Mobiele platform met IoT -tegnologie: 14 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die volgende stappe beskryf hoe u 'n eenvoudige mobiele platform kan saamstel en bevat 'n paar IoT -tegnologieë om hierdie platform op afstand te beheer. Hierdie projek is deel van die Assist - IoT (Domestic Assistant with IoT Technologies) projek wat ontwikkel is vir die Qualcomm / Embarcados Wedstryd 2018. Vir meer inligting oor die Assist IoT projek, verwys hier.

Die scenario's hieronder verteenwoordig 'n paar situasies waarin hierdie projek in 'n huisomgewing gebruik kan word:

Scenario 1: 'n Bejaarde wat alleen woon, maar wat uiteindelik ondersteuning nodig het om medisyne te neem, of indien nodig gemonitor moet word. 'N Familielid of verantwoordelike persoon kan hierdie mobiele platform gebruik vir gereelde of sporadiese monitering en interaksie met die bejaarde;

Scenario 2: 'n Troeteldier wat twee of drie dae alleen gelaat moet word omdat sy eienaars gereis het. Hierdie mobiele platform kan die voer, water monitor en die eienaars help om met die dier te praat, sodat dit nie te hartseer raak nie;

Scenario 3: 'n Ouer wat moet reis, kan hierdie mobiele platform gebruik om sy of haar jong kind of baba te monitor (wat deur 'n ander familielid of verantwoordelike persoon versorg word) en selfs vir interaksie met die jong kind.

Scenario 4: 'n Ouer wat 'n paar uur weg moet wees, kan hierdie mobiele platform gebruik om sy of haar seun of dogter met liggaamlike of geestelike gestremdheid te monitor. Hierdie seun of dogter moet deur 'n ander familielid of verantwoordelike persoon versorg word.

In al die bogenoemde scenario's kan hierdie mobiele platform op afstand beheer word deur te beweeg na die plek van die huis waar die persoon of troeteldier wat gemonitor moet word, geleë is.

Deur sy ingeboude sensors kan hierdie mobiele platform omgewingsveranderlikes meet van die plek waar die persoon of die troeteldier wat gemonitor word, geleë is. Met hierdie inligting beskikbaar in 'n webtoepassing, kan toestelle op afstand geaktiveer, gereguleer of gedeaktiveer word om aan die omgewing te voldoen volgens die behoeftes van die gemonitorde persoon of troeteldier.

Stap 1: Kies die materiaal wat gebruik kan word om die mobiele platform -onderstel te monteer

Die mobiele platform kan saamgestel word met behulp van die materiaal wat op die foto's hierbo aangebied word, soos volg:

• een module met twee wiele en twee GS -motors wat in elke wiel gekoppel is;
• twee wielstutte vir vrye rigting;
• drie plastiekstokkies, boute, moere en ringe.

Stap 2: Monteer die mobiele platform -onderstel

Die onderstel van die mobiele platform kan saamgestel word soos op die foto's hierbo getoon.

'N Boormasjien kan 'n paar gate in die plastiekstokkies maak.

Hierdie gate word gebruik om die plastiekstokkies vas te maak met die module met twee wiele en met die twee wielsteun deur die boute, moere en ringe te gebruik.

Stap 3: Gebruik 'n paar onderdele om 'n framboos -PI (en ander toestelle) op die mobiele platform op te los vir beeldopname en transmissie

Die foto's hierbo toon 'n paar onderdele wat gebruik word om 'n Raspberry PI op die mobiele platform te herstel.

'N Webcam en 'n WiFi -USB -adapter kan aan die Raspberry PI gekoppel word vir beeldopname en oordrag in hierdie projek.

Verdere stappe bied meer inligting oor die opname en oordrag van foto's in hierdie projek.

Stap 4: Monteer 'n L293D -module vir die beheer van DC -motors en maak dit op die mobiele platform reg

'N L293D -module (soos in die eerste prent hierbo getoon) kan saamgestel word om die GS -motors van die module met twee wiele te bestuur.

Hierdie L293D -module is moontlik gebaseer op hierdie tutoriaal, maar in plaas daarvan om dit met die Raspberry PI GPIO -penne te verbind, kan dit met 'n ander IoT -ontwikkelbord as die Sierra mangOH Red -bord gekoppel word.

Verdere stappe bied meer inligting oor die verbinding van die L293D -module met 'n mangOH Red -bord.

Die tweede prent hierbo wys hoe die L293D -module op die mobiele platform en die verbinding met die GS -motors vasgemaak kan word.

Stap 5: Bevestig en koppel die MangOH Red Board op die mobiele platform

Die eerste foto hierbo wys hoe die mangOH Red -bord op die mobiele platform vasgemaak kan word.

Die tweede prent wys hoe sommige GPIO -penne van die CN307 -aansluiting (Framboos PI -aansluiting) van die mangOH Red -bord met die L293D -module verbind is.

Die CF3 GPIO -penne (penne 7, 11, 13 en 15) word gebruik om die GS -motors te beheer. Raadpleeg hier vir meer inligting oor die CN307 -aansluiting van die mangOH Red -bord.

Stap 6: Die herstel van die batteryondersteuning op die mobiele platform

Die foto hierbo wys hoe die batteryondersteuning op die mobiele platform vasgemaak kan word. Dit toon ook die verbinding van die batteryondersteuning met die L293D -module aan.

Hierdie batteryondersteuning kan gebruik word vir die GS -kragtoevoer.

Stap 7: Implementering van 'n webtoepassing vir die ondersteuning van IoT -funksies

Die eerste foto hierbo toon 'n voorbeeld van 'n webtoepassing, genaamd AssistIoT -webtoepassing in hierdie projek, wat moontlik in Cloud kan werk om IoT -funksies te ondersteun.

Hierdie skakel toon die AssistIoT -webtoepassing wat in hierdie projek gebruik word, in Firebase, met vier funksies:

• videostroom vasgelê deur 'n webkamera op die mobiele platform;
• afstandbeheer van die mobiele platformbewegings;
• omgewingsveranderlikes meting vanaf die mobiele platform aan boord sensors;
• afstandsbediening van huishoudelike toestelle op 'n tuisplek.

Die bronkode van die voorbeeld van die webtoepassing wat in hierdie projek gebruik word, is hier beskikbaar.

Hierdie voorbeeld van webtoepassings kan tegnologieë soos HTML5, CSS3, Javascript en AngularJS gebruik.

Die tweede prent hierbo toon 'n diagram van blokke wat voorstel hoe die vier funksies in hierdie mobiele platformprojek ondersteun kan word.

Stap 8: Implementering van die videostroom wat deur 'n webkamera -funksie vasgelê is

Die foto hierbo toon 'n webtoepassing (genaamd webrtcsend in hierdie projek), wat ook in Firebase loop, wat 'n videostroom bied wat deur 'n webkamera opgeneem is en na 'n ander webtoepassing (AssistIoT -webtoepassing in hierdie projek) oorgedra word.

In hierdie projek is die Raspberry PI op die internet gekoppel via 'n WiFi USB -aansluiting. As 'n webblaaier wat in die Raspberry PI werk, verbinding maak met die webrtcsend -webtoepassing en op die oproep -knoppie gedruk word, word toegang tot die webcam gekoppel met die Raspberry PI verkry en 'n videostroom na die AssistIoT -webtoepassing oorgedra.

Die implementering van die webrtcsend -webtoepassing was gebaseer op hierdie tutoriaal en die bronkode is hier beskikbaar.

Die mobiele platformprojek kan 'n Raspberry PI weergawe 2 of later gebruik, met 'n Raspbian -beeld vanaf Maart/2018 of later.

Hierdie projek het ook 'n ELOAM 299 UVC - USB -webcam en 'n Netgear WiFi USB -aansluiting gebruik.

Stap 9: Berei die MangOH Red Board voor

Die mobiele platformprojek kan die mangOH Red -bord gebruik om die ander drie funksies te ondersteun:

• afstandbeheer van die mobiele platformbewegings;
• omgewingsveranderlikes meting vanaf die mobiele platform aan boord sensors;
• afstandsbediening van huishoudelike toestelle op 'n tuisplek.

Hier is 'n oorsig van die belangrikste kenmerke van die mangOH Red -bord. Meer besonderhede oor hierdie bord word hier beskryf.

Vir die voorbereiding van die hardeware en firmware van die mangOH Red -bord wat in hierdie projek gebruik moet word, moet al die beskikbare stappe in hierdie tutoriaal gevolg word.

Stap 10: Toets die MangOH Red Board M2M -kommunikasie met die AirVantage -webwerf

Een van die belangrikste kenmerke van die mangOH Red -bord is die ondersteuning vir M2M via 3G -tegnologie.

Sodra die mangOH Red -bord behoorlik gekonfigureer is en die SIM -kaart in 'n rekening van die AirVantage -webwerf (hier) geregistreer is, is die verbinding met die IoT Cloud toegelaat.

Vir meer inligting oor die AirVantage -webwerf, besoek hier.

Die foto's hierbo toon die kommunikasie tussen die mangOH Red board en die AirVantage -webwerf. In hierdie toets stuur die mangOH Red -bord data (as die meting van die ingeboude sensors) na die AirVantage -webwerf met behulp van die voorbeeld van die redSensorToCloud -toepassing.

Stap 11: Gebruik die AirVantage API vir die meting van die omgewingsveranderlikes

Die foto hierbo toon die data van gemete omgewingsveranderlikes wat beskikbaar is in die AssistIoT -webtoepassing.

Hierdie data is verkry deur die API wat deur die AirVantage -webwerf verskaf is. Vir meer inligting oor hierdie API, besoek hier.

Slegs die mangOH Red -boordsensors is in hierdie projek gebruik. Daarom is die sensorsdata aangepas om in die AssistIoT -webtoepassing getoon te word:

• Temperatuur: die temperatuur aan boord sensor meet die verwerker temperatuur. Hierdie waarde word met 15 afgetrek om die normale temperatuur van 'n kamer voor te stel;
• Ligvlak: hierdie waarde word omgeskakel na 'n persentasiewaarde;
• Druk: hierdie waarde word omgeskakel na 'n persentasie waarde en verteenwoordig 'n humiditeitswaarde van 'n kamer.

Stap 12: Pas die voorbeeld van die RedSensorToCloud -toepassing aan vir die ondersteuning van die funksionaliteit van afstandbeheer van die platformbeweging

Die voorbeeld van die redSensorToCloud -toepassing kan aangepas word om die funksionaliteit van afstandbeheer van die mobiele platformbeweging in hierdie projek te ondersteun.

Met die opdrag "Stel LED -interval" wat beskikbaar is in die redSensorToCloud -toepassing, soos getoon in die tweede prent hierbo, is dit moontlik om verskillende waardes na die mangOH Red board te stuur en dit vir verskillende toepassings in kaart te bring.

Die funksie SetLedBlinkIntervalCmd (in die "/avPublisherComponent/avPublisher.c" -lêer) het die funksie SetLedBlinkIntervalCmd byvoorbeeld verander in die rigting van die beweging van die mobiele platform.

Soos opgemerk in stap 5, word die CF3 GPIO -penne (penne 7, 11, 13 en 15) gebruik om die GS -motors te beheer. Daarom word die volgende logika gebruik:

Rigtingbeheer:

1 - vorentoe: gpio22 en gpio35 in hoë modus

2 - agteruit: gpio23 en gpio24 in hoë modus

3 - regs: gpio24 en gpio22 in hoë modus

4 - links: gpio23 en gpio35 in hoë modus

Die bronkode gebaseer op die voorbeeld van die redSensorToCloud -toepassing en aangepas vir die mobiele platformprojek, is hier beskikbaar.

Stap 13: Aanpassing van die RedSensorToCloud -toepassingsvoorbeeld vir die ondersteuning van huishoudelike toestelle se afstandsbediening

Die voorbeeld van die redSensorToCloud -toepassing kan aangepas word vir die ondersteuning van die afstandsbedieningsfunksie van huishoudelike toestelle van die mobiele platformprojek.

Deur die idee van stap 12 te gebruik, kan die opdrag "Stel LED -interval" in die redSensorToCloud -toepassing gebruik word om verskillende toepassings op die mangOH Red -bord te beheer.

Stap 14: Demonstrasie van die geïmplementeerde funksies

Hierdie video bied 'n uiteensetting van hoe die mobiele platform met IoT Technologies -projek kan werk nadat al die stappe hiervoor gevolg is.