В статье рассматриваются вопросы разработки и исследования системы беспроводной передачи телеметрических данных на основе микроконтроллеров ESP32 и протокола ESP-NOW. Актуальность исследования обусловлена быстрым развитием технологий Интернета вещей (IoT) и возрастающей потребностью в автономных, энергоэффективных и надежных системах связи.
Цель работы заключается в создании системы беспроводной передачи данных о температуре и влажности между двумя микроконтроллерами ESP32 без использования внешней сетевой инфраструктуры, а также в оценке ее работоспособности.
В ходе исследования использовались датчик DHT11, микроконтроллеры ESP32 DevKit и дисплей LCD 1602, подключенный посредством интерфейса I²C. Программное обеспечение было реализовано в среде Arduino IDE с использованием библиотеки WiFi.h, протокола ESP-NOW и библиотеки DHT Sensor Library для считывания данных с датчика DHT11.
Для оценки работы системы были проведены функциональное, интеграционное и нагрузочное тестирование. По результатам тестирования установлено, что на расстоянии 6–7 метров передача данных осуществлялась стабильно, тогда как на расстоянии 10-12 метров наблюдались редкие потери пакетов.
Система работала в режиме реального времени с низкой задержкой и обеспечивала стабильное отображение полученной информации на LCD-дисплее. Полученные результаты подтверждают, что технология ESP-NOW является эффективным решением для создания автономных IoT-систем.
АМАН К.П.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Информатика и информационные технологии», Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, г. Актобе, Казахстан.
E-mail: kaman@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0002-0643-2280
МУСИНА А.А.
PhD, старший преподаватель кафедры «Информатика и информационные технологии», Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, г. Актобе, Казахстан.
E-mail: a.mussina@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0003-4179-4241
ЖАХИНА Р.У.
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Информатика и информационные технологии», Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, г. Актобе, Казахстан.
E-mail: rzhakhina@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0009-0006-3380-5595
БАЙДРАХМАНОВА Г.А.
PhD, старший преподаватель кафедры «Информатика и информационные технологии», Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, г. Актобе, Казахстан.
E-mail: gbaidrakhmanova@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0002-4123-2110
УБАЕВА Ж.К.
PhD, старший преподаватель кафедры «Информатика и информационные технологии», Актюбинский региональный университет имени К.Жубанова, г. Актобе, Казахстан.
E-mail: zhubayeva@zhubanov.edu.kz, https://orcid.org/0000-0001-9835-5034
- Гольдштейн Б.С., Кучерявый А.Е. Сети связи пост-NGN. – СПб.: БХВ-Петербург, 2014. – 160 с. – ISBN 978-5-9775-0900-8.
- Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: Питер, 2021. – 1008 с. – ISBN 978-5-4461-1426-9.
- Espressif Systems. ESP-NOW User Guide. – Espressif Systems, 2023. – URL: https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32/api-reference/wifi/esp_now.html
- Espressif Systems. ESP32 Hardware Design Guidelines. – Espressif Systems, 2022. – URL: https://docs.espressif.com/projects/esp-hardware-design-guidelines
- Electrical Technology. DHT11 Temperature and Humidity Sensor Datasheet. – 2021.
- Texas Instruments. I2C Bus Specification and User Manual. – TI, 2020.
- Arduino. Arduino Core for ESP32 Documentation. – 2023. – URL: https://docs.espressif.com/projects/arduino-esp32
- Arduino. ESP32 WiFi Library Reference. – 2023. – URL: https://arduino-esp32.readthedocs.io/en/latest/
- Adafruit. DHT Sensor Library Documentation. – 2022. – URL: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
- Adafruit. Adafruit Unified Sensor Library. – 2022. – URL: https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor
- LiquidCrystal_I2C Library. LCD I2C 1602/2004 library. – URL: https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library
- beegee-tokyo. ESP32 ESP-NOW Examples. – 2023. – URL: https://github.com/beegee-tokyo/ESP-NOW
- Espressif Systems. ESP32 Technical Reference Manual. – Espressif Systems, 2023. – URL: https://docs.espressif.com
- Bahga A., Madisetti V. Internet of Things: A Hands-On Approach. – Universities Press, 2015. – 446 p.
- Al-Fuqaha A., Guizani M., Mohammadi M., Aledhari M., Ayyash M. Internet of Things: A Survey on Enabling Technologies, Protocols, and Applications // IEEE Communications Surveys & Tutorials. – 2015. – Vol. 17, №. 4. – P. 2347–2376.
