IDC2018 IOT slim asblik: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Goeie afvalbestuur het 'n noodsaaklike probleem vir ons planeet geword. In openbare en natuurlike ruimtes let baie nie op die afval wat hulle agterlaat nie. As daar geen vullisverwyderaar beskikbaar is nie, is dit makliker om afval op die perseel te laat as om dit terug te bring. Selfs die sogenaamde bewaarde ruimtes word deur afval besoedel.

Waarom het ons 'n slim vullisdrom nodig? (Oplossing)

Om natuurlike gebiede te bewaar, is dit belangrik om goed bestuurde afvalversamelingspunte te voorsien: Om te voorkom dat dit oorloop, moet die asblikke gereeld opgemaak word. Dit is moeilik om deur die regte tyd te kom: te gou, en die asblik kan leeg wees, te laat en die asblik kan oorloop. Hierdie probleem is des te meer van kritieke belang as die bak moeilik toeganklik is (soos op staproetes in die berge). In hierdie rasionele afvalbestuur kan sortering 'n groot uitdaging wees. Organiese afval kan direk deur die natuur verwerk word in kompos.

Doel van die projek

Die doel van ons projek is om 'n toesigapparaat vir 'n intelligente vullisdrom te voorsien. Hierdie toestel integreer verskeie sensors om toesig te hou oor die toestand van die asblik.

• Kapasiteitsensor: gebaseer op die ultrasoniese stelsel, word gebruik om oorstromings te voorkom deur die vullisverwyderingspan te waarsku.
• Temperatuur- en humiditeitsensor: word gebruik om die asblikomgewing te monitor. Dit kan handig wees om die toestand van organiese kompos te bestuur en om besmetting te voorkom in 'n spesifieke geval (baie nat of warm toestande, die risiko van brand in baie droë toestande). 'N Vullisbrand kan dramatiese gevolge vir die omgewing hê (dit kan byvoorbeeld 'n bosbrand veroorsaak). Die kombinasie van die temperatuur- en humiditeitswaardes kan die toesigspan oor die probleem waarsku.
• PIR Bewegingsensor: 'n openingsdetektor sal op die asblikdeksel geïnstalleer word om statistieke oor vullisgebruik te kry en slegte sluiting op te spoor.

Stap 1: Hardeware -komponente benodig

In hierdie afdeling beskryf ons die hardeware en elektronika wat gebruik word om hierdie toestel te skep.

Eerstens benodig ons 'n eenvoudige asblik met 'n deksel. Volgende: NodeMCU-bord met 'n ingeboude ESP8266 Wifi-module wat ons sal help om verbinding met wolkdienste te skep, en 'n stel sensors om toesig te hou oor die toestand van die asblik:

Sensors:

• DHT11 - Analoge sensor vir temperatuur en humiditeit
• Skerp IR 2Y0A21 - Digitale sensor vir nabyheid / afstand
• Servomotor
• PIR bewegingsensor

Bykomende hardeware benodig:

• Enige asblik met 'n deksel
• Broodbord (generies)
• Springdrade ('n klomp van hulle …) Dubbelsydige kleeflint!

Ons sal ook die volgende moet skep:

• AdaFruit -rekening - ontvang en onderhou inligting en statistieke oor die asblik.
• IFTTT -rekening - stoor inkomende data van Adafruit en veroorsaak gebeurtenisse in verskillende gevalle.
• Blynk -rekening - maak dit moontlik om 'Webhooks' -toepassings op IFTTT te gebruik.

Stap 2: Programmeer die NodeMCU ESP8266

Hier is die hele kode, gebruik dit gerus:)

U kan maklik die biblioteke vind wat ons aanlyn gebruik het (genoem in die kop).

*** Moenie vergeet om u WiFi -naam en wagwoord bo -aan die lêer in te voer nie

Stap 3: Bedrading

Aansluiting op die NodeMCU ESP8266 -bord

DHT11

• + -> 3V3
• - -> GND
• UIT -> Speld A0

Skerp IR 2Y0A21:

• Rooi draad -> 3V3
• Swart draad -> GND
• Geel draad -> Speld D3

Servomotor:

• Rooi draad -> 3V3
• Swart draad -> GND
• Wit draad -> Speld D3

PIR bewegingsensor:

• VCC -> 3V3
• GND -> GND
• UIT -> Speld D1

Stap 4: Stelselargitektuur

Wolkomponente in argitektuur:

• Adafruit IO MQTT: Die ESP8266 is via WiFi verbind met Adafruit se wolkbedieners. Stel ons in staat om die data wat deur die sensors ingesamel is, op 'n afgeleë rekenaar en in 'n georganiseerde en bondige dashboard voor te stel, geskiedenis te bestuur, ens.
• IFTTT -dienste: laat aktiveeraksies toe volgens die waardes of gebeurtenisse van sensors. Ons het IFTTT-applets geskep wat bestendige datastrome uit die Adafruit-wolk verbind en real-time noodgebeurtenisse direk vanaf sensors.

Datavloeiscenario's in die stelsel:

1. Waardes word versamel vanaf aktiewe sensors in die asblik: asblikkapasiteitstemperatuur, houertemperatuur, humiditeit, aantal kere wat die asblik vandag oopgemaak is -> Publiseer data aan MQTT -makelaar -> IFTTT -applet lei die data na 'n daaglikse verslagtabel Google Blad.
2. Asblikkapasiteit is byna vol (Skerp sensor bereik 'n voorafbepaalde kapasiteitsgrens) -> Kapasiteitsinskrywing op die daaglikse verslag word opgedateer -> Afvalbeheerstasie sluit die deksel van die as en wys die tyd waarin die vullisopvangs kom (deur Blynk -wolkprotokol) en IFTTT -applet).
3. Onreëlmatige waardes op sensors word gemeet. Brandrisiko -hoë temperatuur en lae humiditeit -> Gebeurtenis word op die Blynk -wolk aangeteken -> IFTTT aktiveer alarm na afvalbeheerstasie.

Stap 5: Uitdagings en tekorte

Uitdagings:

Die grootste uitdaging wat ons tydens die projek ondervind het, was om alle data wat ons sensors versamel het, op 'n redelike en logiese manier te verwerk. Nadat ons verskillende datastrome-scenario's probeer het, het ons ons finale besluit geneem wat die stelsel meer onderhoubaar, herbruikbaar en skaalbaar maak.

Huidige tekortkominge:

1. Deur op Blynk-bedieners te vertrou, word die data opgedateer na 'n groot vertraging van die real-time meting daarvan.
2. Die stelsel maak staat op 'n buitenste kragtoevoer (verbinding met 'n kragopwekker of batterye), daarom is dit steeds nie volledig outomaties nie.
3. As die as brand, moet dit met behulp van eksterne ingryping hanteer word.
4. Tans ondersteun ons stelsel slegs 'n enkele asblik.

Stap 6: Kyk na die toekoms …

Toekomstige verbeterings:

1. Sonenergie laai.
2. Self-asblik-kompressie stelsel.
3. Kameras hou die asblik dop deur gebruik te maak van rekenaarvisiegebeurtenisse (ontdek brand, oorlaai asblik).
4. Ontwikkel 'n outonome motor om tussen asblikke te toer en maak dit leeg op grond van hul vermoëns.

Moontlike sperdatums:

• Implementeer 'n sonnestelsel en self-asblikkompressie (ongeveer 6 maande).
• Ontwikkel beeldopsporingsalgoritmes en verbind ongeveer 'n jaar 'n kamerastelsel.
• Ontwikkel 'n algoritme om 'n optimale toer vir vullisversameling te bou, gebaseer op data uit alle asblikke in ongeveer 3 jaar.

Stap 7: Laaste foto's …

Stap 8: Oor ons

Asaf Getz ---------------------------- Ofir Nesher ------------------ ------ Yonathan Ron

Hoop u geniet hierdie projek en groete uit Israel!