IoT टेक्नोलॉजी के साथ मोबाइल प्लेटफॉर्म: 14 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

निम्नलिखित चरणों का वर्णन है कि एक साधारण मोबाइल प्लेटफॉर्म को कैसे इकट्ठा किया जाए और इस प्लेटफॉर्म को दूर से नियंत्रित करने के लिए कुछ IoT तकनीकों को शामिल किया जाए। यह परियोजना क्वालकॉम / एम्बरकाडोस प्रतियोगिता 2018 के लिए विकसित असिस्ट - आईओटी (आईओटी टेक्नोलॉजीज के साथ घरेलू सहायक) परियोजना का हिस्सा है। सहायक आईओटी परियोजना के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहां देखें।

नीचे दिए गए परिदृश्य कुछ स्थितियों का प्रतिनिधित्व करते हैं कि इस परियोजना का उपयोग घरेलू वातावरण में किया जा सकता है:

परिदृश्य 1: एक बुजुर्ग व्यक्ति जो अकेला रहता है लेकिन जिसे अंततः दवा लेने के लिए कुछ सहायता की आवश्यकता होती है या यदि आवश्यक हो तो निगरानी की आवश्यकता होती है। परिवार का कोई सदस्य या जिम्मेदार व्यक्ति बुजुर्ग व्यक्ति के साथ लगातार या छिटपुट निगरानी और बातचीत के लिए इस मोबाइल प्लेटफॉर्म का उपयोग कर सकता है;

परिदृश्य 2: एक पालतू जानवर जिसे 2 या 3 दिनों के लिए अकेला छोड़ दिया जाना चाहिए क्योंकि उसके मालिक यात्रा कर चुके हैं। यह मोबाइल प्लेटफॉर्म फ़ीड, पानी की निगरानी कर सकता है और मालिकों को जानवर से बात करने में मदद कर सकता है ताकि यह बहुत दुखी न हो;

परिदृश्य 3: एक माता-पिता जिसे यात्रा करने की आवश्यकता है, अपने छोटे बच्चे या बच्चे (जिसकी देखभाल परिवार के किसी अन्य सदस्य या जिम्मेदार व्यक्ति द्वारा की जाती है) की निगरानी के लिए और यहां तक कि छोटे बच्चे के साथ बातचीत के लिए भी इस मोबाइल प्लेटफॉर्म का उपयोग कर सकते हैं।

परिदृश्य 4: एक माता-पिता जिसे कुछ घंटों के लिए दूर रहना पड़ता है, इस मोबाइल प्लेटफॉर्म का उपयोग अपने बेटे या बेटी की शारीरिक या मानसिक दुर्बलता की निगरानी के लिए कर सकता है। इस बेटे या बेटी की देखभाल परिवार के किसी अन्य सदस्य या जिम्मेदार व्यक्ति द्वारा की जानी चाहिए।

उपरोक्त सभी परिदृश्यों में, इस मोबाइल प्लेटफॉर्म को घर के उस स्थान पर ले जाकर दूर से नियंत्रित किया जा सकता है जहां पर नजर रखने वाला व्यक्ति या पालतू जानवर स्थित है।

अपने ऑनबोर्ड सेंसर के माध्यम से, यह मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म उस स्थान के परिवेशी चरों को माप सकता है जहाँ निगरानी की जा रही व्यक्ति या पालतू जानवर स्थित है। वेब एप्लिकेशन में उपलब्ध इस जानकारी के साथ, मॉनिटर किए गए व्यक्ति या पालतू जानवर की जरूरतों के अनुसार पर्यावरण के अनुरूप उपकरणों को दूरस्थ रूप से ट्रिगर, विनियमित या अक्षम किया जा सकता है।

चरण 1: उस सामग्री का चयन करना जिसका उपयोग मोबाइल प्लेटफॉर्म चेसिस को इकट्ठा करने के लिए किया जा सकता है

ऊपर दिए गए चित्रों में प्रस्तुत सामग्री का उपयोग करके मोबाइल प्लेटफॉर्म को निम्नलिखित के रूप में इकट्ठा किया जा सकता है:

• दो पहियों के साथ एक मॉड्यूल और प्रत्येक पहिया में दो डीसी मोटर जुड़े हुए हैं;
• मुक्त दिशा के लिए दो पहिया समर्थन;
• तीन प्लास्टिक की छड़ें, बोल्ट, नट और वाशर।

चरण 2: मोबाइल प्लेटफॉर्म चेसिस को असेंबल करना

जैसा कि ऊपर की तस्वीरों में दिखाया गया है, मोबाइल प्लेटफॉर्म चेसिस को असेंबल किया जा सकता है।

ड्रिलिंग मशीन से प्लास्टिक की छड़ियों में कुछ छेद किए जा सकते हैं।

इन छेदों का उपयोग दो पहियों वाले मॉड्यूल के साथ प्लास्टिक की छड़ियों को ठीक करने के लिए किया जाता है और बोल्ट, नट और वाशर का उपयोग करके दो पहिया समर्थन के साथ किया जाता है।

चरण 3: इमेज कैप्चर और ट्रांसमिशन के लिए मोबाइल प्लेटफॉर्म पर रास्पबेरी पीआई (और अन्य उपकरणों) को ठीक करने के लिए कुछ स्पेयर पार्ट्स का उपयोग करना

ऊपर दिए गए चित्र मोबाइल प्लेटफॉर्म पर रास्पबेरी पीआई को ठीक करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ स्पेयर पार्ट्स को दिखाते हैं।

इस प्रोजेक्ट में इमेज कैप्चर और ट्रांसमिशन के लिए एक वेब कैमरा और एक वाईफाई यूएसबी एडॉप्टर को रास्पबेरी पीआई के साथ जोड़ा जा सकता है।

आगे के कदम इस परियोजना में छवि कैप्चर और ट्रांसमिशन के बारे में अधिक जानकारी प्रस्तुत करते हैं।

चरण 4: DC मोटर्स के नियंत्रण के लिए L293D मॉड्यूल को असेंबल करना और इसे मोबाइल प्लेटफॉर्म पर ठीक करना

एक L293D मॉड्यूल (जैसा कि ऊपर पहली तस्वीर में दिखाया गया है) को दो पहियों के साथ मॉड्यूल के DC मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए इकट्ठा किया जा सकता है।

यह L293D मॉड्यूल इस ट्यूटोरियल पर आधारित हो सकता है, लेकिन इसे रास्पबेरी PI GPIO पिन से जोड़ने के बजाय, इसे किसी अन्य IoT विकास बोर्ड के साथ सिएरा मैंगोह रेड बोर्ड के रूप में जोड़ा जा सकता है।

आगे के कदम L293D मॉड्यूल को मैंगोह रेड बोर्ड के साथ जोड़ने के बारे में अधिक जानकारी प्रस्तुत करते हैं।

ऊपर दी गई दूसरी तस्वीर से पता चलता है कि मोबाइल प्लेटफॉर्म पर L293D मॉड्यूल कैसे तय किया जा सकता है और DC मोटर्स के साथ कनेक्शन।

चरण 5: मोबाइल प्लेटफॉर्म पर मैंगोह रेड बोर्ड को ठीक करना और कनेक्ट करना

ऊपर दी गई पहली तस्वीर में दिखाया गया है कि मोबाइल प्लेटफॉर्म पर मैंगोह रेड बोर्ड कैसे लगाया जा सकता है।

दूसरी तस्वीर दिखाती है कि कैसे मैंगोह रेड बोर्ड के CN307 कनेक्टर (रास्पबेरी PI कनेक्टर) से कुछ GPIO पिन L293D मॉड्यूल से जुड़े हैं।

CF3 GPIO पिन (पिन 7, 11, 13 और 15) का उपयोग DC मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। मैंगोह रेड बोर्ड के CN307 कनेक्टर के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहाँ देखें।

चरण 6: मोबाइल प्लेटफॉर्म पर बैटरी सपोर्ट को ठीक करना

ऊपर दी गई तस्वीर से पता चलता है कि मोबाइल प्लेटफॉर्म पर बैटरी सपोर्ट कैसे तय किया जा सकता है। यह L293D मॉड्यूल के साथ बैटरी सपोर्ट के कनेक्शन को भी दर्शाता है।

इस बैटरी सपोर्ट का इस्तेमाल डीसी मोटर पावर सप्लाई के लिए किया जा सकता है।

चरण 7: IoT कार्यात्मकताओं का समर्थन करने के लिए एक वेब एप्लिकेशन को लागू करना

ऊपर दी गई पहली तस्वीर एक वेब एप्लिकेशन उदाहरण दिखाती है, जिसे इस प्रोजेक्ट में असिस्टआईओटी वेब एप्लिकेशन कहा जाता है, जो आईओटी कार्यात्मकताओं का समर्थन करने के लिए क्लाउड में चल सकता है।

यह लिंक इस प्रोजेक्ट में उपयोग किए गए असिस्टआईओटी वेब एप्लिकेशन को दिखाता है, जो फायरबेस में चल रहा है, चार कार्यात्मकताओं के साथ:

• मोबाइल प्लेटफॉर्म पर वेबकैम द्वारा कैप्चर की गई वीडियो स्ट्रीम;
• मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म आंदोलनों का रिमोट कंट्रोल;
• मोबाइल प्लेटफॉर्म ऑनबोर्ड सेंसर से पर्यावरण चर माप;
• घर में घरेलू उपकरणों का रिमोट कंट्रोल।

इस परियोजना में प्रयुक्त वेब अनुप्रयोग उदाहरण का स्रोत कोड यहाँ उपलब्ध है।

यह वेब एप्लिकेशन उदाहरण HTML5, CSS3, Javascript और AngularJS जैसी तकनीकों का उपयोग कर सकता है।

ऊपर दी गई दूसरी तस्वीर ब्लॉकों का एक आरेख दिखाती है जो दर्शाती है कि इस मोबाइल प्लेटफॉर्म प्रोजेक्ट में चार कार्यात्मकताओं का समर्थन कैसे किया जा सकता है।

चरण 8: वेबकैम कार्यक्षमता द्वारा कैप्चर की गई वीडियो स्ट्रीम को कार्यान्वित करना

ऊपर दिया गया चित्र एक वेब एप्लिकेशन (इस प्रोजेक्ट में webrtcsend कहलाता है) को दिखाता है, जो Firebase में भी चल रहा है, जो एक वेबकैम द्वारा कैप्चर की गई वीडियो स्ट्रीम प्रदान करता है और दूसरे वेब एप्लिकेशन (इस प्रोजेक्ट में AssistIoT वेब एप्लिकेशन) को प्रसारित करता है।

इस परियोजना में, रास्पबेरी पीआई वाईफाई यूएसबी कनेक्टर के माध्यम से इंटरनेट पर जुड़ा हुआ है। जब रास्पबेरी पीआई में चलने वाला एक वेब ब्राउज़र webrtcsend वेब एप्लिकेशन से जुड़ता है और कॉल बटन दबाया जाता है, तो रास्पबेरी पीआई से जुड़े वेबकैम का उपयोग किया जाता है और एक वीडियो स्ट्रीम को असिस्टआईओटी वेब एप्लिकेशन में प्रेषित किया जाता है।

webrtcsend वेब अनुप्रयोग कार्यान्वयन इस ट्यूटोरियल पर आधारित था और इसका स्रोत कोड यहाँ उपलब्ध है।

मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म प्रोजेक्ट रास्पबेरी पीआई संस्करण 2 या बाद के संस्करण का उपयोग कर सकता है, जिसमें मार्च/2018 या उसके बाद की रास्पियन छवि होगी।

इस परियोजना में एक ELOAM 299 UVC - USB वेब कैमरा और एक Netgear WiFi USB कनेक्टर का भी उपयोग किया गया था।

चरण 9: मैंगोह रेड बोर्ड तैयार करना

मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म प्रोजेक्ट अन्य तीन कार्यात्मकताओं का समर्थन करने के लिए मैंगोह रेड बोर्ड का उपयोग कर सकता है:

• मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म आंदोलनों का रिमोट कंट्रोल;
• मोबाइल प्लेटफॉर्म ऑनबोर्ड सेंसर से पर्यावरण चर माप;
• घर में घरेलू उपकरणों का रिमोट कंट्रोल।

मैंगोह रेड बोर्ड की मुख्य विशेषताओं का अवलोकन यहां दिया गया है। इस बोर्ड के बारे में अधिक विवरण यहां वर्णित हैं।

इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले मैंगोह रेड बोर्ड के हार्डवेयर और फर्मवेयर को तैयार करने के लिए, इस ट्यूटोरियल में उपलब्ध सभी चरणों का पालन किया जाना चाहिए।

चरण 10: AirVantage साइट के साथ MangOH रेड बोर्ड M2M संचार का परीक्षण

mangOH रेड बोर्ड की मुख्य विशेषताओं में से एक 3G तकनीक के माध्यम से M2M के लिए समर्थन है।

एक बार जब मैंगोह रेड बोर्ड ठीक से कॉन्फ़िगर हो जाता है और इसका सिम कार्ड AirVantage साइट (यहां) के खाते में पंजीकृत हो जाता है, तो IoT क्लाउड के साथ कनेक्शन की अनुमति है।

AirVantage साइट के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहाँ पहुँचें।

ऊपर दिए गए चित्र मैंगोह रेड बोर्ड और एयरवेंटेज साइट के बीच संचार को दर्शाते हैं। इस परीक्षण में, मैंगोह रेड बोर्ड रेडसेंसरटॉक्लाउड एप्लिकेशन उदाहरण का उपयोग करके एयरवेंटेज साइट पर डेटा (ऑनबोर्ड सेंसर के माप के रूप में) भेजता है।

चरण 11: पर्यावरण चर माप प्राप्त करने के लिए AirVantage API का उपयोग करना

ऊपर दिया गया चित्र AssistIoT वेब एप्लिकेशन में उपलब्ध मापे गए पर्यावरण चरों का डेटा दिखाता है।

ये डेटा AirVantage साइट द्वारा प्रदान किए गए API के माध्यम से प्राप्त किए गए थे। इस एपीआई के बारे में अधिक जानकारी के लिए यहां पहुंचें।

इस परियोजना में केवल मैंगोह रेड ऑनबोर्ड सेंसर का उपयोग किया गया था। इसलिए सेंसर डेटा को AssistIoT वेब एप्लिकेशन में दिखाने के लिए अनुकूलित किया गया था:

• तापमान: ऑनबोर्ड सेंसर का तापमान प्रोसेसर के तापमान को मापता है। एक कमरे के सामान्य तापमान का प्रतिनिधित्व करने के लिए यह मान 15 से घटाया जाता है;
• प्रकाश स्तर: यह मान प्रतिशत मान में परिवर्तित हो जाता है;
• दबाव: यह मान प्रतिशत मान में परिवर्तित हो जाता है और कमरे के आर्द्रता मान का प्रतिनिधित्व करता है।

चरण 12: प्लेटफ़ॉर्म मूवमेंट के रिमोट कंट्रोल की कार्यक्षमता का समर्थन करने के लिए RedSensorToCloud एप्लिकेशन उदाहरण को अपनाना

इस परियोजना में मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म आंदोलन के रिमोट कंट्रोल की कार्यक्षमता का समर्थन करने के लिए RedSensorToCloud एप्लिकेशन उदाहरण को अनुकूलित किया जा सकता है।

redSensorToCloud एप्लिकेशन में उपलब्ध "सेट एलईडी इंटरवल" कमांड का उपयोग करके, जैसा कि ऊपर की दूसरी तस्वीर में दिखाया गया है, मैंगोह रेड बोर्ड को विभिन्न मूल्यों को भेजना और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उन्हें मैप करना संभव है।

उदाहरण के लिए, रिमोट कंट्रोल कार्यक्षमता के लिए, SetLedBlinkIntervalCmd फ़ंक्शन ("/avPublisherComponent/avPublisher.c" फ़ाइल में) को मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म आंदोलन की दिशा को नियंत्रित करने के लिए बदल दिया गया था।

जैसा कि चरण 5 में टिप्पणी की गई है, CF3 GPIO पिन (पिन 7, 11, 13 और 15) का उपयोग DC मोटर्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसलिए निम्नलिखित तर्क का उपयोग किया जाता है:

दिशा नियंत्रण:

1 - आगे: gpio22 और gpio35 उच्च मोड में

2 - पिछड़ा: gpio23 और gpio24 उच्च मोड में

3 - दाएं: gpio24 और gpio22 उच्च मोड में

4 - बाएं: gpio23 और gpio35 उच्च मोड में

RedSensorToCloud एप्लिकेशन उदाहरण पर आधारित और मोबाइल प्लेटफॉर्म प्रोजेक्ट के लिए अनुकूलित स्रोत कोड यहां उपलब्ध है।

चरण 13: घरेलू उपकरणों के रिमोट कंट्रोल कार्यक्षमता का समर्थन करने के लिए RedSensorToCloud एप्लिकेशन उदाहरण को अपनाना

RedSensorToCloud एप्लिकेशन उदाहरण को मोबाइल प्लेटफॉर्म प्रोजेक्ट के घरेलू उपकरणों के रिमोट कंट्रोल कार्यक्षमता का समर्थन करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

चरण 12 के विचार का उपयोग करते हुए, redSensorToCloud एप्लिकेशन में उपलब्ध "सेट एलईडी अंतराल" कमांड का उपयोग mangOH रेड बोर्ड में विभिन्न अनुप्रयोगों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।

चरण 14: कार्यान्वित कार्यात्मकताओं का प्रदर्शन

यह वीडियो प्रस्तुत करता है कि IoT Technologies प्रोजेक्ट वाला मोबाइल प्लेटफ़ॉर्म पहले सभी चरणों का पालन करने के बाद कैसे काम कर सकता है।