მობილური პლატფორმა IoT ტექნოლოგიებით: 14 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

შემდეგი ნაბიჯები აღწერს თუ როგორ უნდა შეიკრიბოს მარტივი მობილური პლატფორმა და შეიცავდეს IoT ტექნოლოგიებს ამ პლატფორმის დისტანციური მართვისთვის. ეს პროექტი არის Assist - IoT (შიდა ასისტენტი IoT ტექნოლოგიებით) პროექტის ნაწილი, რომელიც შემუშავებულია Qualcomm / Embarcados Contest 2018 -ისთვის. დამატებითი ინფორმაციისათვის IoT დახმარების პროექტის შესახებ იხილეთ აქ.

ქვემოთ მოყვანილი სცენარები წარმოადგენს სიტუაციებს, რომ ეს პროექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სახლის პირობებში:

სცენარი 1: ხანდაზმული ადამიანი, რომელიც მარტო ცხოვრობს, მაგრამ რომელსაც საბოლოოდ სჭირდება გარკვეული დახმარება მედიკამენტების მისაღებად ან საჭიროების შემთხვევაში მონიტორინგი სჭირდება. ოჯახის წევრს ან პასუხისმგებელ პირს შეუძლია გამოიყენოს ეს მობილური პლატფორმა ხანდაზმულ ადამიანებთან ხშირი ან სპორადული მონიტორინგისთვის;

სცენარი 2: შინაური ცხოველი, რომელსაც სჭირდება მარტო დატოვება 2 ან 3 დღის განმავლობაში, რადგან მისი მფლობელები მოგზაურობენ. ამ მობილურმა პლატფორმამ შეიძლება მონიტორინგი გაუწიოს საკვებს, წყალს და დაეხმაროს მფლობელებს ცხოველებთან საუბარში, რათა ის ძალიან არ დამწუხრდეს;

სცენარი 3: მშობელს, რომელსაც სჭირდება მოგზაურობა, შეუძლია გამოიყენოს ეს მობილური პლატფორმა თავისი მცირეწლოვანი შვილის ან ბავშვის მონიტორინგისთვის (რომელსაც ოჯახის სხვა წევრი ან პასუხისმგებელი პირი ზრუნავს) და თუნდაც მცირეწლოვან ბავშვთან ურთიერთობისთვის.

სცენარი 4: მშობელს, რომელსაც სჭირდება რამდენიმე საათით შორს ყოფნა, შეუძლია გამოიყენოს ეს მობილური პლატფორმა მისი შვილის ან ქალიშვილის ფიზიკური ან გონებრივი გაუფასურების მონიტორინგისთვის. ეს ვაჟი ან ქალიშვილი უნდა ზრუნავდეს ოჯახის სხვა წევრზე ან პასუხისმგებელ პირზე.

ყველა ზემოაღნიშნულ სცენარში, ეს მობილური პლატფორმა შეიძლება დისტანციურად კონტროლდებოდეს სახლის იმ ადგილას გადასვლით, სადაც მონიტორინგის პირი ან ცხოველი მდებარეობს.

მისი სენსორების საშუალებით, ამ მობილურმა პლატფორმამ შეიძლება შეაფასოს იმ ადგილის გარემოს ცვლადი, სადაც არის პირი ან შინაური ცხოველი, რომლის მონიტორინგიც არის. ვებ აპლიკაციაში არსებული ამ ინფორმაციის წყალობით, მოწყობილობები შეიძლება დისტანციურად გააქტიურდეს, დარეგულირდეს ან გამორთული იქნეს გარემოს მონიტორინგის ქვეშ მყოფი პირის ან შინაური ცხოველის საჭიროებების შესაბამისად.

ნაბიჯი 1: მასალის შერჩევა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მობილური პლატფორმის შასის შესაქმნელად

მობილური პლატფორმა შეიძლება შეიკრიბოს ზემოთ მოცემულ სურათებში წარმოდგენილი მასალის გამოყენებით შემდეგნაირად:

• ერთი მოდული ორი ბორბლით და ორი DC ძრავით, რომლებიც დაკავშირებულია თითოეულ ბორბალზე;
• ორი ბორბლის საყრდენი თავისუფალი მიმართულებით;
• სამი პლასტიკური ჯოხი, ჭანჭიკი, თხილი და საყელურები.

ნაბიჯი 2: მობილური პლატფორმის შასის აწყობა

მობილური პლატფორმის შასი შეიძლება შეიკრიბოს, როგორც ეს მოცემულია ზემოთ მოცემულ სურათებში.

ზოგიერთი ხვრელი შეიძლება გაკეთდეს პლასტმასის ჩხირებში საბურღი მანქანით.

ეს ხვრელები გამოიყენება პლასტიკური ჩხირების დასაფიქსირებლად მოდულით ორი ბორბლით და ორი ბორბლის საყრდენებით, ჭანჭიკების, კაკლებისა და საყელურების გამოყენებით.

ნაბიჯი 3: ზოგიერთი სათადარიგო ნაწილის გამოყენება ჟოლოს PI (და სხვა მოწყობილობების) დასაფიქსირებლად მობილურ პლატფორმაზე გამოსახულების გადაღებისა და გადაცემისათვის

ზემოთ მოყვანილი სურათები აჩვენებს ზოგიერთ სათადარიგო ნაწილს, რომელიც გამოიყენება ჟოლოს PI მობილურ პლატფორმაზე დასაფიქსირებლად.

ვებკამერა და WiFi USB ადაპტერი შეიძლება იყოს დაკავშირებული Raspberry PI– სთან ამ პროექტში სურათის გადასაღებად და გადასაცემად.

შემდგომი ნაბიჯები წარმოგიდგენთ მეტ ინფორმაციას ამ პროექტში სურათის გადაღებისა და გადაცემის შესახებ.

ნაბიჯი 4: DC Motors კონტროლის L293D მოდულის შეკრება და მისი დაფიქსირება მობილურ პლატფორმაზე

L293D მოდული (როგორც ნაჩვენებია პირველ სურათზე ზემოთ) შეიძლება შეიკრიბოს მოდულის DC ძრავების ორი ბორბლით გასაკონტროლებლად.

ეს L293D მოდული შეიძლება ემყარებოდეს ამ სახელმძღვანელოს, მაგრამ ნაცვლად იმისა, რომ იგი Raspberry PI GPIO ქინძისთავებთან იყოს დაკავშირებული, ის შეიძლება დაკავშირებული იყოს სხვა IoT განვითარების დაფასთან, როგორც Sierra mangOH წითელი დაფა.

შემდგომი ნაბიჯები წარმოგიდგენთ მეტ ინფორმაციას L293D მოდულის mangOH წითელ დაფასთან დაკავშირების შესახებ.

მეორე სურათი ზემოთ გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება L293D მოდულის დაფიქსირება მობილურ პლატფორმაზე და კავშირი DC ძრავებთან.

ნაბიჯი 5: მობილური პლატფორმაზე MangOH წითელი დაფის დაფიქსირება და დაკავშირება

პირველი სურათი ზემოთ გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება დაფიქსირდეს mangOH წითელი დაფა მობილურ პლატფორმაზე.

მეორე სურათი გვიჩვენებს, თუ როგორ არის დაკავშირებული GPIO ქინძისთავები mangOH წითელი დაფის CN307 კონექტორიდან (ჟოლოს PI კონექტორი) L293D მოდულთან.

CF3 GPIO ქინძისთავები (ქინძისთავები 7, 11, 13 და 15) გამოიყენება DC ძრავების გასაკონტროლებლად. MangOH წითელი დაფის CN307 კონექტორის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისათვის იხილეთ აქ.

ნაბიჯი 6: ბატარეის მხარდაჭერის დაფიქსირება მობილური პლატფორმაზე

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება დაფიქსირდეს ბატარეის მხარდაჭერა მობილურ პლატფორმაზე. ის ასევე აჩვენებს ბატარეის მხარდაჭერის კავშირს L293D მოდულთან.

ეს ბატარეის მხარდაჭერა შეიძლება გამოყენებულ იქნას DC ძრავის ელექტრომომარაგებისთვის.

ნაბიჯი 7: ვებ პროგრამის დანერგვა IoT ფუნქციონირების მხარდასაჭერად

პირველი სურათი გვიჩვენებს ვებ პროგრამის მაგალითს, სახელწოდებით AssistIoT ვებ პროგრამა ამ პროექტში, რომელიც შეიძლება გაშვებული იყოს Cloud– ში IoT ფუნქციონირების მხარდასაჭერად.

ეს ბმული აჩვენებს ამ პროექტში გამოყენებულ AssistIoT ვებ პროგრამას, რომელიც მუშაობს Firebase– ში, ოთხი ფუნქციით:

• ვებ -კამერით გადაღებული ვიდეო ნაკადი მობილურ პლატფორმაზე;
• მობილური პლატფორმის მოძრაობების დისტანციური მართვა;
• გარემოს ცვლადების გაზომვა მობილური პლატფორმის საბორტო სენსორებიდან;
• სახლის მოწყობილობების დისტანციური მართვა სახლში.

ამ პროექტში გამოყენებული ვებ პროგრამის მაგალითის საწყისი კოდი ხელმისაწვდომია აქ.

ამ ვებ პროგრამის მაგალითმა შეიძლება გამოიყენოს ტექნოლოგიები, როგორიცაა HTML5, CSS3, Javascript და AngularJS.

მეორე სურათი ზემოთ გვიჩვენებს ბლოკების დიაგრამას, რომელიც ასახავს იმას, თუ როგორ შეიძლება ოთხი ფუნქციის მხარდაჭერა ამ მობილური პლატფორმის პროექტში.

ნაბიჯი 8: ვებკამერის ფუნქციონირებით გადაღებული ვიდეო ნაკადის განხორციელება

ზემოთ ნაჩვენებია ვებ პროგრამა (ამ პროექტში webrtcsend), რომელიც ასევე მუშაობს Firebase– ში, რომელიც უზრუნველყოფს ვებ კამერის მიერ გადაღებულ ვიდეო ნაკადს და გადასცემს სხვა ვებ აპლიკაციას (ამ პროექტში AssistIoT ვებ პროგრამა).

ამ პროექტში, ჟოლოს PI უკავშირდება ინტერნეტს WiFi USB კონექტორის საშუალებით. როდესაც Raspberry PI– ში გაშვებული ვებ ბრაუზერი უკავშირდება webrtcsend ვებ პროგრამას და დაჭერილია ზარის ღილაკი, Raspberry PI– სთან დაკავშირებულ ვებკამერაზე წვდომა ხდება და ვიდეო ნაკადი გადაეცემა AssistIoT ვებ აპლიკაციას.

Webrtcsend ვებ პროგრამის განხორციელება ემყარებოდა ამ სახელმძღვანელოს და მისი საწყისი კოდი ხელმისაწვდომია აქ.

მობილური პლატფორმის პროექტმა შეიძლება გამოიყენოს Raspberry PI ვერსია 2 ან უფრო გვიან, Raspbian გამოსახულებით მარტიდან/2018 წლიდან ან გვიან.

ამ პროექტმა ასევე გამოიყენა ELOAM 299 UVC - USB ვებკამერა და Netgear WiFi USB კონექტორი.

ნაბიჯი 9: MangOH წითელი დაფის მომზადება

მობილური პლატფორმის პროექტს შეუძლია გამოიყენოს mangOH წითელი დაფა სხვა სამი ფუნქციის მხარდასაჭერად:

• მობილური პლატფორმის მოძრაობების დისტანციური მართვა;
• გარემოს ცვლადების გაზომვა მობილური პლატფორმის საბორტო სენსორებიდან;
• სახლის მოწყობილობების დისტანციური მართვა სახლში.

MangOH წითელი დაფის ძირითადი მახასიათებლების მიმოხილვა აქ არის. ამ დაფის შესახებ უფრო დეტალურად არის აღწერილი აქ.

ამ პროექტში გამოსაყენებლად mangOH წითელი დაფის აპარატურისა და პროგრამული უზრუნველყოფის მოსამზადებლად, თქვენ უნდა გაეცნოთ ამ ინსტრუქციის ყველა ნაბიჯს.

ნაბიჯი 10: MangOH წითელი დაფის M2M კომუნიკაციის ტესტირება AirVantage საიტთან

MangOH წითელი დაფის ერთ -ერთი მთავარი მახასიათებელია M2M მხარდაჭერა 3G ტექნოლოგიის საშუალებით.

მას შემდეგ, რაც mangOH წითელი დაფა სწორად არის კონფიგურირებული და მისი SIM ბარათი დარეგისტრირებულია AirVantage საიტის ანგარიშზე (აქ), დასაშვებია კავშირი IoT Cloud– თან.

AirVantage საიტის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის, იხილეთ აქ.

ზემოთ მოყვანილი სურათები აჩვენებს კომუნიკაციას mangOH წითელ დაფასა და AirVantage საიტს შორის. ამ ტესტში, mangOH წითელი დაფა აგზავნის მონაცემებს (როგორც ბორტ სენსორების გაზომვა) AirVantage საიტზე redSensorToCloud პროგრამის მაგალითის გამოყენებით.

ნაბიჯი 11: AirVantage API- ს გამოყენება გარემოს ცვლადების გაზომვისათვის

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს AssistIoT ვებ აპლიკაციაში არსებული გარემოს გაზომილი ცვლადების მონაცემებს.

ეს მონაცემები იქნა მიღებული AirVantage საიტის მიერ მოწოდებული API საშუალებით. ამ API– ს შესახებ დამატებითი ინფორმაციისათვის, მიჰყევით აქ.

ამ პროექტში გამოყენებულია მხოლოდ mangOH Red სენსორები. ამიტომ სენსორების მონაცემები ადაპტირებული იყო AssistIoT ვებ აპლიკაციაში საჩვენებლად:

• ტემპერატურა: ბორტზე არსებული სენსორი ზომავს პროცესორის ტემპერატურას. ეს მნიშვნელობა გამოაკლდება 15 -ით, რომ წარმოადგინოს ოთახის ნორმალური ტემპერატურა;
• სინათლის დონე: ეს მნიშვნელობა გარდაიქმნება პროცენტულ მნიშვნელობად;
• წნევა: ეს მნიშვნელობა გარდაიქმნება პროცენტულ მნიშვნელობად და წარმოადგენს ოთახის ტენიანობის მნიშვნელობას.

ნაბიჯი 12: RedSensorToCloud პროგრამის მაგალითის ადაპტირება პლატფორმის მოძრაობის დისტანციური მართვის ფუნქციონირების მხარდასაჭერად

RedSensorToCloud პროგრამის მაგალითი შეიძლება იყოს ადაპტირებული ამ პროექტში მობილური პლატფორმის მოძრაობის დისტანციური მართვის ფუნქციონირების მხარდასაჭერად.

"მითითებული LED ინტერვალის" ბრძანების გამოყენებით, რომელიც ხელმისაწვდომია redSensorToCloud პროგრამაში, როგორც ეს ნაჩვენებია მეორე სურათზე ზემოთ, შესაძლებელია mangOH წითელი დაფაზე გაგზავნოთ სხვადასხვა მნიშვნელობა და შეადგინოთ ისინი სხვადასხვა პროგრამებისთვის.

მაგალითად, დისტანციური მართვის ფუნქციონირებისთვის, SetLedBlinkIntervalCmd ფუნქცია ("/avPublisherComponent/avPublisher.c" ფაილში) შეიცვალა მობილური პლატფორმის მოძრაობის მართვის მიმართულებით.

როგორც მე –5 საფეხურშია აღწერილი, CF3 GPIO ქინძისთავები (ქინძისთავები 7, 11, 13 და 15) გამოიყენება DC ძრავების გასაკონტროლებლად. ამიტომ გამოიყენება შემდეგი ლოგიკა:

მიმართულების კონტროლი:

1 - წინ: gpio22 და gpio35 მაღალ რეჟიმში

2 - უკან: gpio23 და gpio24 მაღალ რეჟიმში

3 - მარჯვნივ: gpio24 და gpio22 მაღალ რეჟიმში

4 - მარცხნივ: gpio23 და gpio35 მაღალ რეჟიმში

წყაროს კოდი, რომელიც დაფუძნებულია redSensorToCloud პროგრამის მაგალითზე და ადაპტირებულია მობილური პლატფორმის პროექტისათვის, აქ არის.

ნაბიჯი 13: RedSensorToCloud პროგრამის მაგალითის ადაპტირება შიდა მოწყობილობების დისტანციური მართვის ფუნქციონირების მხარდასაჭერად

RedSensorToCloud პროგრამის მაგალითი შეიძლება იყოს ადაპტირებული მობილური პლატფორმის პროექტის შიდა მოწყობილობების დისტანციური მართვის ფუნქციონირების მხარდასაჭერად.

მე -12 საფეხურის იდეის გამოყენებით, "მითითებული LED ინტერვალის" ბრძანება, რომელიც ხელმისაწვდომია redSensorToCloud პროგრამაში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას mangOH წითელ დაფაზე სხვადასხვა პროგრამების გასაკონტროლებლად.

ნაბიჯი 14: განხორციელებული ფუნქციონირების დემონსტრირება

ეს ვიდეო წარმოგიდგენთ როგორ შეიძლება მუშაობდეს მობილური პლატფორმა IoT ტექნოლოგიებით პროექტს ყველა წინა საფეხურის შემდეგ.