Mobil platform IoT technológiákkal: 14 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A következő lépések leírják, hogyan kell összeszerelni egy egyszerű mobil platformot, és tartalmazni kell néhány IoT -technológiát a platform távoli vezérléséhez. Ez a projekt a 2018. évi Qualcomm / Embarcados Contest versenyre kifejlesztett Assist - IoT (Domestic Assistant with IoT Technologies) projekt része. Az Assist IoT projektről itt talál további információt.

Az alábbi forgatókönyvek néhány olyan helyzetet képviselnek, amelyekben ez a projekt otthoni környezetben használható:

1. forgatókönyv: Idős ember, aki egyedül él, de végül szüksége van némi támogatásra a gyógyszer szedéséhez, vagy szükség esetén ellenőrizni kell. Egy családtag vagy felelős személy használhatja ezt a mobil platformot gyakori vagy szórványos megfigyelésre és interakcióra az idős emberrel;

2. forgatókönyv: Olyan háziállat, amelyet 2 vagy 3 napra egyedül kell hagyni, mert gazdái elutaztak. Ez a mobil platform figyelemmel kísérheti a takarmányt, a vizet, és segíthet a tulajdonosoknak beszélni az állattal, hogy ne legyen túl szomorú;

3. forgatókönyv: A szülőnek, akinek utaznia kell, használhatja ezt a mobil platformot kisgyermeke vagy csecsemőjének megfigyelésére (erről egy másik családtag vagy felelős személy gondoskodik), és akár kapcsolatba léphet a kisgyerekkel.

4. forgatókönyv: Az a szülő, akinek néhány órát távol kell lennie, használhatja ezt a mobil platformot fizikai vagy mentális fogyatékossággal élő fia vagy lánya megfigyelésére. Erről a fiáról vagy lányáról más családtagnak vagy felelős személynek kell gondoskodnia.

A fenti esetek mindegyikében ez a mobil platform távolról vezérelhető úgy, hogy az otthon helyére költözik, ahol a megfigyelendő személy vagy háziállat található.

Ez a mobil platform a fedélzeti érzékelőin keresztül meg tudja mérni annak a helynek a környezeti változóit, ahol a megfigyelés alatt álló személy vagy háziállat található. Ezen információk birtokában egy webalkalmazásban az eszközök távolról indíthatók, szabályozhatók vagy letilthatók a környezetnek megfelelően, a megfigyelt személy vagy háziállat igényeinek megfelelően.

1. lépés: A hordozható platform alvázának összeszereléséhez használható anyag kiválasztása

A mobil platform összeállítható a fenti képeken bemutatott anyagok felhasználásával, az alábbiak szerint:

• egy modul két kerékkel és két egyenáramú motorral minden egyes kerékhez csatlakoztatva;
• két keréktartó a szabad irányhoz;
• három műanyag bot, csavar, anya és alátét.

2. lépés: A mobil platform alvázának összeszerelése

A mobil platform alvázát a fenti képek szerint lehet összeszerelni.

Fúrógéppel néhány lyukat a műanyag rudakba lehet tenni.

Ezeket a lyukakat a műanyag rudak két kerékkel és két keréktartóval való rögzítésére használják a csavarok, anyák és alátétek segítségével.

3. lépés: Néhány tartalék alkatrész használata a málna PI (és más eszközök) javításához a mobil platformon a képek rögzítéséhez és továbbításához

A fenti képek néhány olyan alkatrészt mutatnak, amelyet a Raspberry PI rögzítésére használtak a mobil platformon.

Webkamerát és WiFi USB adaptert lehet csatlakoztatni a Raspberry PI -hez a kép rögzítéséhez és továbbításához ebben a projektben.

A további lépések további információkat tartalmaznak a kép rögzítéséről és továbbításáról ebben a projektben.

4. lépés: Az L293D modul összeszerelése az egyenáramú motorok vezérléséhez és rögzítése a mobil platformon

Egy L293D modul (a fenti első képen látható módon) összeállítható a modul egyenáramú motorjainak szabályozására két kerékkel.

Ez az L293D modul ezen az oktatóanyagon alapulhat, de ahelyett, hogy a Raspberry PI GPIO csapokhoz csatlakoztatná, összekapcsolható egy másik IoT fejlesztőpanellel, mint Sierra mangOH Red kártya.

A további lépések további információkat tartalmaznak az L293D modul mangOH Red táblához való csatlakoztatásáról.

A fenti második kép azt mutatja be, hogyan rögzíthető az L293D modul a mobil platformra, és hogyan csatlakoztatható az egyenáramú motorokhoz.

5. lépés: A MangOH Red Board rögzítése és csatlakoztatása a mobil platformon

A fenti első kép azt mutatja, hogyan lehet rögzíteni a mangOH Red táblát a mobil platformon.

A második kép azt mutatja, hogy a mangOH Red tábla CN307 csatlakozójából (Málna PI csatlakozó) néhány GPIO csap csatlakozik az L293D modulhoz.

A CF3 GPIO csapok (7, 11, 13 és 15 érintkezők) az egyenáramú motorok vezérlésére szolgálnak. A mangOH Red tábla CN307 csatlakozójáról további információkat itt talál.

6. lépés: Az akkumulátor támogatásának rögzítése a mobil platformon

A fenti kép azt mutatja, hogyan lehet rögzíteni az akkumulátor támogatását a mobil platformon. Ezenkívül bemutatja az akkumulátortartó és az L293D modul kapcsolatát.

Ez az elemtartó használható az egyenáramú motor tápellátására.

7. lépés: Internetes alkalmazás implementálása az IoT -funkciók támogatására

A fenti első kép egy olyan webalkalmazás -példát mutat be, amelyet ebben a projektben AssistIoT webalkalmazásnak hívnak, és amely felhőben futhat az IoT -funkciók támogatása érdekében.

Ez a link mutatja a projektben használt, Firebase -ben futó AssistIoT webalkalmazást, négy funkcióval:

• a mobilplatform webkamerája által rögzített videófolyam;
• a mobil platform mozgásának távvezérlése;
• környezeti változók mérése a mobil platform fedélzeti érzékelőiből;
• háztartási eszközök távvezérlése otthoni helyen.

A projektben használt webalkalmazás -példa forráskódja itt érhető el.

Ez a webes alkalmazás példa olyan technológiákat használhat, mint a HTML5, CSS3, Javascript és AngularJS.

A fenti második kép egy blokkdiagramot mutat be, amely bemutatja, hogyan támogatható a négy funkció ebben a mobil platform projektben.

8. lépés: A webkamerás funkció által rögzített videófolyam megvalósítása

A fenti képen egy, a Firebase -ben is futó webalkalmazás látható (ebben a projektben webrtcsend néven), amely webkamerával rögzített videófolyamot továbbít egy másik webes alkalmazáshoz (ebben a projektben AssistIoT webes alkalmazás).

Ebben a projektben a Raspberry PI WiFi USB csatlakozón keresztül csatlakozik az internetre. Amikor a Raspberry PI -ben futó webböngésző csatlakozik a webrtcsend webes alkalmazáshoz, és megnyomja a Hívás gombot, akkor a Raspberry PI -hez csatlakoztatott webkamera elérhető, és a videófolyam továbbításra kerül az AssistIoT webalkalmazásba.

A webrtcsend webes alkalmazás megvalósítása ezen az oktatóanyagon alapult, és forráskódja itt érhető el.

A mobilplatform -projekt használhat Raspberry PI 2 -es vagy újabb verziót, Raspbian -képpel március/2018 vagy későbbi verzióból.

Ez a projekt egy ELOAM 299 UVC - USB webkamerát és Netgear WiFi USB csatlakozót is használt.

9. lépés: A MangOH Red Board előkészítése

A mobil platform projekt a mangOH Red táblát használhatja a másik három funkció támogatására:

• a mobil platform mozgásának távvezérlése;
• környezeti változók mérése a mobil platform fedélzeti érzékelőiből;
• háztartási eszközök távvezérlése otthoni helyen.

Itt található a mangOH Red tábla fő jellemzőinek áttekintése. A tábláról további részleteket itt talál.

A projektben használandó mangOH Red tábla hardverének és firmware -jének előkészítéséhez kövesse az oktatóanyagban elérhető összes lépést.

10. lépés: A MangOH Red Board M2M kommunikáció tesztelése az AirVantage webhelyével

A mangOH Red tábla egyik fő jellemzője az M2M támogatása 3G technológián keresztül.

Ha a mangOH Red tábla megfelelően konfigurálva van, és SIM -kártyája regisztrálva van az AirVantage webhely fiókjában (itt), akkor engedélyezett a kapcsolat az IoT Cloud -tal.

Ha többet szeretne megtudni az AirVantage webhelyről, kattintson ide.

A fenti képek a mangOH Red tábla és az AirVantage webhely közötti kommunikációt mutatják. Ebben a tesztben a mangOH Red board adatokat küld (a fedélzeti érzékelők méréseként) az AirVantage webhelyre a redSensorToCloud alkalmazáspéldával.

11. lépés: Az AirVantage API használata a környezeti változók mérésére

A fenti kép az AssistIoT webalkalmazásban elérhető mért környezeti változók adatait mutatja.

Ezeket az adatokat az AirVantage webhely által biztosított API -n keresztül szereztük be. Ha többet szeretne megtudni erről az API -ról, kattintson ide.

Ebben a projektben csak a mangOH Red fedélzeti érzékelőket használták. Ezért az érzékelők adatait úgy alakítottuk ki, hogy megjelenjenek az AssistIoT webalkalmazásban:

• Hőmérséklet: a beépített hőmérséklet -érzékelő méri a processzor hőmérsékletét. Ezt az értéket kivonjuk 15 -ből, ami a helyiség normál hőmérsékletét jelenti;
• Fényszint: ez az érték százalékos értékre konvertálódik;
• Nyomás: ezt az értéket százalékos értékre alakítják át, és a helyiség páratartalmát jelölik.

12. lépés: A RedSensorToCloud alkalmazási példa adaptálása a platformmozgás távirányításának támogatásához

A redSensorToCloud alkalmazás példa alkalmas lehet a mobil platform mozgásának távvezérlésének támogatására ebben a projektben.

A redSensorToCloud alkalmazásban elérhető "LED -intervallum beállítása" paranccsal, amint az a fenti második képen látható, lehetőség van különböző értékek elküldésére a mangOH Red táblára, és leképezni azokat.

Például a távirányító funkció esetében a SetLedBlinkIntervalCmd függvény (a "/avPublisherComponent/avPublisher.c" fájlban) megváltoztatta a vezérlőt a mobil platform mozgásának irányába.

Amint azt az 5. lépésben kifejtettük, a CF3 GPIO csapokat (7, 11, 13 és 15 érintkezők) az egyenáramú motorok vezérlésére használják. Ezért a következő logikát alkalmazzák:

Irányvezérlés:

1 - előre: gpio22 és gpio35 magas módban

2 - visszafelé: gpio23 és gpio24 magas módban

3 - jobb: gpio24 és gpio22 magas módban

4 - bal: gpio23 és gpio35 magas módban

A redSensorToCloud alkalmazáspéldán alapuló és a mobilplatform -projekthez adaptált forráskód itt érhető el.

13. lépés: A RedSensorToCloud alkalmazási példa adaptálása a háztartási eszközök távirányító funkcióinak támogatásához

A redSensorToCloud alkalmazási példa alkalmas lehet a mobil platform projekt otthoni eszközök távirányító funkcióinak támogatására.

A 12. lépés ötletével a redSensorToCloud alkalmazásban elérhető "Set LED Interval" parancs használható a mangOH Red táblán lévő különböző alkalmazások vezérlésére.

14. lépés: A megvalósított funkciók bemutatása

Ez a videó bemutatja, hogyan működhet a Mobile Platform with IoT Technologies projekt az összes előző lépés végrehajtása után.