Platform Seluler Dengan Teknologi IoT: 14 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Langkah-langkah berikut menjelaskan cara merakit platform seluler sederhana dan menyertakan beberapa teknologi IoT untuk mengendalikan platform ini dari jarak jauh. Proyek ini merupakan bagian dari proyek Assist - IoT (Domestic Assistant with IoT Technologies) yang dikembangkan untuk Qualcomm / Embarcados Contest 2018. Untuk informasi lebih lanjut tentang proyek Assist IoT, lihat di sini.

Skenario di bawah ini mewakili beberapa situasi bahwa proyek ini dapat digunakan di lingkungan rumah:

Skenario 1: Orang lanjut usia yang tinggal sendiri tetapi pada akhirnya membutuhkan dukungan untuk minum obat atau perlu dipantau jika perlu. Anggota keluarga atau orang yang bertanggung jawab dapat menggunakan platform seluler ini untuk pemantauan dan interaksi yang sering atau sporadis dengan orang tua;

Skenario 2: Hewan peliharaan yang harus ditinggal sendiri selama 2 atau 3 hari karena pemiliknya telah bepergian. Platform seluler ini dapat memantau pakan, air, dan membantu pemilik untuk berbicara dengan hewan agar tidak terlalu sedih;

Skenario 3: Orang tua yang perlu bepergian dapat menggunakan platform seluler ini untuk memantau anak kecil atau bayinya (yang diasuh oleh anggota keluarga lain atau orang yang bertanggung jawab) dan bahkan untuk berinteraksi dengan anak kecil tersebut.

Skenario 4: Orang tua yang perlu pergi selama beberapa jam dapat menggunakan platform seluler ini untuk memantau putra atau putrinya yang mengalami gangguan fisik atau mental. Anak laki-laki atau perempuan ini harus diasuh oleh anggota keluarga lain atau orang yang bertanggung jawab.

Dalam semua skenario di atas, platform seluler ini dapat dikendalikan dari jarak jauh dengan pindah ke tempat rumah di mana orang atau hewan peliharaan yang akan dipantau berada.

Melalui sensor bawaannya, platform seluler ini dapat mengukur variabel sekitar tempat orang atau hewan peliharaan yang dipantau berada. Dengan informasi ini tersedia di aplikasi web, perangkat dapat dipicu, diatur, atau dinonaktifkan dari jarak jauh agar sesuai dengan lingkungan sesuai dengan kebutuhan orang atau hewan peliharaan yang dipantau.

Langkah 1: Memilih Bahan Yang Mungkin Digunakan untuk Merakit Sasis Platform Seluler

Platform seluler dapat dirakit menggunakan materi yang disajikan pada gambar di atas sebagai berikut:

• satu modul dengan dua roda dan dua motor DC yang terhubung di setiap roda;
• dukungan dua roda untuk arah bebas;
• tiga batang plastik, baut, mur dan ring.

Langkah 2: Merakit Sasis Platform Seluler

Sasis platform seluler dapat dirakit seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Beberapa lubang dapat dibuat di tongkat plastik dengan mesin bor.

Lubang-lubang ini digunakan untuk memasang stik plastik dengan modul roda dua dan penyangga roda dua, dengan menggunakan baut, mur, dan ring.

Langkah 3: Menggunakan Beberapa Suku Cadang untuk Memperbaiki Raspberry PI (dan Perangkat Lain) di Platform Seluler untuk Pengambilan Gambar dan Transmisi

Gambar di atas menunjukkan beberapa suku cadang yang digunakan untuk memperbaiki Raspberry PI pada platform mobile.

Webcam dan adaptor USB WiFi dapat dihubungkan dengan Raspberry PI untuk pengambilan gambar dan transmisi dalam proyek ini.

Langkah selanjutnya menyajikan informasi lebih lanjut tentang pengambilan gambar dan transmisi dalam proyek ini.

Langkah 4: Merakit Modul L293D untuk Kontrol Motor DC dan Memperbaikinya di Platform Seluler

Modul L293D (seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama di atas) dapat dirakit untuk mengontrol motor DC modul dengan dua roda.

Modul L293D ini mungkin didasarkan pada tutorial ini, tetapi alih-alih menghubungkannya dengan pin Raspberry PI GPIO, modul ini dapat dihubungkan dengan papan pengembangan IoT lain seperti papan Merah Sierra mangOH.

Langkah selanjutnya menyajikan informasi lebih lanjut tentang koneksi modul L293D dengan papan mangOH Red.

Gambar kedua di atas menunjukkan bagaimana modul L293D dapat dipasang pada platform seluler dan koneksi dengan motor DC.

Langkah 5: Memperbaiki dan Menghubungkan Papan Merah MangOH di Platform Seluler

Gambar pertama di atas menunjukkan bagaimana papan mangOH Red dapat diperbaiki pada platform seluler.

Gambar kedua menunjukkan bagaimana beberapa pin GPIO dari konektor CN307 (konektor Raspberry PI) papan mangOH Red terhubung dengan modul L293D.

Pin CF3 GPIO (pin 7, 11, 13 dan 15) digunakan untuk mengontrol motor DC. Untuk informasi lebih lanjut tentang konektor CN307 papan merah mangOH, lihat di sini.

Langkah 6: Memperbaiki Dukungan Baterai di Platform Seluler

Gambar di atas menunjukkan bagaimana dukungan baterai dapat diperbaiki pada platform seluler. Ini juga menunjukkan koneksi dukungan baterai dengan modul L293D.

Dukungan baterai ini dapat digunakan untuk catu daya motor DC.

Langkah 7: Menerapkan Aplikasi Web untuk Mendukung Fungsionalitas IoT

Gambar pertama di atas menunjukkan contoh aplikasi web, yang disebut aplikasi web AssistIoT dalam proyek ini, yang dapat berjalan di Cloud untuk mendukung fungsionalitas IoT.

Tautan ini menunjukkan aplikasi web AssistIoT yang digunakan dalam proyek ini, berjalan di Firebase, dengan empat fungsi:

• aliran video yang ditangkap oleh webcam di platform seluler;
• kendali jarak jauh dari pergerakan platform seluler;
• pengukuran variabel lingkungan dari sensor onboard platform seluler;
• remote control perangkat rumah tangga di rumah.

Kode sumber dari contoh aplikasi web yang digunakan dalam proyek ini tersedia di sini.

Contoh aplikasi web ini mungkin menggunakan teknologi seperti HTML5, CSS3, Javascript, dan AngularJS.

Gambar kedua di atas menunjukkan diagram blok yang mewakili bagaimana keempat fungsi dapat didukung dalam proyek platform seluler ini.

Langkah 8: Menerapkan Streaming Video yang Diambil oleh Fungsionalitas Webcam

Gambar di atas menunjukkan aplikasi web (disebut webrtcsend dalam proyek ini), juga berjalan di Firebase, yang menyediakan aliran video yang ditangkap oleh webcam dan mengirimkan ke aplikasi web lain (aplikasi web AssistIoT dalam proyek ini).

Dalam proyek ini, Raspberry PI terhubung di internet melalui konektor USB WiFi. Ketika browser web yang berjalan di Raspberry PI terhubung dengan aplikasi web webrtcsend dan tombol Panggil ditekan, webcam yang terhubung dengan Raspberry PI diakses dan streaming video ditransmisikan ke aplikasi web AssistIoT.

Implementasi aplikasi web webrtcsend didasarkan pada tutorial ini dan kode sumbernya tersedia di sini.

Proyek platform seluler dapat menggunakan Raspberry PI versi 2 atau lebih baru, dengan gambar Raspbian mulai Maret/2018 atau lebih baru.

Proyek ini juga menggunakan ELOAM 299 UVC – webcam USB dan konektor USB WiFi Netgear.

Langkah 9: Mempersiapkan Papan Merah MangOH

Proyek platform seluler dapat menggunakan papan mangOH Red untuk mendukung tiga fungsi lainnya:

• kendali jarak jauh dari pergerakan platform seluler;
• pengukuran variabel lingkungan dari sensor onboard platform seluler;
• remote control perangkat rumah tangga di rumah.

Ikhtisar fitur utama papan mangOH Red ada di sini. Rincian lebih lanjut tentang papan ini dijelaskan di sini.

Untuk mempersiapkan perangkat keras dan firmware papan mangOH Red yang akan digunakan dalam proyek ini, semua langkah yang tersedia dalam tutorial ini harus diikuti.

Langkah 10: Menguji Komunikasi M2M Papan Merah MangOH Dengan Situs AirVantage

Salah satu fitur utama dari mangOH Red board adalah dukungan untuk M2M melalui teknologi 3G.

Setelah papan mangOH Red dikonfigurasi dengan benar dan kartu SIM-nya terdaftar di akun situs AirVantage (di sini), koneksi dengan IoT Cloud diizinkan.

Untuk informasi lebih lanjut tentang situs AirVantage, akses di sini.

Gambar di atas menunjukkan komunikasi antara mangOH Red board dan situs AirVantage. Dalam pengujian ini, mangOH Red board mengirimkan data (sebagai pengukuran sensor onboard) ke situs AirVantage menggunakan contoh aplikasi redSensorToCloud.

Langkah 11: Menggunakan AirVantage API untuk Mendapatkan Pengukuran Variabel Lingkungan

Gambar di atas menunjukkan data variabel lingkungan terukur yang tersedia di aplikasi web AssistIoT.

Data ini diperoleh melalui API yang disediakan oleh situs AirVantage. Untuk informasi lebih lanjut tentang API ini, akses di sini.

Hanya sensor onboard mangOH Red yang digunakan dalam proyek ini. Oleh karena itu, data sensor diadaptasi untuk ditampilkan di aplikasi web AssistIoT:

• Suhu: sensor suhu onboard mengukur suhu prosesor. Nilai ini dikurangi dengan 15 untuk mewakili suhu normal ruangan;
• Tingkat Cahaya: nilai ini diubah menjadi nilai persentase;
• Tekanan: nilai ini dikonversi ke nilai persentase dan mewakili nilai kelembaban ruangan.

Langkah 12: Mengadaptasi Contoh Aplikasi RedSensorToCloud untuk Mendukung Fungsi Remote Control dari Gerakan Platform

Contoh aplikasi redSensorToCloud dapat diadaptasi untuk mendukung fungsionalitas kendali jarak jauh dari pergerakan platform seluler dalam proyek ini.

Menggunakan perintah "Set LED Interval" yang tersedia di aplikasi redSensorToCloud, seperti yang ditunjukkan pada gambar kedua di atas, dimungkinkan untuk mengirim ke papan mangOH Red nilai yang berbeda dan memetakannya untuk aplikasi yang berbeda.

Misalnya, untuk fungsi kendali jarak jauh, fungsi SetLedBlinkIntervalCmd (dalam file "/avPublisherComponent/avPublisher.c") diubah kontrol arah pergerakan platform seluler.

Seperti dikomentari pada langkah 5, pin CF3 GPIO (pin 7, 11, 13 dan 15) digunakan untuk mengontrol motor DC. Oleh karena itu logika berikut digunakan:

Kontrol Arah:

1 – maju: gpio22 dan gpio35 dalam mode tinggi

2 – mundur: gpio23 dan gpio24 dalam mode tinggi

3 – kanan: gpio24 dan gpio22 dalam mode tinggi

4 – kiri: gpio23 dan gpio35 dalam mode tinggi

Kode sumber berdasarkan contoh aplikasi redSensorToCloud dan diadaptasi untuk proyek platform seluler tersedia di sini.

Langkah 13: Mengadaptasi Contoh Aplikasi RedSensorToCloud untuk Mendukung Fungsionalitas Remote Control Perangkat Domestik

Contoh aplikasi redSensorToCloud dapat diadaptasi untuk mendukung fungsionalitas remote control perangkat domestik dari proyek platform seluler.

Menggunakan ide langkah 12, perintah "Set LED Interval" yang tersedia di aplikasi redSensorToCloud dapat digunakan untuk mengontrol berbagai aplikasi di papan mangOH Red.

Langkah 14: Demonstrasi Fungsi yang Diimplementasikan

Video ini menyajikan bagaimana Platform Seluler dengan proyek Teknologi IoT dapat bekerja setelah mengikuti semua langkah sebelumnya.