Takataka za IDC2018IOT-Online: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Utangulizi

Kila mtu anajua kinachotokea tunapoacha takataka kwenye takataka kwa muda mrefu bila kuiondoa. Kweli, jambo la wazi zaidi ni kwamba hakuna nafasi ya takataka zaidi, lakini pia huanza kunuka, na haipendezi sana.

Pamoja na mradi huu, tunakusudia kukusaidia kufuatilia makopo yako ya takataka kuzunguka nyumba / eneo la kazi / n.k, ili uweze kujua wakati zimejaa, na unaweza kuchukua hatua mara moja kwa kuondoa takataka.

Mfumo utakuonya kwa arifa ya simu au tahadhari ya dashibodi kwamba lazima utupe taka ya takataka. Mfumo huo unazingatia kiwango cha utimilifu wa bomba la takataka, lakini pia joto na unyevu uliopimwa ndani yake. Sote tunafahamu uharaka wa kuondoa makopo ya takataka katika siku za joto na baridi nyingi…

Sifa kuu

1. Dashibodi ya Ufuatiliaji:

   • Sehemu kuu:

     • Kiwango kamili cha kila takataka.
     • Joto na unyevu wa kila takataka.

   • Sehemu ya Takwimu:

     • Kijani kabisa cha takataka.
     • Kambi ya taka kali.

2. Mfumo wa Arifa na Arifa:

   • Matukio yafuatayo yanaungwa mkono:

     • Takataka ya takataka imejaa.
     • Hitilafu ya sensa ilitokea.
   • Arifa za ukamilifu huzingatia kiwango cha utimilifu wa takataka, lakini pia viwango vya joto na unyevu wa takataka.
   • Arifa zinaweza kutumwa kupitia arifa za simu na arifu za dashibodi.
   • Kila kituo cha tahadhari kinaweza kuwashwa na kuzimwa kupitia dashibodi.

3. Kubadilika:

   • Kutumia kitufe cha calibration, inawezekana kurekebisha mfumo kwa makopo tofauti ya takataka na uwezo tofauti.
   • Inawezekana kuongeza makopo zaidi ya takataka kwa urahisi. Mtu anaweza kukusanya mfumo huo kwenye bomba mpya ya takataka, weka kitambulisho cha takataka na usuluhishe (bonyeza kitufe). Kuwa na makopo ya taka zaidi ya 3 itahitaji kupanua Dashibodi (kazi rahisi kufanya).

Sisi ni nani?

Mradi huu uliundwa (kwa upendo na kujitolea!) Na Rom Cyncynatus na Daniel Alima - Wanafunzi wa IDC Herzliya kama mradi wa mwisho wa kozi yetu ya IoT. Tunatumahi utapata kazi yetu kuwa muhimu, na utafurahiya kuitumia!

Hatua ya 1: Sehemu Zinazohitajika

Ili kujenga mfumo, utapata vifaa na sehemu zifuatazo:

1. Takataka inaweza (ikiwezekana na kifuniko): Hii itatumika kwa… vizuri.. unajua tutafanya nini na hii, eh?;)
2. Bodi ya mkate: Kuunganisha vifaa vyote tofauti bila kutumia soldering yoyote.
3. NodeMCU (ESP-8266): Anasimamia kusoma sensorer na kutuma habari kwa wingu.
4. Sensor ya umbali wa IR - Sharp 0A41SK: Sensorer hii itapima kiwango cha takataka (kiwango cha ukamilifu) ndani ya kopo.
5. Sensorer ya Joto na Unyevu - DHT11: Sensorer hii itapima joto na unyevu ndani ya takataka.
6. Kubadilisha kwa Muda: Itatumika kusawazisha sensa ya umbali kulingana na saizi ya takataka.
7. Alumini Foil: Itatumika kuunda kichunguzi cha hali ya kifuniko - iwe imefunguliwa au imefungwa.
8. Waya za jumper: Pata mengi, na kwa urefu na rangi tofauti. Tutaunganisha kila kitu pamoja.
9. Tape ya Bomba: Itabidi tuambatanishe vitu mahali.
10. Cable ya Micro-USB: Kuunganisha NodeMCU kwenye kompyuta yako kwa programu, na baadaye kusambaza umeme.
11. Ugavi wa Nguvu ya USB (chaja ya smartphone): Itatoa nguvu kwa NodeMCU inapowekwa kwenye takataka.

Hatua ya 2: Wiring & kukusanyika

Wiring

Weka NodeMCU kwenye ubao wa mkate ili iwe rahisi kuambatisha baadaye kwenye bomba lako la takataka, na unganisha kebo ya USB nayo. Kisha, wasiliana na picha ya mchoro wa wiring hapo juu ili unganisha vifaa tofauti kwenye NodeMCU. Hakikisha kutumia waya mrefu kwa sensorer na waya za hadhi ili iwe rahisi kusanikisha mfumo na kutumia takataka nayo.

• Sensorer ya IR ya umbali - Sharp 0A41SK:

  • Vin (Nyekundu) Vin
  • GND (Nyeusi) GND
  • Piga (Njano) A0

• Sensorer ya Joto na Unyevu - DHT11:

  • Vin (Nyekundu) 3V3
  • GND (Nyeusi) GND
  • DATA (Njano) D4

• Kubadilisha kwa Muda:

  • Pin1 D3
  • Pin2 GND

• Hali ya kifuniko (fungua funga) waya:

  • Waya1 D2
  • Waya2 GND

Mkutano

Kukusanya mfumo kwenye takataka ni rahisi sana. Ambatisha ubao wa mkate kwenye takataka, ikiwezekana karibu na kifuniko. Tumia mkanda au kufunga kamba ili kuiweka mahali pake. Kisha:

1. Weka sensa ya umbali wa IR katikati ya kifuniko (kutoka upande wa ndani!). Hakikisha kuilinda vizuri, au utakutana na usomaji wa uwongo!
2. Weka sensa ya joto na unyevu mahali pengine ndani ya takataka. Salama na mkanda.
3. Funika upande wa kifuniko na ncha ya takataka na karatasi ya aluminium. Hakikisha kuna mawasiliano mazuri wakati kifuniko kimefungwa. Hii itaashiria mfumo kwamba takataka inaweza kufunguliwa au kufungwa. Kisha weka kila waya ya hali ya kifuniko kwenye moja ya karatasi ya aluminium, na salama na mkanda.

Hatua ya 3: Sanidi MQTT, Node-RED na IFTTT

Maneno mengi ya mradi hutekelezwa katika wingu. NodeMCU hutuma data kwa seva ya MQTT, na Node-RED hutumia na hutumia mantiki yake juu yake (zaidi juu ya usanifu mbele zaidi). Mwishowe, ili kusambaza arifa za kushinikiza (arifu) kwa smartphone yetu, tulitumia IFTTT.

Tutatumia huduma za wingu za CloudMQTT na FRED kama seva zetu za MQTT na Node-RED mtawaliwa, na tutatumia IFTTT kwa arifa za kushinikiza.

1. Jisajili kwa CloudMQTT na mpango wa bure. Kumbuka sifa zako kwa seva ya MQTT (jina la mtumiaji na nywila).
2. Jisajili kwa IFTTT. Unda applet mpya ya "Arifa ya programu ya Webhooks IFTTT". Tumia "Arifa ya Simu ya Mkononi" kama jina la tukio la WebHookds. Wasiliana na picha hapo juu kwa maelezo mazuri. Kumbuka ufunguo wako wa API ya mtengenezaji.
3. Pakua programu ya IFTTT kwenye simu yako na uingie na hati zako. Hii itakuruhusu kupata arifa za kushinikiza.
4. Jisajili kwa FRED na mpango wa bure.
5. Mara tu unapoanza na mfano wa FRED, ingiza mtiririko ulioambatishwa ndani yake (Kitufe 3 cha Baa Ingiza Kutoka kwenye clipboard). Bandika tu yaliyomo kwenye kila faili (widgest.json, alerts.json, statistics.json) na uiingize.
6. Hariri moja ya nodi za MQTT (moja ni ya kutosha) kusasisha sifa zako za CloudMQTT.
7. Hariri nodi ya IFTTT ili kusasisha ufunguo wa API ya mtengenezaji wa IFTTT.

Hatua ya 4: Panga Ulinganishaji wa Uwezo wa NodeMCU na Takataka

Mara tu tuna kila kitu kilichounganishwa, tunahitaji kupanga NodeMCU na programu inayofaa (mchoro) ili iweze kutumia vitu vyote vilivyounganishwa nayo, na kuwasiliana na mtandao.

1. Pakua na usakinishe Arduino IDE kutoka hapa.
2. Sakinisha na uweke aina ya bodi ya NodeMCU kama ilivyoelezewa mwanzoni mwa kanuni zifuatazo.

3. Sakinisha maktaba zifuatazo (Mchoro Jumuisha Maktaba Dhibiti Maktaba…):

   1. Maktaba ya Adafruit MQTT (na Adafruit)
   2. Maktaba ya sensorer ya DHT (Na Adafruit)
   3. SharpIR (na Giuseppe Masino)
   4. EEPROMA chochote - maelezo hapa.

4. Fungua faili ya GarbageCanOnline.ino, na usasishe yafuatayo:

   1. Sifa zako za WiFi (WLAN_SSID, WLAN_PASS)
   2. Sifa zako za CloudMQTT (MQTT_USERNAME, MQTT_PASSWORD)
   3. Ikiwa hii ni takataka ya pili au zaidi, badilisha kitambulisho cha takataka (GARBAGECAN_ID)
5. Pakia mchoro uliosasishwa kwa NodeMCU yako.
6. Fungua dirisha la ufuatiliaji wa serial (Ctrl + M) na uhakikishe kuwa itaweza kuchapisha data ya sensorer kwa CloudMQTT.
7. Sasa, wakati kifuniko kimefungwa na takataka ya takataka haina kitu, bonyeza kitufe cha calibration kwa muda mrefu ili usanikishe uwezo wa takataka.
8. Mtungi wa takataka umewekwa. Unaweza kuitenganisha kutoka kwa kompyuta yako, na kuiunganisha katika eneo ililotengwa kwa kutumia usambazaji wa umeme wa USB.

Hatua ya 5: Kutumia Mfumo

Ikiwa umefikia hapa, kila kitu kinapaswa kuwa kinachoendelea. Wacha tufanye muhtasari wa haraka wa anuwai ya matumizi ya mfumo.

Tunafikiria una taka moja tu ya takataka, lakini ni rahisi kuongeza zaidi baadaye!

Kwanza, angalia dashibodi kuu. Unapaswa kuwa kwenye skrini ya nyumbani, ukiona takataka inaweza ukamilifu, viwango vya joto na unyevu. Unaweza kudhibiti arifa za simu na arifu za Dashibodi kwa kutumia swichi upande wa kushoto.

Kiasi cha takataka ndani ya takataka kinaweza kubadilika, utaona kipimo kinabadilika ipasavyo. Hii pia ni kesi ya grafu za joto na unyevu.

Wakati kiwango cha ukamilifu kinafikia 85% -90% (kizingiti halisi kinategemea joto na unyevu), au hitilafu ya sensa ilitokea, utapata arifa kupitia njia zako unazopendelea. Utaarifiwa mara moja kila saa kwa kila takataka.

Kwa mtazamo wa Takwimu, utaweza kuona takataka iliyojaa kabisa, na iliyo moto zaidi. Kichwa kisicho cha kupendeza, ikiwa tunaweza kusema…

Hatua ya 6: Kuelewa Mtiririko

Kama unavyoona sasa, mfumo una "sehemu zinazohamia" nyingi. Tutajaribu kufafanua jinsi vitu vimeunganishwa kwa kila mmoja.

Kwanza, tuna takataka yetu na NodeMCU na sensorer zake. Tunaweza kuwa na mengi ya haya - "nakala" tu za kila mmoja.

NodeMCU hupima sensorer tofauti zilizowekwa kwenye bomba la takataka, na kuchapisha data kwa seva ya MQTT (itifaki ya MQTT). Unaweza kufikiria seva ya MQTT kama ubadilishaji mkubwa wa habari, kwamba makopo mengi ya takataka yanaweza kuripoti habari zao.

Chombo kingine kinachounganisha na seva ya MQTT ni Node-RED. Node-RED inasikiliza ujumbe tofauti unaokuja kutoka kwenye takataka (takataka) zinazobeba data ya hisia, na hutumia mantiki yake juu yake. Inafanya kazi kwa kutumia "mtiririko" wa habari. Kila wakati ujumbe unapokelewa, kulingana na aina yake (mada ya MQTT), huingiza minyororo maalum ya operesheni ambazo zinaishia kuamsha huduma tofauti za mfumo (kusasisha dashibodi, kutuma arifu, nk. Itakuwa sahihi sana kusema kwamba Node-RED ni "ubongo" wa mfumo. Inajua kila kitu kinachotokea kila mahali, na inaweza kuchukua hatua ipasavyo.

Ndani ya Node-RED tumeunda mtiririko 3 kuu wa habari:

1. Wijeti - Habari ya hisia inayolishwa ndani ya Node-RED kisha huonyeshwa kwenye dashibodi kupitia viwango na grafu.
2. Tahadhari - Habari ya hisia husindika kuhitimisha ikiwa tahadhari inapaswa kusababishwa (kwenye dashibodi au kwa programu ya smartphone). Kiwango cha ukamilifu, na joto na unyevu huzingatiwa ili kuamua kumjulisha mtumiaji kuwa takataka ya takataka imejaa. Pia, makosa ya kihemko yanaripotiwa na mtiririko huo.
3. Takwimu - Habari ya hisia imekusanywa ili kuonyesha makopo kamili na ya moto zaidi.

Ili Node-RED itume arifu ya kushinikiza, inaunganisha na huduma inayoitwa IFTTT (na itifaki ya HTTP). Inamsha hafla fulani ya IFTTT na maandishi yanayofaa ya arifa, na IFTTT inapeleka arifa kwa smartphone yetu (itifaki za HTTP & XMPP).

Wasiliana na picha zilizo hapo juu kuelewa vizuri (a) muundo wa jumla wa mfumo, na (b) habari 3 tofauti hutiririka ndani ya Node-RED

Hatua ya 7: Changamoto, Upungufu na Mipango ya Baadaye …

Changamoto

Changamoto kuu katika mradi huu zilishughulikia zaidi huduma za MQTT na Node-RED. Tulitumia kwanza AdafruitIO, lakini utekelezaji wake wa MQTT haukuwa mzuri kwetu. Haikuwa rahisi kufanya kazi na "milisho" yake ndani ya Node-RED. Kwa hivyo mwishowe tulichagua CloudMQTT, ambayo inategemea seva ya Mosquitto MQTT, na ni ya kiwango zaidi. Kisha tukaendelea kushughulikia Node-RED, ambayo ilikuwa ngumu sana, haswa kwa sababu Node-RED ni mnyama. Kwa mfano, ni pana zaidi na ya kitaalam kuliko IFTTT kwa maoni yetu. Tulilazimika kurekebisha na kujifunza jinsi ya kutumia njia inayotokana na muundo wa mtiririko kujenga huduma zetu zinazohitajika za mfumo. Kwa kuongezea, moja ya faida zake kubwa ni msaada wa nambari ya javascript, lakini ilichukua kama muda kuzoea kwani sisi sio waandaaji wa programu ya JavaScript. Pamoja na hayo yote, tulifurahiya sana kufanya kazi na zana hii, na tuliona kuwa ya kufurahisha sana na muhimu.

Upungufu

Kuhusiana na mapungufu, ya kwanza itakuwa ukweli kwamba tulitumia huduma za bure tu, na hazitakubali kwenda kwa kiwango kamili. Mpango wa bure wa CloudMQTT hautaruhusu kuwa na unganisho zaidi ya 5 sambamba, ikimaanisha tunaweza kuwa na makopo 4 tu ya takataka na Node-RED. Mpango wa bure wa FRED Node-RED huruhusu masaa 24 ya matumizi ya moja kwa moja, baada ya hapo lazima uingie kwa mikono na uweke upya kipima muda. Walakini, maswala haya yanatatuliwa kwa urahisi na ama kuendesha huduma hizi ndani ya nchi, au kulipa nyongeza kidogo kuinua mapungufu. Kizuizi cha pili ni ukweli kwamba mtu anapoongeza takataka ya nne na kuendelea, lazima abadilishe mwenyewe vilivyoandikwa katika Node-RED kuongeza vilivyoandikwa vyake vinavyofaa.

Mipango ya Baadaye

Tulikuwa na maoni kadhaa ya kuongeza mfumo wetu na kuupanua:

1. Nenda kwenye huduma za wingu zisizo za bure. (siku moja ya kazi).
2. Kuongeza kiboreshaji cha takataka kwenye bomba la takataka, na hivyo kupunguza mzunguko wa kuimwaga. (Miezi 4 ya kazi)
3. Kufanya kazi na makopo ya takataka mijini na viwandani ili kuboresha ufanisi wa malori ya jiji yanayoshughulikia takataka jijini. Hii inamaanisha kuboresha sana dashibodi na mfumo wa arifa ili madereva wa lori waweze kupanga njia yao vizuri wakati wa kushughulikia takataka. (Miezi 6 ya kazi).
4. Kuongeza uwezo wa kuchakata tena kwenye takataka, kama uwezo wa kumwaga suluhisho maalum za kibaolojia ndani ya takataka na kusaidia kuisindika tena ikiwa bado iko ndani ya bomba la takataka. Hii inaweza kutumika ndani kwa mfano kutoa mbolea kwa bustani, lakini inaweza kutumika wazi kwenye makopo ya viwandani pia. (Miezi 6 ya kazi).