پلت فرم تلفن همراه با فناوری های اینترنت اشیا: 14 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

مراحل زیر نحوه جمع آوری یک پلت فرم تلفن همراه ساده و شامل برخی از فناوری های اینترنت اشیا برای کنترل از راه دور این پلت فرم را توضیح می دهد. این پروژه بخشی از پروژه Assist - IoT (Domestic Assistant with IoT Technologies) است که برای مسابقه Qualcomm / Embarcados 2018 توسعه یافته است. برای اطلاعات بیشتر در مورد پروژه Assist IoT ، اینجا را ببینید.

سناریوهای زیر موقعیت هایی را نشان می دهد که ممکن است از این پروژه در محیط خانه استفاده شود:

سناریو 1: یک فرد مسن که تنها زندگی می کند اما در نهایت برای استفاده از دارو به حمایت نیاز دارد یا در صورت لزوم باید تحت نظر باشد. یکی از اعضای خانواده یا شخص مسئول می تواند از این بستر تلفن همراه برای نظارت مکرر یا پراکنده و تعامل با افراد مسن استفاده کند.

سناریو 2: حیوان خانگی که به دلیل سفر صاحبانش باید 2 یا 3 روز تنها بماند. این پلت فرم تلفن همراه ممکن است بر تغذیه ، آب نظارت کرده و به صاحبان کمک کند تا با حیوان صحبت کنند تا خیلی غمگین نشود.

سناریو 3: والدینی که نیاز به سفر دارند ممکن است از این بستر تلفن همراه برای نظارت بر کودک یا نوزاد خردسال خود (که توسط یکی دیگر از اعضای خانواده یا شخص مسئول مراقبت می شود) و حتی برای تعامل با کودک خردسال استفاده کنند.

سناریو 4: والدینی که باید چند ساعت دور باشند ، ممکن است از این بستر تلفن همراه برای نظارت بر پسر یا دخترش با نقص جسمی یا روحی استفاده کنند. این پسر یا دختر باید توسط یکی دیگر از اعضای خانواده یا شخص مسئول نگهداری شود.

در همه سناریوهای فوق ، این پلت فرم تلفن همراه ممکن است از راه دور با حرکت به محل خانه ای که شخص یا حیوان خانگی تحت نظارت در آن قرار دارد کنترل شود.

این پلت فرم تلفن همراه از طریق سنسورهای داخلی خود ممکن است متغیرهای محیط مکانی را که شخص یا حیوان خانگی تحت نظارت در آن قرار دارد اندازه گیری کند. با توجه به این اطلاعات موجود در یک برنامه وب ، ممکن است دستگاه ها از راه دور راه اندازی ، تنظیم یا غیرفعال شوند تا با توجه به نیازهای شخص یا حیوان خانگی تحت نظارت محیط باشد.

مرحله 1: انتخاب متریال مورد استفاده برای جمع آوری شاسی بستر تلفن همراه

پلت فرم تلفن همراه ممکن است با استفاده از مواد ارائه شده در تصاویر بالا به صورت زیر مونتاژ شود:

• یک ماژول با دو چرخ و دو موتور DC در هر چرخ متصل شده است.
• پشتیبانی دو چرخ برای جهت آزاد ؛
• سه چوب پلاستیکی ، پیچ ، مهره و واشر.

مرحله 2: مونتاژ شاسی پلت فرم تلفن همراه

شاسی پلت فرم تلفن همراه ممکن است مطابق تصاویر بالا مونتاژ شود.

ممکن است سوراخ هایی روی چوب های پلاستیکی با دستگاه حفاری ایجاد شود.

این سوراخ ها برای ثابت کردن چوب های پلاستیکی با ماژول با دو چرخ و با تکیه گاه دو چرخ با استفاده از پیچ و مهره و واشر استفاده می شوند.

مرحله 3: استفاده از برخی قطعات یدکی برای اصلاح PI تمشک (و سایر دستگاه ها) در بستر تلفن همراه برای ضبط و انتقال تصویر

تصاویر بالا برخی از قطعات یدکی را نشان می دهد که برای تعمیر Raspberry PI در پلت فرم تلفن همراه استفاده می شود.

ممکن است یک وب کم و یک آداپتور USB WiFi برای ضبط و انتقال تصویر در این پروژه با Raspberry PI متصل شوند.

مراحل بعدی اطلاعات بیشتری در مورد ضبط و انتقال تصویر در این پروژه ارائه می دهد.

مرحله 4: مونتاژ یک ماژول L293D برای کنترل موتورهای DC و رفع آن در بستر تلفن همراه

یک ماژول L293D (همانطور که در تصویر اول بالا نشان داده شده است) ممکن است برای کنترل موتورهای DC ماژول با دو چرخ مونتاژ شود.

این ماژول L293D ممکن است بر اساس این آموزش باشد ، اما به جای اتصال آن با پین های Raspberry PI GPIO ، ممکن است با یک تخته توسعه IoT دیگر به عنوان تخته قرمز Sierra mangOH متصل شود.

مراحل بعدی اطلاعات بیشتری در مورد اتصال ماژول L293D با یک تخته قرمز mangOH ارائه می دهد.

تصویر دوم بالا نشان می دهد که چگونه ماژول L293D بر روی پلت فرم تلفن همراه و اتصال با موتورهای DC ثابت می شود.

مرحله 5: رفع و اتصال برد قرمز MangOH در بستر تلفن همراه

اولین تصویر بالا نشان می دهد که چگونه تخته قرمز mangOH بر روی پلت فرم تلفن همراه ثابت شده است.

تصویر دوم نشان می دهد که چگونه برخی از پین های GPIO از کانکتور CN307 (کانکتور Raspberry PI) برد mangOH Red با ماژول L293D متصل می شوند.

پین های CF3 GPIO (پایه های 7 ، 11 ، 13 و 15) برای کنترل موتورهای DC استفاده می شوند. برای اطلاعات بیشتر در مورد اتصال CN307 برد قرمز mangOH ، اینجا را ببینید.

مرحله 6: رفع پشتیبانی از باتری در پلت فرم تلفن همراه

تصویر بالا نشان می دهد که چگونه پشتیبانی باتری بر روی پلت فرم تلفن همراه ثابت می شود. همچنین اتصال پشتیبانی باتری با ماژول L293D را نشان می دهد.

این پشتیبانی از باتری ممکن است برای منبع تغذیه موتور DC استفاده شود.

مرحله 7: پیاده سازی یک برنامه وب برای پشتیبانی از عملکردهای اینترنت اشیا

اولین تصویر بالا یک نمونه برنامه وب را نشان می دهد که در این پروژه برنامه وب AssistIoT نامیده می شود که ممکن است در Cloud برای پشتیبانی از قابلیت های اینترنت اشیا اجرا شود.

این پیوند برنامه وب AssistIoT مورد استفاده در این پروژه را که در Firebase اجرا می شود ، با چهار قابلیت نشان می دهد:

• جریان ویدئویی ضبط شده توسط یک وب کم در پلت فرم تلفن همراه ؛
• کنترل از راه دور حرکات پلت فرم تلفن همراه ؛
• اندازه گیری متغیرهای محیطی از حسگرهای روی پلت فرم تلفن همراه.
• کنترل از راه دور دستگاه های خانگی در خانه.

کد منبع نمونه برنامه وب مورد استفاده در این پروژه در اینجا موجود است.

این مثال برنامه وب ممکن است از فناوری هایی مانند HTML5 ، CSS3 ، Javascript و AngularJS استفاده کند.

تصویر دوم بالا نمودار بلوک ها را نشان می دهد که نشان می دهد چگونه چهار عملکرد در این پروژه پلت فرم تلفن همراه پشتیبانی می شوند.

مرحله 8: پیاده سازی جریان ویدئویی ضبط شده توسط عملکرد وب کم

تصویر بالا یک برنامه وب را نشان می دهد (که در این پروژه به آن webrtcsend گفته می شود) ، همچنین در Firebase اجرا می شود ، که جریان ویدئویی ضبط شده توسط یک وب کم را فراهم می کند و به یک برنامه وب دیگر (برنامه وب AssistIoT در این پروژه) منتقل می کند.

در این پروژه ، Raspberry PI از طریق اتصال USB WiFi به اینترنت متصل می شود. هنگامی که مرورگر وب در Raspberry PI با برنامه وب webrtcsend متصل می شود و دکمه Call فشار داده می شود ، به وب کم متصل به Raspberry PI دسترسی پیدا می شود و جریان ویدئویی به برنامه وب AssistIoT منتقل می شود.

پیاده سازی برنامه وب webrtcsend بر اساس این آموزش بوده است و کد منبع آن در اینجا موجود است.

پروژه پلت فرم تلفن همراه ممکن است از Raspberry PI نسخه 2 یا بالاتر ، با تصویر Raspbian از مارس/2018 یا بعد استفاده کند.

این پروژه همچنین از یک وب کم ELOAM 299 UVC - USB و یک اتصال USB Netgear WiFi استفاده کرد.

مرحله 9: آماده سازی تخته قرمز MangOH

پروژه پلت فرم تلفن همراه ممکن است از تخته قرمز mangOH برای پشتیبانی از سه ویژگی دیگر استفاده کند:

• کنترل از راه دور حرکات پلت فرم تلفن همراه ؛
• اندازه گیری متغیرهای محیطی از حسگرهای روی پلت فرم تلفن همراه.
• کنترل از راه دور دستگاه های خانگی در خانه.

مروری بر ویژگی های اصلی تخته قرمز mangOH در اینجا آمده است. جزئیات بیشتر در مورد این تابلو در اینجا توضیح داده شده است.

برای تهیه سخت افزار و سیستم عامل mangOH Redboard که در این پروژه استفاده می شود ، باید تمام مراحل موجود این آموزش را دنبال کنید.

مرحله 10: آزمایش ارتباط MangOH Red Board M2M با سایت AirVantage

یکی از ویژگی های اصلی mangOH Redboard پشتیبانی از M2M از طریق فناوری 3G است.

هنگامی که صفحه قرمز mangOH به درستی پیکربندی شده و سیم کارت آن در حساب سایت AirVantage (اینجا) ثبت شده است ، اتصال با IoT Cloud مجاز است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد سایت AirVantage ، به اینجا دسترسی پیدا کنید.

تصاویر بالا ارتباط بین تخته قرمز mangOH و سایت AirVantage را نشان می دهد. در این آزمایش ، تخته قرمز mangOH با استفاده از مثال برنامه redSensorToCloud ، داده ها (به عنوان اندازه گیری سنسورهای داخلی) را به سایت AirVantage ارسال می کند.

مرحله 11: استفاده از API AirVantage برای اندازه گیری متغیرهای محیط

تصویر بالا داده های متغیرهای محیط اندازه گیری شده موجود در برنامه وب AssistIoT را نشان می دهد.

این داده ها از طریق API ارائه شده توسط سایت AirVantage به دست آمده است. برای اطلاعات بیشتر در مورد این API ، به اینجا دسترسی پیدا کنید.

در این پروژه فقط از سنسورهای mangOH Red استفاده شده است. بنابراین داده های سنسورها برای نمایش در برنامه وب AssistIoT سازگار شده اند:

• دما: سنسور دما دمای پردازنده را اندازه گیری می کند. این مقدار برای نشان دادن دمای معمولی یک اتاق 15 کاهش می یابد.
• سطح نور: این مقدار به مقدار درصد تبدیل می شود.
• فشار: این مقدار به مقدار درصد تبدیل می شود و نشان دهنده مقدار رطوبت یک اتاق است.

مرحله 12: تطبیق مثال برنامه RedSensorToCloud برای پشتیبانی از عملکرد کنترل از راه دور حرکت پلتفرم

مثال برنامه redSensorToCloud ممکن است برای پشتیبانی از قابلیت کنترل از راه دور حرکت پلت فرم تلفن همراه در این پروژه مناسب باشد.

با استفاده از دستور "Set LED Interval" موجود در برنامه redSensorToCloud ، همانطور که در تصویر دوم بالا نشان داده شده است ، می توانید مقادیر مختلف را به mangOH Redboard ارسال کرده و آنها را برای برنامه های مختلف ترسیم کنید.

به عنوان مثال ، برای عملکرد کنترل از راه دور ، عملکرد SetLedBlinkIntervalCmd (در فایل "/avPublisherComponent/avPublisher.c") کنترل جهت حرکت پلت فرم تلفن همراه را تغییر داد.

همانطور که در مرحله 5 توضیح داده شد ، پین های CF3 GPIO (پایه های 7 ، 11 ، 13 و 15) برای کنترل موتورهای DC استفاده می شوند. بنابراین از منطق زیر استفاده می شود:

کنترل جهت:

1 - جلو: gpio22 و gpio35 در حالت بالا

2 - عقب: gpio23 و gpio24 در حالت بالا

3 - راست: gpio24 و gpio22 در حالت بالا

4 - سمت چپ: gpio23 و gpio35 در حالت بالا

کد منبع بر اساس مثال برنامه redSensorToCloud و مناسب برای پروژه پلت فرم تلفن همراه در اینجا موجود است.

مرحله 13: تطبیق مثال برنامه RedSensorToCloud برای پشتیبانی از قابلیت های کنترل از راه دور دستگاه های داخلی

مثال برنامه redSensorToCloud ممکن است برای پشتیبانی از قابلیت های کنترل از راه دور دستگاه های داخلی پروژه پلت فرم تلفن همراه مناسب باشد.

با استفاده از ایده مرحله 12 ، دستور "Set LED Interval" موجود در برنامه redSensorToCloud ممکن است برای کنترل برنامه های مختلف در تخته قرمز mangOH استفاده شود.

مرحله 14: نمایش عملکردهای پیاده سازی شده

در این ویدئو نحوه عملکرد پلتفرم موبایل با فناوری IoT پس از انجام کلیه مراحل قبل ارائه شده است.