הרקע
מערכת השטיפה האוטומטית של השדות הסולאריים בנויה משני סוגי לוחות. לוחות ה-Slave יושבים על יחידות השטיפה עצמן ומפעילים אותן. לוח ה-Master הוא המוח של האתר: הוא מדבר עם כל לוחות ה-Slave ב-LoRa, ומחבר את כל הרשת לשרת דרך Wi-Fi.
האתגר
- שתי רשתות בלוח אחד: LoRa לטווח ארוך בתוך השדה, ו-Wi-Fi לחיבור לשרת. שני מודולי הרדיו צריכים לעבוד יחד בלי להפריע זה לזה.
- הרבה יחידות: כל לוח Master מנהל בין 10 ל-20 לוחות Slave, ובאתר אחד יכולים להיות כמה לוחות Master.
- סביבה תעשייתית: מתח 24V של ארון חשמל, חיבור לציוד חיצוני וחשיפה להפרעות.
- תפעול בשטח: טכנאי צריך לראות מיד מה מצב המערכת, בלי מחשב.
מה בנינו
- מעבד ו-Wi-Fi: מודול ESP32 עם מחבר לאנטנה חיצונית, לחיבור יציב לשרת.
- LoRa: מודול SX1276 בתדר 917MHz עם מחבר SMA לאנטנה חיצונית, לטווח מרבי בשדה.
- ספק כוח: כניסת 24V עם הגנות ונתיך מתאפס, וממיר DC/DC למתחי העבודה של הלוח.
- יציאות וכניסות: שתי יציאות ממסר של 24V, כל אחת עם נתיך משלה, ושתי כניסות מבודדות אופטית, לחיבור לציוד באתר.
- ממשק מקומי: שלוש נוריות מצב (חיבור, עבודה, סטטוס), שלושה לחצנים וזמזם.
- שירות ותחזוקה: מחבר USB, מחבר UART לצריבה ולאבחון, ולחצני PROG ו-RESET.
- Firmware (קושחה): ניהול הרשת מול לוחות ה-Slave, והעברת נתונים ופקודות בין השרת לשדה.
- עדכון גרסה מרחוק: ה-Master מקבל גרסה חדשה מהשרת דרך Wi-Fi, ומעביר אותה לכל לוחות ה-Slave דרך LoRa. ערוץ ה-LoRa איטי מאוד, ומותר לשדר בו רק 1% מהזמן, ולכן ה-Master משדר את העדכון לכל היחידות במקביל, בקצב קבוע שנשאר מתחת למגבלה, ומשלים לכל יחידה רק את מה שחסר לה. על מנגנון העדכון.
התוצאה
לוח אחד שמחבר שדה שלם של יחידות שטיפה לשרת, מאפשר לנהל את כל האתר מרחוק, ומעדכן את הגרסה של כל היחידות בלי להגיע לשטח.
