前言
2023年Zephyr开发者大会(ZDS)于6月27日至30日在捷克布拉格隆重举行。与以往两次不同,本次ZDS由Zephyr项目规划和管理,并作为首届嵌入式开源峰会(EOSS)的一部分进行。在这个令人期待已久的盛会中,全球Zephyr开发者们共同探讨了Zephyr实时操作系统(RTOS)的最新技术与发展趋势。作为一款开源、灵活和可扩展的嵌入式实时操作系统,Zephyr项目在2014年由英特尔发起,2016年作为Linux基金会项目正式面向公众启动,得到了全球范围内的广泛关注和采用。
ZDS 2023共70余个技术报告,涵盖了使用指导与展示、新功能与技术、架构修改与操作系统、多核异构与虚拟化、模拟器、测试、工业流程与代码管理、安全性、应用案例、工具与调试等丰富多样的内容。湖大嵌入式实验室的小伙伴们将对本次大会的所有技术报告进行逐一收集、整理与分享,尽最大努力为Zephyr开发者提供ZDS 2023技术报告的开发经验、实践成果以及解决方案的参考。
今天分享第45篇技术报告,由张国栋整理,题目为:
“使用Zephyr、Android和Thingsboard酿造啤酒”
作者简介

Christian Hirsch是企业家、研究员、啤酒酿造师。他从事智能农业、传感器网络和短距离和长距离低功耗通信技术领域的工作。自2022年5月以来,采用蓝牙低能耗和蜂窝物联网通信技术开发和销售基于传感器的灌溉解决方案。此外,他于2023年2月开始担任奥地利研究工作室的研究员,研究智能农业和物联网。
背景
啤酒是最古老的文化饮料之一。它的主要成分是水,麦芽,啤酒花和酵母。为了将麦芽中的淀粉溶解到水中,将麦芽和水混合物加热到需要保持一定时间的特定温度,这使麦芽中的酶能够分解淀粉。酿酒师通常使用家庭酿造套件和市售设备来酿造自己的啤酒。在本次演讲中,Christian Hirsch介绍了Brewce:用于家庭酿造啤酒的自酿电子产品。Brewce由四个设备组成:改进的电磁炉,温度传感器,泵控制和智能手机。电磁炉配备了一些运行Zephyr RTOS的电子设备,并允许人通过蓝牙进行控制。智能手机上的Android应用程序通过BLE连接到所有的设备,并根据温度传感器的读数控制电磁炉和泵以运行糖化过程。
逆向工程
针对电磁炉有如下的操作:识别控制单元、识别控制器、读出闪光灯、逆向工程闪光灯。具体设计如下图所示。

针对PIC有如下操作:识别控制单元、识别控制器、连接逻辑分析仪、记录控制单元。
针对HID有如下操作:手动旋钮、打开和关闭、带电位计的控制电源。结构如下图所示。

总体实物图如下图所示:

Simblee(RFD77101)–nRF52810。
K型热电偶–MAX31855。

硬件
电磁炉的硬件是基于nRF52840、添加运算放大器、拆除热电偶。硬件如下图所示。

温度传感器基于Simblee–nRF51822、K型热电偶–MAX31855、电池管理。硬件如下图所示。

泵控制是基于粒子氩/氙–nRF52840、连接到固态继电器–打开/关闭230V、诺基亚5110显示屏。硬件如下图所示。

安卓应用程序
主要有以下功能:用Java编写的原生Android应用程序、连接到炊具、传感器、泵、控制糖化过程、使用MQTT将数据发送到Thingsboard。应用程序如下图所示。


为什么开始这项工作以及后续工作
这项工作易于理解的物联网设置、使用安卓系统轻松调试、可以直接对炊具进行控制。后续会加入发酵过程:测量温度、测量原始麦芽汁、控制冰箱/加热器。