armados em variáveis globais para as lóxicas do software:
def le_dweet():
#Le qual setpoint para tratamento
global ld_bomba, st_bomba, st_trat, st_res, PH_valor, PH_SP
resposta = dweet.latest_dweet(name="smart_piscina")
ld_bomba = resposta['with'][0]['content']['ligadesliga_bomba']
st_bomba = resposta['with'][0]['content']['status_bomba']
st_trat = resposta['with'][0]['content']['status_tratamento']
st_res = resposta['con'][0]['contido']['status_reservatorio']
PH_valor = resposta['con'][0]['contido']['PH_valor']
PH_SP = resposta['with'][0]['content']['PH_setpoint']
devolver ld_bomba, st_bomba, st_trat, st_res, PH_valor, PH_SP
A terceira parte é a función que realiza o tratamento da piscina, como a lóxica para acionamento baseada no PH, nível do reservatório e bomba ligada. Note que as variáveis de monitoramento são as mesmas lidas pelo Dweet, desta forma conseguimos atualizar os valores na lóxica para que despois sexam novamente enviados ao servizo.
def tratamento(): global st_trat, st_res, st_bomba st_res = gpio.digital_read(NIVEL_PROD) st_bomba = gpio.digital_read(BBA_LIGADA) if (PH_valor < PH_SP) and ( st_res == 1) and ( st_bomba == 1): gpio. digital_write(DOSAGEM_VVL, GPIO.HIGH) time.sleep(2) #tempo da dosagem do produto gpio.digital_write(DOSAGEM_VVL, GPIO.LOW) time.sleep(1) #espera entre dosagens st_trat = 1 print(“TRATAMENTO lIGADO”) else: gpio.digital_write(DOSAGEM_VVL, GPIO.LOW) st_trat = 0 print(“TRATAMENTO DESlIGADO”) return st_trat, st_res
A quarta e última parte é o looping de execución da lóxica. A orde onde as subrotinas são chamadas é importante para que os dados lidos pelo Dweet sejam atualizados e depois enviados para a correta visualización non Web aplicación.
if __name__=='__main__': con GPIO(pins) como gpio: while True:
le_dweet() tratamento() PH_valor = round(readPH(gpio), 2) if ld_bomba == 1: gpio.digital_write(COMANDO_BBA, GPIO.HIGH) print(“Bomba Ligada”) else: gpio.digital_write(COMANDO_BBA, GPIO. LOW) print(“Bomba Desligada”) print(“Valor do PH = %d” % PH_valor) print(“Valor do SP PH = %d” % PH_SP) print(“”) dweet.dweet_by_name(name=”smart_piscina” , data={“ligadesliga_bomba”:ld_bomba, “status_bomba”:st_bomba, “status_tratamento”:st_trat, “status_reservatorio”:st_res, “PH_valor”:PH_valor, “PH_setpoint”:PH_SP}) time.sleep(10)
https://www.instructables.com/ORIG/FPV/I7ZO/JAMTVW5R/FPVI7ZOJAMTVW5R.py https://www.instructables.com/ORIG/FMD/BHS3/JAMTVW5V/FMDBHS3JAMTVW5V.py
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Paso 5: Desenvolvimento Do APP – Ambiente Hídrido
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Plataforma híbrida Ionic
O aplicativo para control da piscina será desenvolvido utilizando a túa plataforma híbrida, ou sexa, fazemos a abstracción do hardware que o app será utilizado e desenvolvemos un proxecto utilizando HTML, CSS e Javascript que posteriormente pode converterse nunha aplicación para a túa plataforma especíca como Android ou IOS. Neste caso utilizamos o IONIC, que funciona baseado na plataforma Cordova, que permite visualizar e probar a aplicación através da renderización na mesma tela de um. Web Navegador. Para o Desenvolvemento da aplicación, o uso da linguaxe HTML e Typescript. o IONIC tamén permite a utilización do framework Angular para traballar ocs compoñentes como Models e Controllers.
Instalação do Ambiente de Desenvolvimento
O desenvolvimento da aplicación será realizado nun computador pessoal, e non na placa DragonBoard. Iniciaremos com a instalçaão do node.js, necessário apra o funcionamento do Ionic Acessar o site https://nodejs.org/en/ e fazer o Download da última versión do node.js Após concluída a instalación, o xerador de pacotes NPM deve foi instalado durante a instalación do node.js. Ele permitirá realizar unha instalación do Ionic. Sen aviso de comando do Windows realice unha instalación cos seguintes comandos:
npm install g cordova ionic npm install g cordova
Para testar o ionic, o seguinte comando pode ser executado e se estiver o teu ok retornará a versión instalada:
iónico v
Criação da aplicación no Ionic
Non, non tem uma interface grá ca bonita. Tem que criar o app empregando unha liña de comandos. Mas depois a facilidade de uso compensa. Para criar unha nova aplicación, neste caso a smart_piscina, dixitalizamos o seguinte comando:
inicio iónico smart_piscina en branco
Será criada uma nova aplicación en branco que estará salva no directorio:
C:UsuáriosNome do usuáriosmart_piscina
Para probar o código:
cd smart_piscina ionic serve
Será aberta uma tela no navegador padrão mostrando a aplicación en branco
Paso 6: Desenvolvemento do APP – Edição Da Aplicação
A edición da aplicación en branco xerada pelo Ionic será realizada no Visual Studio Code, aplicativo gratuíto de programação desenvolvido para Microsoft e que pode ser baixado no site: https://code.visualstudio.com/download Os códigos alterados são apresentados a seguir, pero tamén está dispoñible para descargar.
Interface
A interface com o usuário será editada no arquivo home.html. Note que as tags utilizadas como próprias do Ionic e contém Smart Piscina Com IoT – Ionic, Dweet E DragonBoard: Page 11
algúns parámetros inseridos utilizando os recursos do framework Angular. Os recursos do Angular são utilizados no botão de acionamento da bomba e na entrada do valor de Setpoint do PH. Non é possível apresentar o código aqui por uma limitação do Instructables, que apaga as tags. De qualquer forma está dispoñible no arquivo compactado para descargar.
Procesamento
As fuções referentes a leitura e escrita de dados no Dweet e lóxicas em geral para o correto funcionamento da interface está no arquivo home.ts desenvolvido em Typescript, liguagem muito semelhante ao Javascript
importar { Component } de '@angular/core'; importar { NavController } desde 'ionic-angular';
//É preciso importar o provider. importar { DweetProvider } desde '../../providers/dweet/dweet';
@Component({ selector: 'page-home', modeloUrl: 'home.html'
})
Exportar clase Páxina de inicio {
constructor (navCtrl público: NavController, privado DweetProvider: DweetProvider) { }
//Declarações de Variáveis resposta públicaDweet: string="”; public status_tratamento: string="danger"; público st_trat = 0; public status_bomba: string="perigo"; público st_bba = 0; public status_reservatorio: string="danger"; st_res públicas = 0; locais públicos = Array(); público PH_val = 0; público SP_PH = 0;
//Modelo do botão de ligar bomba public bomba_model = {
marcado: falso, nome: "Ligar Bomba" }
iónViewDidLoad () { //buscando os dados no Dweet e salvando nas variacións locais this.DweetProvider.getLastestDweet(“smart_piscina”).subscribe( data=>{
resposta const = (datos como calquera); const objeto_retorno = JSON.parse(response._body); this.locais = obxecto_retorno.with[0].content; this.bomba_model.checked = obxecto_retorno.with[0].content.ligadesliga_bomba; this.st_bba = objeto_retorno.with[0].content.status_bomba; this.st_trat = objeto_retorno.with[0].content.status_tratamento; this.st_res = objeto_retorno.with[0].content.status_reservatorio; this.PH_val = obxecto_retorno.with[0].content.PH_valor; this.SP_PH = objeStmo_arret tPoirsncoin.wa iCtho[m0].IcooTn-teIonnti.cP,HD_wseeettpEoinDtr;agonBoard: Páxina 12
this.SP_PH = obxecto_retorno.with[0].content.PH_setpoint; console.log(this.locais); }, erro => { console.log(erro); } ) //Atualiza icones de Status this.status_bomba = ((this.st_bba == 1) ? “secondary” : “danger”); this.status_tratamento = ((this.st_trat == 1) ? “secondary” : “perigo”); this.status_reservatorio = ((this.st_res == 1) ? “secundario” : “perigo”); }
//Botão Atualizar update() {
esta.iónViewDidLoad(); }
//Liga Desliga Bomba liga_des_bomba(){ this.dweetPost() }
atualiza_sp(){ this.dweetPost()
}
dweetPost(){ //Converte dados do botão de Boolean para inteiro const ld_bba = ((this.bomba_model.checked == true) ? 1 : 0);
//Envia dados para o Dweet.io const json_dweet = {“ligadesliga_bomba”: ld_bba, “status_bomba”: this.st_bba, “status_tratamento”: this.st_trat, “status_reservatorio”: this.st_res, “PH_valor”: this.PH_val , “PH_setpo int”: this.SP_PH}; this.DweetProvider.setDweet(“smart_piscina”,json_dweet).subscribe(
datos=>{ console.log(datos); }, erro => { console.log (erro); } ) } }
Provedor de Dweet
É necesario criar o provedor para realizar unha comunicación HTTP con Dweet. Isto é feito através do Ionic com o seguinte comando no prompt de comando:
provedor de xeración iónica dweet
Neste momento é xerado o arquivo dweet.ts que deberá ter os comandos referentes a conexão com o Dweet e realización das funções de GET e POST. O código necesario é exibido a seguir:
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importar { Http } desde '@angular/http'; importar { Injectable } desde '@angular/core'; importar 'rxjs/add/operator/map'; /*
Clase xerada para o provedor DweetProvider. Consulte https://angular.io/guide/dependency-injection para obter máis información sobre os provedores e Angular DI. */ @Injectable() clase de exportación DweetProvider { base privadaUrl = "https://dweet.io:443/" constructor (http://público: Http) {
console.log('Ola provedor de DweetProvider'); } //Método responsável por buscar as informações no Dweet. getLastestDweet(cousa: cadea) {
const url_obter = isto.baseUrl + “get/latest/dweet/for/” + cousa; console.log(url_obter); devolve isto.http.get(url_obter); } //Método resposnsável por modificar os datos no Dweet. setDweet(cousa, corpo) { return this.http.post(this.baseUrl + “dweet/for/”+ cousa, corpo); } }
Por m, é necesario realizar unha modificación no arquivo app.module.ts para que carregue adecuadamente os compoñentes HTTP para o funcionamento do Dweet Provider:
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importar { BrowserModule } desde '@angular/platform-browser'; importar { ErrorHandler, NgModule } desde '@angular/core'; importar { IonicApp, IonicErrorHandler, IonicModule } desde 'ionic-angular'; importar { SplashScreen } desde '@ionic-native/splash-screen'; importar { StatusBar } desde '@ionic-native/status-bar'; importar { HttpModule } desde '@angular/http'; importar { MyApp } desde './app.component'; importar { HomePage } desde '../pages/home/home'; importar { DweetProvider } desde '../providers/dweet/dweet'; @NgModule({
declaracións: [ A miña aplicación, páxina de inicio
], importacións: [
BrowserModule, IonicModule.forRoot(MyApp), //Importar o módulo HTTP usado no Dweet. HttpModule ], bootstrap: [IonicApp], entryComponents: [ MyApp, HomePage ], provedores: [ StatusBar, SplashScreen, {proporcionar: ErrorHandler, useClass: IonicErrorHandler}, DweetProvider ] }) clase de exportación AppModule {}
Ufa!
Salve todo e proba a aplicación através do comando:
servizo iónico
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https://www.instructables.com/ORIG/FUH/W6SK/JAMTWKY9/FUHW6SKJAMTWKY9.zip
Descargar
Paso 7: Colocando Tudo Para Funcionar!!
1.Iniciando o Dweet: No site Dweet.io, crie o object conform descrito no passo 3
Smart Piscina Com IoT – Ionic, Dweet E DragonBoard: Páxina 19
2.Iniciando a aplicación na DragonBoard: Abra o Terminal no Linaro, acceda a pasta onde está na aplicación smart_home.py e digite o comando:
sudo python smarthome.py
3.Iniciando a aplicação no Ionic: Abra o prompt de comando, acesse a pasta onde está o aplicativo criado no Ionic e digite o comando
servizo iónico
https://youtu.be/O27f93xE0bk https://youtu.be/HaSeRf3wkSI https://youtu.be/vx16cLQKOeU
Paso 8:
Smart Piscina Com IoT – Ionic, Dweet E DragonBoard: Páxina 20
Documentos/Recursos
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instructables Smart Piscina Com IoT Ionic Dweet E DragonBoard [pdfInstrucións Smart Piscina Com IoT Ionic Dweet E DragonBoard, Smart Piscina, Com IoT Ionic Dweet E DragonBoard, Dweet E DragonBoard |
