Надежный счетчик кВт·ч на Sigfox с Arduino MKR Fox 1200

Компоненты и материалы

Приложения и сервисы

• Arduino IDE
• Sigfox Backend
• ThingSpeak API

О проекте

1. В двух словах

Устройство подключает старый индукционный счетчик электричества к интернету. Счетчик с вращающимся диском: по кругу рефлектирующая краска, одна черная полоса. Один оборот = проход черной полосы. В данном проекте 120 оборотов = 1 кВт·ч.

2. Микроконтроллер, сеть IoT и прочее

Используется Arduino MKRFOX1200 со встроенным модулем Sigfox (LPWAN, 868 МГц ISM). Лимит: 140 сообщений в сутки (12 байт полезной нагрузки). Данные хранятся в облаке Sigfox, откуда их можно перенаправить колбэками.

ThingSpeak — IoT-платформа для визуализации данных. В проекте служит приемником колбэка Sigfox, строит графики потребления в реальном времени.

3. Практическая реализация

1. Сборка: соедините компоненты по схеме. Питание — USB powerbank или ноутбук.
2. Код: загрузите скетч (прилагается).
3. ThingSpeak: зарегистрируйтесь, создайте канал 1 (поле Consumption), канал 2 на базе MATLAB Analysis с кодом для накопления значений в кВт·ч (см. код в оригинале).
4. Sigfox Callback: в backend.sigfox.com создайте callback:
   • TYPE: DATA UPLINK
   • CHANNEL: URL
   • CUSTOM PAYLOAD CONFIG: status::uint:32:little-endian
   • URL PATTERN: https://api.thingspeak.com/update?api_key=WRITE_API_KEY_CHANNEL1&field1={customData#status}
   • METHOD: GET

4. Установка и логика работы

Датчик CNY70 клеится двусторонним скотчем на стекло счетчика, напротив центра диска. Два нажатия кнопки — режим калибровки: на рефлектирующей части диод горит, на черной полосе — гаснет. Третье нажатие — старт измерений. Устройство считает обороты (точность 25 Вт·ч = 3 оборота) и каждые 30 минут отправляет накопленное потребление в Sigfox.

5. Результат

На ThingSpeak отображается график потребления электрической энергии в кВт·ч с обновлением каждые 30 минут.