Platforma celulare me teknologji IoT: 14 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:23

Hapat e mëposhtëm përshkruajnë se si të mblidhni një platformë të thjeshtë celulare dhe të përfshini disa teknologji IoT për kontrollin e kësaj platforme nga distanca. Ky projekt është pjesë e projektit Assist - IoT (Domestic Assistant with IoT Technologies) i zhvilluar për Konkursin Qualcomm / Embarcados 2018. Për më shumë informacion në lidhje me projektin Assist IoT, referojuni këtu.

Skenarët e mëposhtëm përfaqësojnë disa situata që ky projekt mund të përdoret në një mjedis shtëpie:

Skenari 1: Një person i moshuar që jeton vetëm, por që përfundimisht ka nevojë për mbështetje për të marrë ilaçe ose duhet të monitorohet nëse është e nevojshme. Një anëtar i familjes ose një person përgjegjës mund ta përdorë këtë platformë të lëvizshme për monitorim dhe ndërveprim të shpeshtë ose sporadik me personin e moshuar;

Skenari 2: Një kafshë shtëpiake që duhet të lihet vetëm për 2 ose 3 ditë sepse pronarët e saj kanë udhëtuar. Kjo platformë celulare mund të monitorojë ushqimin, ujin dhe të ndihmojë pronarët të flasin me kafshën në mënyrë që të mos trishtohet shumë;

Skenari 3: Një prind që ka nevojë të udhëtojë mund ta përdorë këtë platformë të lëvizshme për të monitoruar fëmijën ose foshnjën e tij të vogël (që kujdeset nga një anëtar tjetër i familjes ose personi përgjegjës) dhe madje edhe për të bashkëvepruar me fëmijën e vogël.

Skenari 4: Një prind i cili duhet të jetë larg për disa orë mund të përdorë këtë platformë të lëvizshme për të monitoruar djalin ose vajzën e tij ose të saj me dëmtime fizike ose mendore. Ky djalë ose vajzë duhet të kujdeset nga një anëtar tjetër i familjes ose një person përgjegjës.

Në të gjithë skenarët e mësipërm, kjo platformë celulare mund të kontrollohet nga distanca duke u zhvendosur në vendin e shtëpisë ku ndodhet personi ose kafsha që do të monitorohet.

Përmes sensorëve të saj në bord, kjo platformë celulare mund të masë ndryshoret e ambientit të vendit ku ndodhet personi ose kafsha që po monitorohet. Me këtë informacion të disponueshëm në një aplikacion në internet, pajisjet mund të aktivizohen, rregullohen ose çaktivizohen nga distanca për t'iu përshtatur mjedisit sipas nevojave të personit të monitoruar ose kafshës shtëpiake.

Hapi 1: Përzgjedhja e materialit që mund të përdoret për të mbledhur shasinë e Platformës Mobile

Platforma celulare mund të mblidhet duke përdorur materialin e paraqitur në fotot e mësipërme si më poshtë:

• një modul me dy rrota dhe dy motorë DC të lidhur në secilën rrotë;
• mbështetës me dy rrota për drejtim të lirë;
• tre shkopinj plastikë, bulona, arra dhe rondele.

Hapi 2: Montimi i Shasisë së Platformës Mobile

Shasia e platformës celulare mund të mblidhet siç tregohet në fotot e mësipërme.

Disa vrima mund të bëhen në shkopinj plastikë me një makinë shpuese.

Këto vrima përdoren për të rregulluar shkopinjtë plastikë me modulin me dy rrota dhe me dy mbështetëset e rrotave, duke përdorur bulona, arra dhe rondele.

Hapi 3: Përdorimi i disa pjesëve rezervë për të rregulluar një PI të mjedrës (dhe pajisje të tjera) në Platformën Mobile për Regjistrimin dhe Transmetimin e Imazheve

Fotografitë e mësipërme tregojnë disa pjesë rezervë të përdorura për të rregulluar një PI Raspberry në platformën celulare.

Një kamerë në internet dhe një përshtatës USB WiFi mund të lidhen me Raspberry PI për kapjen dhe transmetimin e imazhit në këtë projekt.

Hapat e mëtejshëm paraqesin më shumë informacion në lidhje me kapjen dhe transmetimin e imazhit në këtë projekt.

Hapi 4: Montimi i një Moduli L293D për Kontrollin e Motoreve DC dhe rregullimi i tij në Platformën Mobile

Një modul L293D (siç tregohet në foton e parë më sipër) mund të mblidhet për të kontrolluar motorët DC të modulit me dy rrota.

Ky modul L293D mund të bazohet në këtë tutorial, por në vend që ta lidhni me kunjat Raspberry PI GPIO, mund të lidhet me një bord tjetër zhvillimi IoT si bordi i kuq Sierra mangOH.

Hapat e mëtejshëm paraqesin më shumë informacion në lidhje me lidhjen e modulit L293D me një tabelë të kuqe mangOH.

Fotografia e dytë më sipër tregon sesi moduli L293D mund të fiksohet në platformën celulare dhe lidhjen me motorët DC.

Hapi 5: Fiksimi dhe Lidhja e Bordit të Kuq MangOH në Platformën Mobile

Fotografia e parë më sipër tregon se si bordi i kuq mangOH mund të fiksohet në platformën e lëvizshme.

Fotografia e dytë tregon se si disa kunja GPIO nga lidhësi CN307 (lidhësi Raspberry PI) i bordit të kuq mangOH janë të lidhur me modulin L293D.

Kunjat CF3 GPIO (kunjat 7, 11, 13 dhe 15) përdoren për të kontrolluar motorët DC. Për më shumë informacion në lidhje me lidhësin CN307 të bordit të kuq mangOH, referojuni këtu.

Hapi 6: Fiksimi i Mbështetjes së Baterisë në Platformën Mobile

Fotografia e mësipërme tregon se si mbështetja e baterisë mund të fiksohet në platformën celulare. Ajo gjithashtu tregon lidhjen e mbështetjes së baterisë me modulin L293D.

Kjo mbështetje e baterisë mund të përdoret për furnizimin me energji të motorit DC.

Hapi 7: Zbatimi i një aplikacioni në internet për mbështetjen e funksioneve të IoT

Fotografia e parë më sipër tregon një shembull të aplikacionit në internet, të quajtur aplikacioni në internet AssistIoT në këtë projekt, që mund të funksionojë në Cloud për të mbështetur funksionalitetet IoT.

Kjo lidhje tregon aplikacionin në internet AssistIoT të përdorur në këtë projekt, i cili funksionon në Firebase, me katër funksionalitete:

• transmetimi i videove i kapur nga një kamer në internet në platformën mobile;
• telekomandë e lëvizjeve të platformës mobile;
• matja e variablave të mjedisit nga sensorët në bord të platformës celulare;
• telekomandë e pajisjeve shtëpiake në një shtëpi.

Kodi burimor i shembullit të aplikacionit në internet të përdorur në këtë projekt është i disponueshëm këtu.

Ky shembull i aplikacionit në internet mund të përdorë teknologji si HTML5, CSS3, Javascript dhe AngularJS.

Fotografia e dytë më sipër tregon një diagram të blloqeve që përfaqësojnë mënyrën se si mund të mbështeten katër funksionalitetet në këtë projekt të platformës mobile.

Hapi 8: Zbatimi i transmetimit video të kapur nga një funksionim i kamerës në internet

Fotografia e mësipërme tregon një aplikacion në internet (i quajtur webrtcsend në këtë projekt), i cili gjithashtu funksionon në Firebase, që siguron transmetimin e videove të kapur nga një kamerë uebi dhe transmeton në një aplikacion tjetër në internet (aplikacioni i internetit AssistIoT në këtë projekt).

Në këtë projekt, Raspberry PI është e lidhur në internet përmes një lidhje USB WiFi. Kur një shfletues uebi që funksionon në Raspberry PI lidhet me aplikacionin webrtcsend dhe shtypet butoni Call, klikohet në kamerën e internetit të lidhur me Raspberry PI dhe transmetohet një transmetim video në aplikacionin në internet AssistIoT.

Zbatimi i aplikacionit në internet webrtcsend u bazua në këtë tutorial dhe kodi burimor i tij është i disponueshëm këtu.

Projekti i platformës celulare mund të përdorë një Raspberry PI version 2 ose më vonë, me një imazh Raspbian nga Marsi/2018 ose më vonë.

Ky projekt përdori gjithashtu një kamerë interneti ELOAM 299 UVC - USB dhe një lidhës USB Netgear WiFi.

Hapi 9: Përgatitja e Bordit të Kuq të MangOH

Projekti i platformës mobile mund të përdorë bordin e kuq të mangOH për të mbështetur tre funksionalitetet e tjera:

• telekomandë e lëvizjeve të platformës mobile;
• matja e variablave të mjedisit nga sensorët në bord të platformës celulare;
• telekomandë e pajisjeve shtëpiake në një shtëpi.

Një përmbledhje e veçorive kryesore të bordit të kuq të mangOH është këtu. Më shumë detaje rreth këtij bordi janë përshkruar këtu.

Për përgatitjen e harduerit dhe firmuerit të bordit të kuq mangOH që do të përdoret në këtë projekt, duhet të ndiqen të gjitha hapat në dispozicion të këtij tutoriali.

Hapi 10: Testimi i komunikimit të bordit të kuq MangOH M2M me sitin AirVantage

Një nga karakteristikat kryesore të bordit të kuq mangOH është mbështetja për M2M përmes teknologjisë 3G.

Pasi tabela e kuqe mangOH është konfiguruar siç duhet dhe karta SIM e saj është regjistruar në një llogari të faqes AirVantage (këtu), lejohet lidhja me IoT Cloud.

Për më shumë informacion në lidhje me faqen e AirVantage, hyni këtu.

Fotografitë e mësipërme tregojnë komunikimin midis bordit të kuq të mangOH dhe faqes AirVantage. Në këtë test, bordi i kuq mangOH dërgon të dhëna (si matja e sensorëve në bord) në faqen e AirVantage duke përdorur shembullin e aplikacionit redSensorToCloud.

Hapi 11: Përdorimi i API -së AirVantage për marrjen e matjes së variablave të mjedisit

Fotografia e mësipërme tregon të dhënat e variablave të matur të mjedisit të disponueshëm në aplikacionin në internet AssistIoT.

Këto të dhëna u morën përmes API të siguruar nga faqja e AirVantage. Për më shumë informacion në lidhje me këtë API, hyni këtu.

Vetëm sensorët e bordit mangOH Red u përdorën në këtë projekt. Prandaj, të dhënat e sensorëve u përshtatën për t'u shfaqur në aplikacionin në internet AssistIoT:

• Temperatura: sensori i temperaturës në bord mat temperaturën e procesorit. Kjo vlerë zbritet me 15 për të përfaqësuar një temperaturë normale të një dhome;
• Niveli i dritës: kjo vlerë shndërrohet në një përqindje;
• Presioni: kjo vlerë shndërrohet në një përqindje dhe paraqet një vlerë lagështie të një dhome.

Hapi 12: Përshtatja e Shembullit të Aplikimit RedSensorToCloud për Mbështetjen e Funksionalitetit të Telekomandës së Lëvizjes së Platformës

Shembulli i aplikacionit redSensorToCloud mund të përshtatet për të mbështetur funksionimin e telekomandës së lëvizjes së platformës celulare në këtë projekt.

Duke përdorur komandën "Set Interval LED" të disponueshëm në aplikacionin redSensorToCloud, siç tregohet në foton e dytë më sipër, është e mundur të dërgoni në bordin e kuq mangOH vlera të ndryshme dhe t'i hartoni ato për aplikime të ndryshme.

Për shembull, për funksionimin e telekomandës, funksioni SetLedBlinkIntervalCmd (në skedarin "/avPublisherComponent/avPublisher.c") ndryshoi kontrollin drejtimin e lëvizjes së platformës celulare.

Siç u komentua në hapin 5, kunjat CF3 GPIO (kunjat 7, 11, 13 dhe 15) përdoren për të kontrolluar motorët DC. Prandaj, përdoret logjika e mëposhtme:

Kontrolli i Drejtimit:

1 - përpara: gpio22 dhe gpio35 në modalitet të lartë

2 - prapa: gpio23 dhe gpio24 në modalitet të lartë

3 - djathtas: gpio24 dhe gpio22 në modalitet të lartë

4 - majtas: gpio23 dhe gpio35 në modalitet të lartë

Kodi burimor i bazuar në shembullin e aplikacionit redSensorToCloud dhe i përshtatur për projektin e platformës mobile është i disponueshëm këtu.

Hapi 13: Përshtatja e Shembullit të Aplikimit RedSensorToCloud për Mbështetjen e Funksionalitetit të Telekomandës së Pajisjeve Vendore

Shembulli i aplikacionit redSensorToCloud mund të përshtatet për të mbështetur funksionimin e telekomandës së pajisjeve shtëpiake të projektit të platformës celulare.

Duke përdorur idenë e hapit 12, komanda "Set LED Interval" e disponueshme në aplikacionin redSensorToCloud mund të përdoret për të kontrolluar aplikacione të ndryshme në bordin e kuq të mangOH.

Hapi 14: Demonstrimi i Funksioneve të Zbatuara

Kjo video paraqet sesi mund të funksionojë projekti Platforma Mobile me Teknologjitë IoT pasi të keni ndjekur të gjithë hapat e mëparshëm.