Traffico intelligente: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Riepilogo

Smart Traffic è una soluzione IoT basata su un controller con sensore di segnale bluetooth che modifica i tempi dei semafori dopo aver identificato il segnale emesso da un veicolo prioritario (militari, vigili del fuoco o ambulanza), consentendo al veicolo di muoversi rapidamente.

sommario

O Smart Traffic (Tráfego Inteligente) consiste in una soluzione IoT baseada em um controlador com sensor de sinal bluetooth que após identificator o sinal emitido por um veículo com prioridade (militar, bombeiros ou ambulância), altera a temporização dos semáforos possibilitando veículo.

Descrizione

Annida il progetto, ogni veicolo con priorità di trasferimento è equipaggiato con un dispositivo Bluetooth Low Energy (BLE), come un Beacon Bluetooth o un dispositivo Android con supporto di BLE. Neste project implementamos um aplicativo in Android que deverá equipar as viatures, possibilitando que o condutor ative o modo emergência indicando a necessidade de preferência no deslocamento.

Como controlador utilizamos a DragonBoard 410C con Windows IoT o, opzionalmente, a placa Raspberry Pi 3. Il progetto è testato con due opzioni. Ambas possuem rádio Bluetooth e portas GPIO que possibilitam ligar os semáforos, rappresentati nidificare progetto per Leds coloridos. A placa controladora é responsável, então, por captar o sinal Bluetooth emitido pela viatura em emergência e alterar a temporização do semáforo.

Desenvolvedores

• Arthur Mourão - [email protected]
• Fernanda Montanari - [email protected]
• Henrique Nascimento - [email protected]
• Pedro Horita - [email protected]
• Renato Martins [email protected]

Fase 1: Visao Gerald

O cenário definitido para este projeto trata-se de uma via A de mão única que é cortada por outras duas vias, B e C, também de mão única, conforme imagem acima. Quando uma viatura se desloca em emergência pela via A, o tráfego precisa ser liberado nesta via, fechando os semáforos para as vias B e C até que a viatura tenha finalizado seu deslocamento por A.

Fase 2: Diagrama De Blocos

componenti

• Placa DragonBoard 410C (o Raspberry PI 3) eseguendo Windows IoT
• 4 LED vermelhos
• 4 LED verdi
• 8 Resistenze da 1000 Ohm
• Dispositivo Android versione 6.1 con bluetooth 4.0
• Protoboard e fios per facilitar montagem

Passaggio 3: funzionamento dei dettagli

Il progetto è costituito di base da Aplicativo Android, da Aplicativo UWP (che viene eseguito su DragonBoard, o da Raspberry) e da legare física a semáforo (Leds).

Applicativo UWP

O aplicativo UWP contém a lógica dos semáforos, ao ser iniciado, uma thread irá controlar a temporização do semáforo em seu modo padrão de operação. Questo memo applicativo è responsabile per il ricevitore o il segnale bluetooth in dotazione al dispositivo Android che deve equipaggiare i dispositivi di emergenza. O Evento, ao detectar um determinado sinal de bluetooth emitido pelo aplicativo, cancela o mode de operação normal e dispara uma nova thread com a temporização adequada para atender ao veículo de emergência. Os Leds são controlados pelas portas GPIO da placa, sendo utilizados os seguintes pinos:

• DragonBoard:

  • GPIO 36; //Verde
  • GPIO 13; //Vermelho
  • GPIO 115; //Vermelho
  • GPIO 25; //Verde
  • GPIO 35; //Verde
  • GPIO 28; //Vermelho
  • GPIO 25; //Vermelho
  • GPIO 34; //Verde

• Lampone PI 3:

  • GPIO 27; //Verde
  • GPIO 21; //Vermelho
  • GPIO 20; //Vermelho
  • GPIO 18; //Verde
  • GPIO 17; //Verde
  • GPIO 26; //Vermelho
  • GPIO 19; //Vermelho
  • GPIO 22; //Verde

Una versione del segnale Bluetooth consente di utilizzare una biblioteca Nativa di Windows UWP Windows. Devices. Bluetooth. Advertisement, che risponde al ricevitore e registra la pubblicità dei dispositivi Bluetooth Low Energy (BLE). L'utilizzo di una specifica Bluetooth non è necessario per collegare i dispositivi (funzionamento conforme ai Beacon).

Quando o un Bluetooth è rilevato, come lâmpadas verdes referentes à via "A" piscam 3 vezes e são mantidas acesas. Depois de um tempo pré-determinado, caso o sinal Bluetooth continue sendo detectado, será possível ver as lâmpadas verdes da via "A" piscarem 3 vezes novamente e manterem-se acesas, indicando que o veículo em emergência ainda não conseguiu passar pela via e que por isto, o modo de operação especial será mantido por mais um tempo.

Quando si rileva un segnale Bluetooth, conhecemos, dentre outros detalhes, a intensidade daquele sinal. Com isto, definimos uma intensidade mínima que faz com que o modo de operação especial seja acionado. Esta intensidade esta relacionada, dentre outros fatores de interferência, com a distância entre o emissor e o receptor do sinal.

Trata-se de um aplicativo foreground, come uma interface que mostra um log com os emissores Bluetooth que estão próximos e se o semáforo è operando um modo normale o speciale.

Applicativo Android

O aplicativo Android é responsável por emitir o sinal Bluetooth, quando indicado pelo usuário que o veículo esta em mode emergência. Para isto utiliza a biblioteca AltBeacon (vide referências), funcionando como um beacon Bluetooth. O aplicativo é simples, apresentando um botão principal, que quando acionado inicia o broadcast Bluetooth e ao ser acionado novamente encerra a propagação de sinal, e uma configuração que permite escolher a frequência de emissão de sinal (poucas o muitas emissões por secondo).

Quando um sinal emitido por este aplicativo é detectado pela placa, o modo de operação especial para atender ao veículo equipado com este aplicativo deve ser iniciado.

Passaggio 4: applicativo Android

Telai di funzionamento dell'applicativo Android.

Passaggio 5: applicativo Windows IoT

Telai di monitoraggio dell'applicazione UWP.

Passaggio 6: montaggio ed esecuzione

Para montar e executar o projeto, temos 3 etapas a serem seguidas. Per prima cosa è possibile realizzare una legatura física dos Leds nas portas GPIO da placa escolhida (Raspberry o DragonBoard), seguendo o diagrama disponibilizado e osservando una numerazione delle portas GPIO indicate senza passi precedenti.

A proposito di un montaggio fisico, è necessario eseguire l'esecuzione di Windows 10 IoT Core (Installazione di Windows IoT), è necessario eseguire l'implementazione dell'applicazione UWP senza hardware. O Código fonte está disponível no GitHub e o link pode ser encontrado neste documento. Fizemos o deploy direttamente através do Visual Studio 2017, que foi utilizado para o desenvolvimento do projeto. È possibile utilizzare l'applicazione che è stata installata su un piano, è possibile gestire (iniziale, precedente, escludibile) su Windows Device Portal.

È importante verificare che il Bluetooth sia attivato per il funzionamento del progetto. È possibile attivare la verifica tramite il portale dei dispositivi Windows, in Conectividade -> Bluetooth. Não é necessario come parear nenhum dispositivo, ele apenas precisa estar ligado.

Conforme a quanto detto, o applicativo è del tipo in primo piano, può essere utilizzato come interfaccia di monitoraggio, che consente di visualizzare i dati di emergenza prossimi e lo stato del semáforo. Apesar de não ser necessário, per visualizzare questa tela pode-se ligar a placa a uma tela attravés da porta HDMI o utilizzare Windows IoT Remote Client.

Tendo feito a ligação dos Leds e o aplicativo UWP stando em execução no Windows IoT o semáforo já estará funcionado e será possível visualizza un'alternanza das luzes in modo normale. Neste ponto o aplicativo já estará esperando o sinal Bluetooth ser emitido pelas viatures através do aplicativo Android.

Finalmente, se è necessario realizzare l'installazione dell'applicazione Android, il codice sorgente non è disponibile su GitHub con il collegamento nidificare il documento, inviare il necessario al dispositivo Android dotato di Bluetooth versione 4.0. Alcuni test utilizzano Android 7.0. O aplicativo per il desenvolvido su Android Studio 2.3 e tem come pre-requisito un utilizzo di Bluetooth, che deve essere attivo senza aparelho. O deploy pode ser feito direttamente através do Android Studio o gerando o apk per ser distribuído.

O aplicativo apresenta um botão principal que ativa e desativa a emissão de sinal Bluetooth, indicando se o veículo esta ou não em modo emergência. La configurazione dell'applicazione è possibile alterare la frequenza di emissione del segnale, in modo che sia possibile trasmettere.

Quando un emissão é iniciada e detectada pelo aplicativo UWP, é possibile visualizzare que duas das luzes verdes piscam 3 vezes, indicando que o modo de operação especial foi iniciado. O semáforo só irá voltar ao funcionamento normal se não summerr detectando mais nenhum sinal bluetooth das viaturas.

Fase 7: Codice Fonte

Windows IoT

Il codice sorgente dell'applicazione di sviluppo in Windows IoT per l'esecuzione di DragonBoard 410C o di Raspberry Pi 3 non è disponibile in seguito:

github.com/pedrohorita/SmartTraffic-IoT-AS…

Android

O código fonte do aplicativo Android desenvolvido per ativar o modo de emergência nos veículos com prioridade enviando o sinal Bluetooth è disponibile senza seguire:

github.com/arthur-mourao/SmartTrafficTrans…

Passaggio 8: video dimostrativo

Nel foram utilizzato per la dimostrazione degli smartphone con l'applicazione Android che simula i veicoli con priorità di traffico, è possibile rilevare o controllare l'approssimazione del veicolo.

A detecção do veículo com prioridade é indicada através do flash do sinal verde.

Após a detecção, o controlador altera a temporização dos semáforos para dar passaggiom para o veículo com prioridade.

No exemplo em questão, simulamos uma ambulância com paciente se deslocando para um hospital.

Fase 9: Referências Bibliográficas

• https://www.bluetooth.com/develop-with-bluetooth/d…
• https://blog.bluetooth.com/proximity-and-rssi
• https://developer.radiusnetworks.com/2014/12/04/fun…
• https://github.com/andijakl/universal-beacon