디지키의 실외 테스트 플랫폼인 웨더 플랫폼은 실외 환경에서 다양한 전자 장치 프로젝트를 시험하고 평가할 수 있도록 설계된 독립형 실외용 전자 장치 테스트 벤치입니다. 이 플랫폼은 2010년 디지키 응용 엔지니어들이 시작한 웨더 센터(Weather Center)라는 환경 센서 관측 프로젝트에서 발전했습니다.
구조
금속 기둥에 태양광 패널, 납축전지, 태양광 충전기 및 전원 공급 장치, 제어 박스, 무선 통신 시스템이 부착되어 있는 구조입니다. 여러 센서와 프로젝트 모듈을 이 금속 기둥에 부착할 수 있으며 제어 박스를 통해 전원을 공급받습니다. 기둥은 아래 그림과 같이 디지키 본사 건물 지붕에 설치되어 있습니다.
시스템 개요 및 블록 다이어그램
웨더 플랫폼은 세 개의 태양광 패널로 전력을 공급받으며, 두 개의 12V 납축전지가 밤이나 태양광 출력이 부족한 경우 백업 전원을 제공합니다. 배터리 충전기 및 전원 공급 장치는 12V 납축전지를 지속적으로 충전하면서 기둥에 부착된 무선 통신 장치와 다양한 센서 및 프로젝트 모듈에 5V 및 12V 전원 레일을 공급합니다. 태양광 패널, 납축전지, 5V 전원 레일, 12V 전원 레일의 전압과 전류는 지그비 무선 네트워크를 통해 지그비 게이트웨이로 전송되어 시각화 및 보고용 데이터로 활용됩니다. 충전기 및 전원 공급 장치 서브시스템에 대한 자세한 내용은 이 링크에서 확인할 수 있습니다.
제어 박스
제어 박스에는 12V 납축전지, 태양광 충전기 및 전원 공급 장치, 그리고 무선 관측 시스템이 탑재되어 있습니다.
태양광 발전량이 부족할 때 웨더 플랫폼의 전원을 공급하기 위해 B B Battery의 BP12-12-T2 12V 납축전지 두 개가 사용됩니다. 태양광 충전기 및 전원 공급 장치로는 DFRobot의 DFR0580을 사용하며, 자세한 구현 정보는 이 링크에서 확인할 수 있습니다.
지그비 무선 통신 시스템
통신 시스템으로는 지그비 무선 메쉬 네트워크를 선택하였습니다. 이는 메쉬 기능이 사실상 무제한에 가까운 통신 범위를 제공하고, 전력 소비가 낮으며, 데이터 대역폭이 플랫폼의 요구 사항을 충분히 만족시키기 때문입니다.
지그비 네트워크에는 Digi Xbee3 지그비 무선 모듈을 사용하였습니다. 이 중 하나의 모듈을 코디네이터 역할로 설정하여 Beaglebone Green SBC에 연결하였으며, 이를 통해 지그비 게이트웨이 기능을 수행합니다. 지그비 게이트웨이는 데이터를 라즈베리 파이에서 실행되는 JEDI One IoT 응용 프로그램에 전달합니다.
영문 원본: Digi-Key Weather Platform