IoT - Smart Home - EaD INATEL: 10 Passi

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

Progetto Smart Home

Esse Tutorial visualizza i passaggi per l'implementazione di una soluzione Smart Home contendo servizio su nuvem dweet.io, utilizzo di cinco attuatori e sensori del kit Linker Mezzanine e più di un sensore esterno.

Una soluzione include anche un'applicazione di configurazione con Ionic che realizza o controlla e notifica la soluzione Smart Home.

O aplicativo per il desenvolvido per l'uso su smartphone basati su Android.

A figura abaixo mostra o diagrama em blocos da solução:

Passaggio 1: materiale

1 DragonBoard 410C;

1 Soppalco Linker;

1 Teclado;

1 topo;

1 monitor con HDMI;

1 Relé;

1 Sensore di temperatura;

1 Sensore di luminosità;

1 Sensore ultrasonico;

1 Sensore di coppia;

3 led;

3 resistenze da 1kΩ;

1 Transistor BC337

Passaggio 2: Criar As Coisas No Dweet.io

No site dweet.io clique no botão PLAY, como mostra a figura abaixo:

Figura 1

A imagem mostrada abaixo é a página que será aberta após o clique no PLAY:

Figura 2

A solução utiliza onze coisas no dweet.io. São Elas:

"Luzes": Controla o acionamento manual das luzes (acende ou apaga um Led)

Valori possibili:

0 desligado

1 lega

"ArCondicionado": Controla o acionamento manual do Ar condicionado (aciona/desativa o relé)

Valori possibili:

0 desligado

1 lega

"AutoTemperatura": Liga/desliga o controle automático de temperatura

Valori possibili:

0 desligado

1 lega

"TemperaturaDesejada": Temperatura desejada para a casa

Valori possibili:

Minimo 18⁰C

Massimo 30⁰C

"Temperatura": Sensore temperatura ambiente medida pelo

Valori possibili:

Minimo - 50⁰C

Massimo 125⁰C

"AutoLuminosidade": Liga/desliga o controle automático de temperatura

Valori possibili:

0 desligado

1 lega

"LuzDesejada": Luminosidade desejada para a casa

Valori possibili:

Minimo 0

Massimo 1000

"Luminosidade": Luminosidade ambiente medida pelo sensor

Valori possibili:

Minimo 0

Massimo 1000

"DistanciaMedida": indica una distanza media del sensore ultrassônico in centimetri

"SistemaDesligado": Indica se o sistema foi desligado manualmente

Valori possibili:

Sistema Ligado 1

Sistema Desligado 0

Una figura a seguire mostra o POST per una soluzione Smart Home.

Figura 3

A figura a seguir mostra o resultado bem-sucedido de um POST para a coisa “SmHo_CarMene”:

Figura 4

Passaggio 3: Conexões Dos Sensors E Attuadores

A figura abaixo mostra os sensori e attuatori per essa solução:

Figura Circuito

Il sensore di temperatura deve essere collegato alla porta analogica ADC2 da Linker Mezzanine.

Il sensore di luminosità deve essere collegato alla porta analogica ADC1 da Linker Mezzanine.

Il sensore di coppia deve essere collegato alla porta digitale D1 da Linker Mezzanine.

O Relé deve essere collegato alla porta digitale D2 da Linker Mezzanine.

O Led que será usado come indicativo de acionamento das luzes deve ser conectado na GPIO E, come illustrato na figura a seguir:

Figura LED

Il sensore di distanza ultrassônico HC-SR04 può essere portato. Uma de entrada (Trigger) e uma de saída (Echo). Una porta Trigger deve ser conectada na GPIO 24 e una porta Echo na GPIO 25, come illustrato nella figura a seguire:

Figura Distanza

Abaixo, link com a explicação geral do funcionamento do circuito e solução:

drive.google.com/file/d/1zmU43bmwLLtlY1a6O…

Passaggio 4: Instalação Do Ionic No Computador Pessoal

Antes de desenvolver o aplicativo para o smartphone, é preciso instalar o Ionic no computador pessoal. Os passi per un'installazione e verifica se a mesma foi bem-successida é mostratodo abaixo:

• Entra nel sito: https://nodejs.org/en/ e scarica la versione più recente di LTS do Node
• Instale o Node no seu computador pessoal
• Envie os comandos do prompt de comandis (cmd) para verificar se a instalaçaum foi feita com sucesso:

nodo -v

npm -v

Installa o Ionic com os comandi abaixo através do prompt de comandi (cmd):

npm install –g cordova ionic

npm install –g cordova

Verifique se o Ionic foi instalado com sucesso usando o comando abaixo:

ionico -v

Passaggio 5: Desenvolvimento De Um Aplicativo No Smartphone Usando Ionic

Para criar um aplicativo em branco deve-se executar a seguinte linha de comando no prompt de comando do seu computador pessoal (botão diretto do mouse no “Windows”, clicar em “Executar”, em “Abrir:” digitar “cmd”).

No prompt de comando do seu computador pessoal digite o comando abaixo:

ionic start shome_cmmm vuoto (usa o nome do seu projeto)

Um novo projeto será criado na pasta do usuário utilizado para executar o comando acima.

Vá para o direttorio com o comando abaixo:

cd shome_cmmm

Per eseguire un'applicazione eseguire o comando abaixo:

servizio ionico

A página abaixo será aberta no seu navegador (preferibilmente o Google Chrome):

Figura Home Blank

Crie o provider dweet.ts com o comando abaixo:

ionico genera provider dweet

Abra o aplicativo IDE de desenvolvimento “Visual Studio Code”.

Abra a pasta contendo o projeto (shome_cmmm).

Sostituzione degli archivi:

• home.html (src/pages/home)
• home.ts (src/pages/home)
• dweet.ts (src/provider/dweet)
• app.module.ts (src/app)

Pelos arquivos anexados.

Após a substituição dos arquivos a página do seu projeto será atualizada e aparecerá algo como a figura abaixo:

Figura Home Smart Home

O aplicativo desenvolvido con funzioni ioniche di temperatura per il controllo manuale della lega/desliga per l'aria condizionata, luci, sistema automatico di temperatura e sistema automatico di luminosità.

Ainda possui a capacidade de permitir ao usuário controlar os values de temperatura e luminosidade desejadas attravés de controles deslizantes.

Abaixo figura com o “look & feel” do aplicativo no smartphone (utilizza o App “Ionic DevApp” per Android):

Figura lookfeel_1

Figura lookfeel_2

As funções destacadas na figura abaixo mostram o controle manual para ligar/desligar em ordem de cima para baixo as luzes e ar-condicionado:

Figura luze&ar

As funções abaixo se referem ao controle automático da temperatura. È possibile ligar/desligar o controle automático.

Figura autotemp

Quando o mesmo está ligado, o controle deslizante pode ser utilizado para determinar a temperatura desejada no ambiente.

A lógica de funcionamento é semplice e utiliza a temperatura desejada come referência para acionar ou não o equipamento (ar-condicionado) para que a temperatura medida pelo sensor fique igual ou abaixo da desejada.

As funções abaixo se referem ao controle automático da luminosidade. È possibile ligar/desligar o controle automático.

Figura autoluz

Quando o mesmo está ligado, o controle deslizante pode ser utilizado para determinar a luminosidade desejada no ambiente.

A lógica de funcionamento é semplice e utiliza a luminosidade desejada come riferimento per acionar ou não o equipamento (luzes) per que a luminosidade medida pelo sensor fique igual ou abaixo da desejada.

A função mostrada na figura abaixo se refere ao medidor de distância idealzado para ser instalado na garagem da casa inteligente e que irá auxiliar o motorista a não se chocar com a parede.

Figura sensoredistanza

A distância mínima definida é de 10cm da parede e o aplicativo irá informar a distância em que se encontra o automóvel da parede.

Passaggio 6: avviare un DragonBoard 410c

Monitor Conectar HDMI, teclado e mouse. Utilizzare un'applicazione "Terminal" per accedere o richiedere comandi.

Passaggio 7: verifica se tutte le volte che le biblioteche sono necessarie Estão Instaladas Na DragonBoard 410c

Esegui i successivi comandi per l'applicazione "Terminal" di DragonBoard 410C, se non è possibile configurare Dragonboard per l'utilizzo dei sensori analitici e: NOTA: Caso per l'applicazione di Dragonboard è configurata per l'uso dei sensori analogici, si consiglia di non considerare il passo e il problema.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get dist-upgrade

Siga o tutorial abaixo para instalar as bibliotecas necessárias.

#Biblioteca aggiuntive:

sudo apt-get install build-essential autoconf

automake libtool-bin pkg-config python-dev

sudo reboot

# LIBSOC

git clone

libsoc.git

cd libsoc

sudo autoreconf -i

sudo./configure --enable-python=2 --enableboard=dragonboard410c --with-board-configs

sudo make

sudo make install

sudo ldconfig /usr/local/lib

sudo reboot

#96Schede

git clone

Após instalar a biblioteca 96Boards é necessário verificar, e se for o case, substituir a string "LS_SHARED" por "LS_GPIO_SHARED" no arquivo "/home/linaro/96boardsGPIO/lib/gpio.c".

Instale a biblioteca 96Boards como apresentado abaixo:

#96Schede

cd 96SchedeGPIO/

sudo./autogen.sh

sudo./configure

sudo make

sudo make install

sudo ldconfig

Instale a biblioteca SPIDEV que permitirá que os sensors analógicos possa essere utilizzato per DragonBoard 410C.

#SPIDEV

git clone

cd py-spidev

sudo python setup.py install

sudo ldconfig

sudo reboot

Após a instalação da biblioteca é preciso configurar o arquivo "/usr/local/etc/libsoc.conf". Inclua as linhas destacadas em negrito abaixo, se as mesmas ainda não estiverem presents no arquivo:

[tavola]

modello = Qualcomm Technologies, Inc. APQ 8016

SBC

[GPIO]

# layout pin dragonboard 410c

#

GPIO-A = 36

GPIO-B = 12

GPIO-K = 28

GPIO-L = 33

GPIO-CS = 18

# includi mappature per numero pin a bordo

GPIO-23 = 36

GPIO-24 = 12

GPIO-33 = 28

GPIO-34 = 33

GPIO-12 = 18

Para que as funções POST e GET funcionem com o site dweet.io é necessário instalar a biblioteca “requests”. O procedimento è mostrato abaixo:

sudo pip install richieste

Passaggio 8: Software Na DragonBoard 410c

Copiare i successivi archivi per il direttorio /home/linaro/Downloads:

• dweet.py
• Smart_Home_CMMM.py

Os arquivos estão anexos.

Passaggio 9: esecuzione dell'applicazione Python su DragonBoard 410c

Vá para o direttorio /home/linaro/Download:

cd Download (se já se encontrar no /home/linaro)

Envie o comando abaixo para que os sensors passem a realizar o sensoriamento da casa e enviar as informações para a nuvem (dweet.io):

sudo python smart_home_cmmm.py

Passaggio 10: esecuzione dell'applicazione Smart Home senza smartphone

Para executar o aplicativo de controle Smart Home a partir do smartphone é necessario fazer o seguinte procedimento:

• Installa o App “Ionic DevApp” no seu smartphone
• Certifique-se que o smartphone e o computador com o ionic estejam na mesma rede Wi-Fi
• Abra o aplicativo senza smartphone
• Escolha o projeto Ionic criado anteriormente (executado com o comando “ionic serve”)
• Pronto! Agora é usar o aplicativo!

Veja collega i video mostrando un'utilità per l'app:

drive.google.com/file/d/1bHgeDL3nVnZ0w8lir…

drive.google.com/file/d/1Uh9sWDYARe7jC6fot…