Trådløs datalogging for produkttest

Abstract

Denne rapporten tar for seg utviklingen av et system, for trådløs datalogging til bruk under testing av produkter for snøbrøyting og kantklipping hos Tokvam AS. Målet med oppgaven var å kunne pålitelig samle inn, logge og fremvise sensorverdier med så lite kabling som mulig.

Det har blitt utviklet flere batteridrevne sensormoduler med mulighet for trådløs dataoverføring med bruk av nettverksprotokollen ESP-NOW. Systemet består i tillegg av en mottaker og en server som kjører programvare for logging og fremvisning av måleverdiene. Rapporten tar også for seg testing av begrensinger og muligheter ved bruk av ESP-NOW for trådløs dataoverføring.

Resultatet i rapporten er tre sensornoder for måling av temperatur, trykk og vibrasjon med mulighet for produksjon og videreutvikling av flere noder for oppdragsgiveren, i tillegg til en mottakernode. For å logge og fremvise sensorverdiene brukes en bærbar PC med programmene Node-Red, InfluxDB og Grafana installert. Sensornodene og mottakeren bruker mikrokontrolleren ESP-32 for å realisere ESP-NOW-kommunikasjon.

Systemet fungerer som tiltenkt, med pålitelig trådløs dataoverføring med bruk av ESP-NOW. Den trådløse kommunikasjonen fungerer bedre enn forventet, med lang rekkevidde. Batterilevetiden til sensornodene er bra, og fungerer fint til flere fulle arbeidsdager med produkttest. Systemet for logging og fremvisning av måleverdiene fungerer som tiltenkt, men kunne vært bedre ved bruk av annen maskinvare.

This thesis consists of the development of a wireless data collection system for use during product testing of snow plowing and roadside clearing equipment. The assignment was provided by Tokvam AS. The goal of the thesis was to reliably collect, log, and display sensor values using as little wiring as possible.

Several battery-powered sensor modules capable of wireless data transmission using the ESP-NOW network protocol was developed. In addition, the system consists of a receiver and a server running software for logging and displaying the measured values. The project also explores the limitations and possibilities of using ESP-NOW for wireless data transmission.

The result of the thesis is three sensor nodes for measuring temperature, pressure, and vibration, including the possibility to produce additional sensor-nodes. A laptop with the programs Node-Red, InfluxDB, and Grafana installed is used to log and display the sensor values. The sensor nodes and the receiver use the ESP-32 microcontroller to utilize ESP-NOW communication.

The system functions as intended, with reliable wireless data transmission using ESP-NOW. The wireless communication performs better than expected, with a long range. The battery life of the sensor nodes is good and works well for multiple full workdays of product testing. The system for logging and displaying the measured values functions as intended but could be improved with the use of different hardware.