Բջջային հարթակ `IoT տեխնոլոգիաներով. 14 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Հետևյալ քայլերը նկարագրում են, թե ինչպես կարելի է հավաքել պարզ բջջային հարթակ և ներառել որոշ IoT տեխնոլոգիաներ `այս հարթակը հեռակա կարգով վերահսկելու համար: Այս նախագիծը մաս է կազմում Assist - IoT (Ներքին օգնական IoT տեխնոլոգիաներով) նախագծին, որը մշակվել է Qualcomm / Embarcados մրցույթ 2018 -ի համար: Assist IoT նախագծի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս այստեղ:

Ստորև ներկայացված սցենարները ներկայացնում են որոշ իրավիճակներ, որոնցով այս նախագիծը կարող է օգտագործվել տնային միջավայրում.

Սցենար 1. Տարեց մարդ, ով ապրում է միայնակ, բայց ով, ի վերջո, որոշակի օգնության կարիք ունի դեղեր ընդունելու համար կամ անհրաժեշտության դեպքում պետք է վերահսկվի: Ընտանիքի անդամը կամ պատասխանատու անձը կարող է օգտագործել այս բջջային հարթակը տարեցների հետ հաճախակի կամ պարբերական մոնիտորինգի և փոխազդեցության համար.

Սցենար 2. Կենդանու, որին պետք է 2 կամ 3 օր մենակ թողնել, քանի որ նրա տերերը ճանապարհորդել են: Այս շարժական հարթակը կարող է վերահսկել կերակրումը, ջուրը և օգնել տերերին խոսել կենդանու հետ, որպեսզի այն շատ չտխրի:

Սցենար 3. parentանապարհորդելու կարիք ունեցող ծնողը կարող է օգտագործել այս շարժական հարթակը `իր փոքր երեխային կամ երեխային (որին խնամում է ընտանիքի մեկ այլ անդամ կամ պատասխանատու անձ) և նույնիսկ փոքր երեխայի հետ շփվելու համար:

Սցենար 4. parentնողը, ով պետք է մի քանի ժամով բացակայի, կարող է օգտագործել այս շարժական հարթակը `իր որդու կամ դստեր ֆիզիկական կամ մտավոր խանգարումներով վերահսկելու համար: Այս որդուն կամ դստերը պետք է խնամեն ընտանիքի մեկ այլ անդամ կամ պատասխանատու անձ:

Բոլոր վերը նշված սցենարներում այս շարժական հարթակը կարող է հեռակա կարգով կառավարվել ՝ տեղափոխվելով տան այն վայրը, որտեղ գտնվում է վերահսկվող անձը կամ ընտանի կենդանին:

Իր բջջային սենսորների միջոցով այս բջջային հարթակը կարող է չափել շրջակա միջավայրի փոփոխականները, որտեղ գտնվում է անձը կամ ընտանի կենդանին, որը գտնվում է հսկողության տակ: Վեբ հավելվածում առկա այս տեղեկատվության շնորհիվ սարքերը կարող են հեռակա կարգով գործարկվել, կարգավորվել կամ անջատվել `շրջակա միջավայրին համապատասխան` դիտարկվող անձի կամ ընտանի կենդանու կարիքներին համապատասխան:

Քայլ 1. Ընտրելով նյութ, որը կարող է օգտագործվել շարժական հարթակի շասսի հավաքման համար

Շարժական հարթակը կարող է հավաքվել ՝ օգտագործելով վերը նկարներում ներկայացված նյութը, որպես հետևյալը.

• մեկ մոդուլ `երկու անիվներով և երկու DC շարժիչով, որոնք միացված են յուրաքանչյուր անիվի մեջ.
• երկու անիվի հենարան ՝ ազատ ուղղության համար;
• երեք պլաստմասե ձողիկներ, պտուտակներ, ընկույզներ և լվացարաններ:

Քայլ 2. Շարժական հարթակի շասսի հավաքում

Շարժական հարթակի շասսին կարող է հավաքվել այնպես, ինչպես ցույց է տրված վերը նկարներում:

Հորատման մեքենայով պլաստիկ ձողերի վրա կարող են որոշ անցքեր բացվել:

Այս անցքերն օգտագործվում են երկու անիվներով և երկու անիվների հենարաններով մոդուլով պլաստիկ ձողերը ամրացնելու համար ՝ օգտագործելով պտուտակներ, ընկույզներ և լվացարաններ:

Քայլ 3. Որոշ պահեստամասերի օգտագործումը `Ազնվամորի PI (և այլ սարքեր) բջջային հարթակում ֆիքսելու և փոխանցելու համար

Վերոնշյալ նկարները ցույց են տալիս որոշ պահեստամասեր, որոնք օգտագործվում են բջջային հարթակում Raspberry PI- ի ամրագրման համար:

Այս նախագծում պատկերի գրավման և փոխանցման համար Raspberry PI- ի հետ կարող են կապված լինել տեսախցիկ և WiFi USB ադապտեր:

Հետագա քայլերը ներկայացնում են ավելի շատ տեղեկատվություն այս նախագծում պատկերի գրավման և փոխանցման մասին:

Քայլ 4. DC շարժիչների կառավարման L293D մոդուլի հավաքում և ամրագրում այն շարժական հարթակում

L293D մոդուլը (ինչպես ցույց է տրված վերևի առաջին նկարում) կարող է հավաքվել ՝ երկու անիվներով մոդուլի DC շարժիչները վերահսկելու համար:

Այս L293D մոդուլը կարող է հիմնված լինել այս ձեռնարկի վրա, սակայն այն Raspberry PI GPIO կապում կապելու փոխարեն այն կարող է կապված լինել IoT- ի զարգացման մեկ այլ տախտակի հետ ՝ որպես Sierra mangOH Red board:

Հետագա քայլերը ներկայացնում են ավելի շատ տեղեկատվություն L293D մոդուլը mangOH Կարմիր տախտակի հետ միացնելու մասին:

Վերը նշված երկրորդ նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է L293D մոդուլը ամրագրել շարժական հարթակի վրա և միացում DC շարժիչների հետ:

Քայլ 5. Բջջային հարթակում MangOH կարմիր տախտակի ամրագրում և միացում

Վերևի առաջին նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող է mangOH Կարմիր խորհուրդը ամրագրվել բջջային հարթակում:

Երկրորդ նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես mangOH Կարմիր տախտակի CN307 միակցիչից (Raspberry PI միակցիչ) որոշ GPIO կապում են միացված L293D մոդուլին:

CF3 GPIO կապումներն (7, 11, 13 և 15 կապեր) օգտագործվում են DC շարժիչների վերահսկման համար: MangOH Կարմիր տախտակի CN307 միակցիչի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս այստեղ:

Քայլ 6: Մարտկոցի աջակցությունը շտկելը բջջային հարթակում

Վերևի նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող է մարտկոցի աջակցությունը ամրագրվել բջջային հարթակում: Այն նաև ցույց է տալիս մարտկոցի աջակցության կապը L293D մոդուլի հետ:

Այս մարտկոցի աջակցությունը կարող է օգտագործվել DC շարժիչի սնուցման համար:

Քայլ 7: IoT գործառույթներին աջակցելու համար վեբ հավելվածի ներդրում

Վերևի առաջին նկարը ցույց է տալիս վեբ հավելվածի օրինակ, որը կոչվում է այս նախագծում AssistIoT վեբ ծրագիր, որը կարող է գործարկվել Cloud- ում ՝ IoT գործառույթներին աջակցելու համար:

Այս հղումը ցույց է տալիս այս նախագծում օգտագործվող AssistIoT վեբ ծրագիրը, որն աշխատում է Firebase- ում, չորս գործառույթներով.

• բջջային հարթակում վեբ -տեսախցիկի կողմից նկարահանված վիդեո հոսք;
• շարժական հարթակի շարժումների հեռակառավարում;
• շրջակա միջավայրի փոփոխականների չափում բջջային հարթակի վրա գտնվող սենսորներից;
• կենցաղային սարքերի հեռակառավարում տնային վայրում:

Այս նախագծում օգտագործված վեբ հավելվածի օրինակի աղբյուրի կոդը հասանելի է այստեղ:

Վեբ հավելվածի այս օրինակը կարող է օգտագործել այնպիսի տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են HTML5, CSS3, Javascript և AngularJS:

Վերը նշված երկրորդ նկարը ցույց է տալիս բլոկների դիագրամ, որը ներկայացնում է, թե ինչպես կարող են չորս գործառույթներն ապահովվել այս շարժական հարթակի նախագծում:

Քայլ 8. Վեբ տեսախցիկի ֆունկցիոնալությամբ գրավված տեսահոսքի իրականացում

Վերոնշյալ նկարը ցույց է տալիս վեբ ծրագիր (այս նախագծում կոչվում է webrtcsend), որը նույնպես գործում է Firebase- ում, որն ապահովում է տեսախցիկի կողմից նկարահանված վիդեո հոսք և փոխանցվում է մեկ այլ վեբ հավելվածի (այս նախագծի AssistIoT վեբ ծրագրին):

Այս նախագծում Raspberry PI- ն միացված է ինտերնետին WiFi USB միակցիչի միջոցով: Երբ Raspberry PI- ում աշխատող վեբ դիտարկիչը միանում է webrtcsend վեբ հավելվածի հետ և սեղմվում է Callանգի կոճակը, Raspberry PI- ի հետ կապված տեսախցիկը մուտք է գործում և տեսահոսք է փոխանցվում AssistIoT վեբ ծրագրին:

Webrtcsend վեբ հավելվածի իրականացումը հիմնված էր այս ձեռնարկի վրա, և դրա աղբյուրի կոդը հասանելի է այստեղ:

Շարժական հարթակի նախագիծը կարող է օգտագործել Raspberry PI տարբերակ 2 կամ ավելի ուշ ՝ Raspbian պատկերով մարտից/2018 -ից կամ ավելի ուշ:

Այս նախագիծը նաև օգտագործեց ELOAM 299 UVC - USB վեբ -տեսախցիկ և Netgear WiFi USB միակցիչ:

Քայլ 9. MangOH Կարմիր տախտակի պատրաստում

Բջջային հարթակի նախագիծը կարող է օգտագործել mangOH Կարմիր խորհուրդը ՝ մյուս երեք գործառույթներին աջակցելու համար.

• բջջային հարթակի շարժումների հեռակառավարում;
• շրջակա միջավայրի փոփոխականների չափում բջջային հարթակի վրա գտնվող սենսորներից;
• կենցաղային սարքերի հեռակառավարում տանը:

MangOH Կարմիր տախտակի հիմնական առանձնահատկությունների ակնարկն այստեղ է: Այս տախտակի մասին ավելի մանրամասն նկարագրված է այստեղ:

Այս նախագծում օգտագործվող mangOH Red board- ի ապարատային և որոնվածը պատրաստելու համար պետք է հետևել այս ձեռնարկի բոլոր քայլերին:

Քայլ 10. Փորձարկեք MangOH Red Board M2M հաղորդակցությունը AirVantage կայքի հետ

MangOH Red board- ի հիմնական առանձնահատկություններից է M2M- ի աջակցությունը 3G տեխնոլոգիայի միջոցով:

Երբ mangOH Red board- ը ճիշտ կազմաձևված լինի և նրա SIM քարտը գրանցվի AirVantage կայքի հաշվում (այստեղ), IoT Cloud- ի հետ կապը թույլատրելի է:

AirVantage կայքի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար մուտք գործեք այստեղ:

Վերոնշյալ նկարները ցույց են տալիս mangOH Red board- ի և AirVantage կայքի միջև հաղորդակցությունը: Այս թեստում, mangOH Red board- ը տվյալներ է ուղարկում (որպես ինքնաթիռի տվիչների չափում) AirVantage կայք ՝ օգտագործելով redSensorToCloud հավելվածի օրինակը:

Քայլ 11. Օգտագործելով AirVantage API- ն `շրջակա միջավայրի փոփոխականների չափում ստանալու համար

Վերևի նկարը ցույց է տալիս AssistIoT վեբ ծրագրում առկա միջավայրի չափված փոփոխականների տվյալները:

Այս տվյալները ստացվել են AirVantage կայքի տրամադրած API- ի միջոցով: Այս API- ի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար մուտք գործեք այստեղ:

Այս նախագծում օգտագործվել են միայն mangOH Red սենսորները: Հետևաբար, տվիչների տվյալները հարմարեցվել են AssistIoT վեբ ծրագրում ցուցադրվելու համար.

• Peratերմաստիճանը. Ջերմաստիճանի ինքնաթիռի սենսորը չափում է պրոցեսորի ջերմաստիճանը: Այս արժեքը հանվում է 15 -ով `ներկայացնելով սենյակի նորմալ ջերմաստիճանը.
• Լույսի մակարդակ. Այս արժեքը փոխարկվում է տոկոսային արժեքի.
• Valueնշում. Այս արժեքը փոխակերպվում է տոկոսային արժեքի և ներկայացնում է սենյակի խոնավության արժեքը:

Քայլ 12. RedSensorToCloud հավելվածի հարմարեցում ՝ հարթակի շարժման հեռակառավարման գործառույթին աջակցելու համար

RedSensorToCloud հավելվածի օրինակը կարող է հարմարեցված լինել այս նախագծում բջջային հարթակի շարժման հեռակառավարման գործառույթին աջակցելու համար:

Օգտագործելով «Set LED Interval» հրամանը, որը հասանելի է redSensorToCloud հավելվածում, ինչպես ցույց է տրված վերը նշված երկրորդ նկարում, հնարավոր է mangOH Red board- ին ուղարկել տարբեր արժեքներ և քարտեզագրել դրանք տարբեր ծրագրերի համար:

Օրինակ ՝ հեռակառավարման գործառույթի համար SetLedBlinkIntervalCmd գործառույթը («/avPublisherComponent/avPublisher.c» ֆայլում) փոխեց շարժական հարթակի շարժման ուղղությունը:

Ինչպես մեկնաբանվեց 5 -րդ քայլում, CF3 GPIO կապումներն (7, 11, 13 և 15 կապեր) օգտագործվում են DC շարժիչները վերահսկելու համար: Հետևաբար, օգտագործվում է հետևյալ տրամաբանությունը.

Ուղղության վերահսկում.

1 - առաջ. Gpio22 և gpio35 բարձր ռեժիմում

2 - հետընթաց. Gpio23 և gpio24 բարձր ռեժիմում

3 - աջ ՝ gpio24 և gpio22 բարձր ռեժիմում

4 - ձախ ՝ gpio23 և gpio35 բարձր ռեժիմում

Այստեղ հասանելի է redSensorToCloud հավելվածի օրինակով հիմնված և շարժական հարթակի նախագծի համար հարմարեցված աղբյուրի կոդը:

Քայլ 13. Ներքին սարքերի հեռակառավարման գործառույթին աջակցելու համար RedSensorToCloud հավելվածի օրինակին հարմարեցում

RedSensorToCloud հավելվածի օրինակը կարող է հարմարեցված լինել բջջային հարթակի նախագծի ներքին սարքերի հեռակառավարման գործառույթին աջակցելու համար:

Օգտագործելով 12 -րդ քայլի գաղափարը, redSensorToCloud ծրագրում առկա «Սահմանել LED միջակայք» հրամանը կարող է օգտագործվել mangOH Կարմիր տախտակի տարբեր ծրագրերի վերահսկման համար:

Քայլ 14. Իրականացված գործառույթների ցուցադրում

Այս տեսանյութը ներկայացնում է, թե ինչպես կարող է աշխատել Բջջային հարթակ ՝ IoT տեխնոլոգիաներով նախագծով ՝ բոլոր նախորդ քայլերը կատարելուց հետո: