Kondoa Kizuizi cha kuziba: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Usiruhusu mfereji uliofungwa upunguze kasi yako! Kurudi kutoka likizo yetu, mimi na mke wangu tulishangazwa na maji kufunika sakafu ya nyumba yetu, na tukagundua kuwa sio maji safi, ni unyevu kila mahali. Baada ya kusafisha mfereji na kusafisha sakafu, nilikuwa na swali hili: kwa nini hatuna mfumo wa kengele ya vifuniko vya kukimbia? Mifereji iliyoziba sio tu inaweza kuleta nyumba yako, lakini itatumia gharama za ziada kutoka mifukoni mwako, $ 206 kwa wastani ni gharama ya kusafisha mfereji ulioziba kulingana na HomeAdvisor, pamoja na gharama zilizofichwa za mazulia yaliyoharibiwa, fanicha za mbao,… nk. Wazo letu ni kuwaruhusu wamiliki wa nyumba na biashara kama idara za utunzaji wa jiji / misombo na watoa huduma maalum kuwa na mfumo mzuri na wenye busara ambao hutahadharisha yeyote anayesimamia mapema kuchukua hatua, ambayo inachangia katika kutajirisha miji yenye busara na muhimu kipengele.

Ingawa kugundua koti kunaweza kufanywa kupitia mbinu kadhaa, kama vile kutumia sensorer za gesi au mifumo ya ndani, timu yetu ililenga kutumia sauti kama pembejeo, kwani tunajua kuwa kugonga bomba ambayo imefunguliwa ni sauti tofauti na ile iliyotokea. wakati wa kufungwa. Kulingana na dhana hii rahisi, ikiwa tunaweza kufundisha mfano mifumo ya sauti inayotokea kwenye uso wa bomba wakati wa kofia na vile vile mifumo hiyo inatokea kwenye mabomba yaliyofunguliwa, tunaweza kutumia kielelezo kugundua vyema wakati kuziba kunapoanza kutunga, na sisi basi piga bili kadhaa.

Mikopo kwa

• Mohamed Hassan
• Ahmed Emam

Mradi kwa kina awamu tatu zinatekelezwa katika mradi huu: Kukusanya data, Kujifunza na kutabiri.

Kabla ya kutumia mfumo huu katika maisha halisi, tulihitaji kuunda mazingira ya kuiga, ambapo tuna bomba, maji yanayotiririka, na kwa namna fulani kuiga kifuniko. Kwa hivyo, tulipata bomba, bomba la maji na chanzo cha maji kufanya hivi kwenye bafu ya kuoga, na kutumia uso wa bafu kufunga bomba ambalo linawakilisha kuziba. Katika video hii, tunaelezea jinsi tulivyojenga mazingira na jinsi tulikusanya data kwa mafunzo ya mfano.

Na katika video hii inayofuata, kuonyesha jinsi tulivyofanya upimaji wa mfumo na modeli, kwa njia wazi, kisha kwa njia ya kuziba na kurudi kwenye hali ya wazi, hata hivyo

Kwa hivyo, hebu tuchunguze utekelezaji wetu hatua kwa hatua:

Hatua ya 1: Jaribio

Katika hali hii tunatumia bomba ndogo ya maji iliyounganishwa na vifaa vyetu na sensa ya sauti. Vifaa vinasoma thamani ya kitambuzi na kuituma tena kwa Wingu. Hii imefanywa kwa dakika 10 kwa bomba lililofungwa kisha dakika 10 nyingine kwa bomba ambayo haijazuiliwa.

Hatua ya 2: Vifaa

I- Arduino

Ili kugundua sauti ya maji ndani ya bomba tunahitaji sensa ya sauti. Walakini Raspberry Pi 3 haina Analog GPIO. Kushughulikia suala hili tunatumia Arduino kwani Arduino ina Analog GPIO. Kwa hivyo tunaunganisha sensa ya Grove Sauti na Grove Arduino ngao na unganisha Shield kwa Arduino UNO 3. Kisha tunaunganisha Arduino & Raspberry kwa kutumia kebo ya USB. Ili kupata habari zaidi juu ya sensorer ya Sauti ya Grove, unaweza kuangalia karatasi yake ya data. Unaweza kupata kwenye karatasi ya data nambari ya mfano jinsi ya kusoma maadili ya sensorer. Mfano wa Mfano ni karibu matumizi mapenzi mabadiliko madogo. Katika nambari iliyo chini tunaunganisha sensa kwa A0 katika ngao. Kuandika kwenye serial, tunatumia kazi ya Serial.begin (). Kuwasiliana na Raspberry baud kiwango kilichowekwa kwa 115200Data itatumwa kwa Raspberry ikiwa ni kubwa kuliko kizingiti fulani ili kupunguza kelele Majaribio mengi yamefanywa kuchagua kizingiti kinachotakiwa na kuchelewesha maadili. Kizingiti kilipatikana kuwa 400 & Thamani ya Kuchelewesha kuwa 10 millisecond. Kizingiti kimechaguliwa kuchuja kelele ya kawaida na kuhakikisha kuwa data tu ya maana itatumwa kwa wingu. Delay imechaguliwa mbali ili kuhakikisha kuwa sensa imegundua mabadiliko yoyote ya sauti ya mtiririko ndani ya bomba mara moja.

II- Raspberry Pi 3 Ili kupakua vitu vya android kwenye Raspberry, unaweza kupakua toleo la hivi karibuni kutoka kwa Android Things Console. Katika mradi huu tunatumia toleo: OIR1.170720.017. fuata hatua katika wavuti ya Raspberry kusanikisha mfumo wa uendeshaji kwenye rasipiberi, kwa windows unaweza kutumia hatua hizi Baada ya usanikishaji unaweza kuunganisha Raspberry kwenye kompyuta yako kwa kutumia USB. Halafu kwenye kompyuta yako ya kompyuta tumia chini ya amri kupata IP ya Raspberry

nmap -sn 192.168.1. *

Baada ya kupata IP, unganisha kwenye Raspberry yako ukitumia amri iliyo chini

unganisha adb

Ili kuunganisha Raspberry yako na Wifi (ongeza SSID yako na nywila)

huduma ya kuanza kwa adb

-n com.google.wifisetup /. WifiSetupService

-a WifiSetupService. Connect

-sid alisema *****

-semo ya kupitisha ****

Hatua ya 3: Wingu la Google - Usajili

Google hutoa kiwango cha bure kwa watumiaji wote kwa mwaka mmoja na dari ya $ 300, Shukrani kwa Google:). Fuata skrini ili uunda mradi mpya katika Wingu la Google

Hatua ya 4: Wingu la Google - Pub / Sub

Google Cloud Pub / Sub ni huduma inayosimamiwa kikamilifu ya wakati halisi inayokuruhusu kutuma na kupokea ujumbe kati ya programu huru.

Hatua ya 5: Wingu la Google - IOT Core

II- IOT CoreA huduma inayosimamiwa kikamilifu kwa urahisi na salama kuunganisha, kudhibiti, na kuingiza data kutoka kwa vifaa vilivyotawanywa ulimwenguni. IOT Core bado ni Beta, ili uweze kuifikia unahitaji kufanya ombi na Kuhalalisha Google. Tulifanya ombi, haki yetu ilikuwa shindano hili. Google imeidhinishwa, Shukrani kwa Google tena:). Raspberry itatuma data ya sensorer kwa IOT Core ambayo itasambaza usomaji kwa mada ya PubSub iliyoundwa katika hatua iliyopita

Hatua ya 6: Wingu la Google - Kazi za Wingu

Kazi za Wingu ni mazingira yasiyokuwa na seva ya kujenga na kuunganisha huduma za wingu. Kichocheo cha kazi hii ni mada ya PubSup ambayo imeundwa katika hatua ya 1.;; Kazi hii itasababishwa wakati thamani mpya imeandikwa katika PubSup na kuiandika katika Cloud DataStore na Aina ya "SoundValue"

Hatua ya 7: Wingu la Google - Cloud DataStore

Google Cloud Datastore ni hifadhidata ya hati ya NoSQL iliyojengwa kwa kuongeza moja kwa moja, utendaji wa hali ya juu, na urahisi wa maendeleo ya programu. Wakati interface ya Cloud Datastore ina sifa nyingi sawa na hifadhidata za jadi, kama hifadhidata ya NoSQL inatofautiana nao kwa njia inayoelezea uhusiano kati ya vitu vya data. Hakuna haja ya usanidi wowote mara tu Kazi za Wingu zikiandika maadili ya sensa kwa DataStore, data itaongezwa kwa DataStore

Hatua ya 8: Wingu la Google - BigQuery

Tunakusanya sampuli ya 10 min kutoka bomba la kawaida & min 10 kutoka bomba iliyozuiliwa na tofauti haswa saa 1 kati ya mara mbili. Baada ya kupakua DataStore ya data na kufanya ujanja ili kuongeza uainishaji kwa kila safu. Sasa tuna faili 2 za csv moja kwa kila kategoria. Kama mazoezi bora ya kupakia faili za CSV kwanza kwenye Hifadhi ya Wingu. Katika skrini iliyo chini tunaunda ndoo mpya na kupakia faili 2 za CSV Kwa kuwa ndoo hii itatumika kwa uchambuzi tu, hakuna haja ya kuchagua ndoo ya Mikoa mingi Kisha tengeneza Dataset mpya na meza mpya katika BigQuery na upakie faili 2 za CSV kutoka ndoo hadi meza mpya

Hatua ya 9: Wingu la Google - Studio ya Takwimu

Kisha tunatumia Studio Studio kuteka maoni. Studio ya Takwimu itasoma data kutoka kwa meza ya BigQuery. Kutoka kwa grafu tunaweza kuona tofauti kati ya vikundi 2 kwa idadi ya telemetries na jumla ya maadili kwa dakika. Kulingana na ufahamu huu tunaweza kubuni mfano rahisi, bomba inachukuliwa kuwa imefungwa ikiwa katika dakika 3 mfululizo, hesabu ya maadili ya telemetries ambayo ni ya juu kuliko kizingiti cha kelele (400) ni zaidi ya telemetries 350. na kwa dakika 3 mfululizo, hesabu ya thamani ya telemetries ambayo ni kubwa kuliko kizingiti cha cheche (720) ni zaidi ya telemetries 10.

Hatua ya 10: Awamu ya Utabiri

Tunarejelea usomaji, wakati unazidi thamani fulani (THRESHOLD_VALUE) ambayo ilikuwa imewekwa kuwa 350 ambayo huchuja kelele na viwango vya chini vya mtiririko wa maji kwenye bomba, kutokana na kuzingatiwa kama kusoma

Uchambuzi wa data umeonyesha kuwa katika hali ya wazi idadi ya usomaji iko chini ya 100, lakini katika hali ya kuziba, maadili ni ya juu sana (yamefikia 900 kwa dakika), lakini katika hali nadra pia yalikuwa chini ya 100. Walakini, kesi hizi hazirudiwi kwa hivyo, na kwa dakika tatu zifuatazo, jumla ya idadi ya usomaji ilizidi 350. Kuwa na hali wazi katika dakika tatu sawa kutajumlika chini ya 300, tunaweza kuweka kwa ujasiri sheria hii: Kanuni # 1 Kwa dakika tatu mbichi, ikiwa jumla ya usomaji. > 350, kisha kuziba hugunduliwa. Tuligundua kiwango cha juu kilichofikiwa katika hali ya wazi hakizidi thamani fulani (SPARK_VALUE) ambayo hupatikana kuwa 770, kwa hivyo tumeongeza sheria hii: Kanuni # 2 Ikiwa thamani ya kusoma> 350, basi kuziba hugunduliwa zaidi.

Kuchanganya sheria zote mbili, ilitupa njia rahisi ya kutekeleza mantiki ya kugundua, kama inavyoonyeshwa. Ona kuwa nambari iliyo chini ilisambazwa kwenye Arduino ambayo hutathmini telemetries zilizopokelewa kulingana na mfano wetu na kutuma kwa rasipiberi ikiwa bomba imefungwa au imefunguliwa.

Hatua ya 11: Kanuni

Nambari yote ya Arduino, Raspberry na Kazi ya Wingu inaweza kupatikana kwenye Github.

Kwa habari zaidi unaweza kuangalia kiunga hiki