लोरा का उपयोग कर इंटेलिजेंट स्ट्रीट लाइट: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

एक शहर की स्ट्रीट लाइट सुरक्षित यातायात की स्थिति, सुरक्षित पैदल यात्री वातावरण प्रदान करती है और शहर के वास्तुशिल्प पर्यटन और वाणिज्यिक उत्पादन में एक महान सुधार का प्रतिनिधित्व कर सकती है।

इस परियोजना का उद्देश्य स्मार्ट स्ट्रीट लाइट के एक प्रोटोटाइप का विकास करना है जो उपयोगकर्ता को प्रदर्शन के बारे में लैंप स्तर प्रबंधन और प्रतिक्रिया प्रदान करता है।

यह प्रोटोटाइप मास्टर-स्लेव कॉन्फ़िगरेशन पर काम करता है, जहां प्रत्येक स्ट्रीट लाइट गुलाम के रूप में कार्य करती है, और लोरा गेटवे मास्टर के रूप में कार्य करता है। चूंकि लोरा गेटवे में वाईफाई, ब्लूटूथ, एनएफसी इत्यादि जैसी अन्य संचार सेवाओं की तुलना में लंबी दूरी है। हालांकि जीएसएम की लंबी दूरी है, इसमें सदस्यता शुल्क शामिल है जो लोरा (नि: शुल्क) नहीं है और लोरा बहुत कम मात्रा में बिजली की खपत करता है संचालन के दौरान। मास्टर इंटरनेट से जुड़ा है ताकि उपयोगकर्ता दूर से स्ट्रीट लाइट की निगरानी कर सके। इसलिए बड़ी संख्या में स्ट्रीट लाइट को मास्टर गेटवे से जोड़ा और नियंत्रित किया जा सकता है।

चरण 1: आवश्यक घटक

• लिथियम आयन बैटरी
• एलईडी लाइट और एलईडी ड्राइवर
• अतिध्वनि संवेदक
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• अरुडिनो यूएनओ (एटीएमईजीए ३२८पी)
• एसएक्स 1728 लोरा ट्रांसीवर

चरण 2: घटकों का विवरण

नोडेमकू:

ESP8266, GPIO, PWM, I2C, SPI और ADC सभी को एक बोर्ड में एकीकृत करता है। इस माइक्रोकंट्रोलर में इनबिल्ट वाईफाई है, जो हमें अपने प्रोजेक्ट को इंटरनेट से जोड़ने में मदद करता है। Nodemcu के सभी GPIO पिन को PWM पिन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, इसके अलावा इसमें 1 एनालॉग पिन भी होता है।

एलईडी ड्राइवर्स:

AN30888A और AN30888B DC-DC कंट्रोलर हैं जो LED लाइटिंग के लिए हाई-ल्यूमिनेंस LED को चलाने के लिए आदर्श हैं। वे 2 प्रकाश समायोजन मोड (पीडब्लूएम नियंत्रण और संदर्भ वोल्टेज नियंत्रण) से लैस हैं, और बाहरी घटकों को बदलकर बूस्ट, हिरन या हिरन-बूस्ट वोल्टेज के साथ संगत बनाया जा सकता है

लोरा मॉड्यूल:

लोरा (लॉन्ग-रेंज रेडियो) मॉड्यूल आपके IoT प्रोजेक्ट्स को लंबी दूरी के स्प्रेड स्पेक्ट्रम पर संचार के साथ दूरी तक ले जाएगा। वायरलेस संचार के इस रूप के परिणामस्वरूप एक बड़ा बैंडविड्थ होता है, हस्तक्षेप प्रतिरोध बढ़ता है, वर्तमान खपत को कम करता है, और सुरक्षा में वृद्धि होती है।

यह मॉड्यूल SX1278 IC का उपयोग करता है और 433MHz आवृत्ति पर काम करता है। फ़्रीक्वेंसी होपिंग - जो आपको गुणवत्ता सिग्नल ट्रांसमिशन का मधुर संतुलन देता है - 420-450MHz की सीमा को कवर करेगा। यह लंबी दूरी की वायरलेस क्षमता एक छोटे (17 x 16 मिमी) पैकेज में पैक की जाती है और स्प्रिंग एंटीना के माध्यम से वितरित की जाती है।

लोरा रा-01 के साथ, आपको रेंज के संतुलन, इंटरफेरेंस इम्युनिटी या ऊर्जा खपत में कोई समझौता नहीं करना पड़ता है। इस आईसी के पीछे की तकनीक का मतलब है कि यह उन परियोजनाओं के लिए एकदम सही है, जिन्हें रेंज और ताकत की आवश्यकता होती है।

विशेषताएं:

• LoRaTM ने स्पेक्ट्रम संचार फैलाया
• हाफ-डुप्लेक्स एसपीआई संचार
• प्रोग्राम करने योग्य बिट दर 300kbps तक पहुंच सकती है
• 127dB RSSI तरंग रेंज।

विशेष विवरण:

• वायरलेस मानक: 433 मेगाहर्ट्ज
• फ़्रिक्वेंसी रेंज: 420 - 450 मेगाहर्ट्ज
• पोर्ट: एसपीआई / जीपीआईओ
• ऑपरेटिंग वोल्टेज: 1.8 - 3.7V, डिफ़ॉल्ट 3.3V
• वर्तमान कार्य, प्राप्त करें: 10.8mA से कम (LnaBoost बंद, बैंड 1)
• संचारण: 120mA (+20dBm) से कम,
• स्लीप मॉडल: 0.2uA

चरण 3: मास्टर और गुलाम की योजना

योजना के अनुसार कनेक्शन दें।

मास्टर गेटवे के रूप में कार्य करेगा और इंटरनेट से जुड़ा होगा। प्रत्येक दास अलग-अलग स्ट्रीट लाइट से जुड़ा होता है और लाइट की चमक को नियंत्रित करता है।

SX1728 और अल्ट्रासोनिक सेंसर योजनाबद्ध के अनुसार Arduino uno से जुड़ा है। ट्रिग पिन और इको पिन Arduino UNO के डिजिटल पिन से जुड़े होते हैं। SX1728 LoRa मॉड्यूल SPI संचार द्वारा Arduino से जुड़ा है।

SX1728 433 मेगाहर्ट्ज में कार्य करता है। लोरा के लिए प्रत्येक देश में संबंधित बैंडविड्थ है। भारत में 866-868 मेगाहर्ट्ज में फ्री बैंड। प्रोटोटाइप मॉडल के लिए, यहां 433 मेगाहर्ट्ज मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है।

चरण 4: ऑपरेशन

जब कोई बाधा स्ट्रीटलाइट (SLAVE) को पार करती है, तो अल्ट्रासोनिक सेंसर बाधा का पता लगाएगा और उस विशेष स्ट्रीट लाइट की चमक को बढ़ा देगा। और यह आने वाली स्ट्रीट लाइट को RF पैकेट के रूप में संदेश भी भेजता है। इस प्रकार स्ट्रीट लाइट की श्रृंखला इसकी चमक को लगातार बढ़ाएगी। फिर यह वापस सामान्य मोड में आ जाएगा। इसके अलावा प्रत्येक स्ट्रीट लाइट को विशेष दास को संदेश भेजकर मास्टर से व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

मैंने आवश्यक वोल्टेज एलईडी प्रदान करने के लिए बूस्ट मोड में 3.2 वी लिथियम-आयन बैटरी और एलईडी ड्राइवर का उपयोग किया है

यहां स्लेव 3 मोड में काम करेगा, जिसे सॉफ्टवेयर में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है

• मोड "1" पूर्ण चमक हमेशा (बरसात के दिन और आपातकालीन दिन)
• मोड "2" वैकल्पिक चमक (शाम का समय - कम रोशनी का समय)
• मोड "3" अल्ट्रासोनिक के साथ पूर्ण नियंत्रण (आधी रात और कम उपयोग समय)

मास्टर संदेश को विशेष पते के साथ प्रसारित करेगा। संबंधित पते वाला दास केवल संदेश को स्वीकार करेगा और उसके अनुसार कार्य करेगा।

एलईडी के चमक नियंत्रण के लिए, एलईडी ड्राइवर का उपयोग किया जा सकता है जैसे एएन३०८८८ए/बी। मैंने पुराने आपातकालीन लैंप से ऐसा ही एक प्राप्त किया है और इसे रिवर्स इंजीनियर किया है।

चरण 5: कोड

यहां मैं मास्टर और स्लेव के लिए उपयोग किए गए कोड प्रस्तुत करता हूं, मेरे द्वारा उपयोग किए गए एलईडी ड्राइवर के लिए डेटाशीट।

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - यहां आप लोरा के लिए पुस्तकालय डाउनलोड कर सकते हैं।