IoT - Smart Home - EaD INATEL: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Projeto Smart Home

Esse Tutorial va a mostrar los pasos para la implementación de una solución de Smart Home que contiene el servicio en el nuevo dweet.io, la utilización de cinco atuadores y sensores del kit Linker Mezzanine y más um sensor externo.

Una solución ainda inclui um aplicativo desenvolvido com Ionic que realiza o controle e notificações da solução Smart Home.

O aplicativo foi desenvolvido para uso en teléfonos inteligentes basados en Android.

A figura abaixo mostra o diagrama em blocos da solução:

Paso 1: Material

1 DragonBoard 410C;

1 entresuelo Linker;

1 Teclado;

1 ratón;

1 monitor com HDMI;

1 Relé;

1 Sensor de temperatura;

1 Sensor de luminosidade;

1 sensor ultrassônico;

1 Sensor de toque;

3 leds;

3 Resistores de 1kΩ;

1 Transistores BC337

Paso 2: Criar As Coisas No Dweet.io

No hay sitio 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": Control o acionamento manual das luzes (acende ou apaga um Led)

Valores posibles:

0 desligado

1 ligado

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

Valores posibles:

0 desligado

1 ligado

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

Valores posibles:

0 desligado

1 ligado

"TemperaturaDesejada": Temperatura desejada para a casa

Valores posibles:

Mínimo 18⁰C

Máximo 30⁰C

"Temperatura": Temperatura ambiente medida pelo sensor

Valores posibles:

Mínimo - 50⁰C

Máximo 125⁰C

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

Valores posibles:

0 desligado

1 ligado

"LuzDesejada": Luminosidade desejada para a casa

Valores posibles:

Mínimo 0

Máximo 1000

"Luminosidade": Luminosidade ambiente medida pelo sensor

Valores posibles:

Mínimo 0

Máximo 1000

"DistanciaMedida": Indica a distância medida pelo sensor ultrassônico em centímetros

"SistemaDesligado": Indica se o sistema foi desligado manualmente

Valores posibles:

Sistema Ligado 1

Sistema Desligado 0

A figura a seguir mostra o POST para a solução Smart Home.

Figura 3

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

Figura 4

Paso 3: Conexiones Dos Sensores E Atuadores

A figura abaixo mostra os sensores e atuadores para essa solução:

Figura Circuito

O sensor de temperatura deve ser conectado na porta analógica ADC2 da Linker Mezzanine.

O sensor de luminosidade deve ser conectado en el puerto analógico ADC1 da Linker Mezzanine.

O sensor de toque deve ser conectado en el puerto digital D1 da Linker Mezzanine.

O Relé deve ser conectado na porta digital D2 da Linker Mezzanine.

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

Figura LED

O sensor de distância ultrassônico HC-SR04 possui duas portas. Uma de entrada (Trigger) e uma de saída (Echo). A porta Trigger deve ser conectada na GPIO 24 e a porta Echo na GPIO 25, como ilustrado na figura a seguir:

Figura Distancia

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

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

Paso 4: Instalação Do Ionic No Computador Pessoal

Antes de desenvolver o aplicativo para o smartphone, é preciso instalar o Ionic no computador pessoal. Os passos para a instalação e verificação se a mesma foi bem-sucedida é mostrado abaixo:

• Entre no site: https://nodejs.org/en/ e faça o download da versão mais recente LTS do Node
• Instale o Node no seu computador pessoal
• Envie os comandos do prompt de comandos (cmd) para verificar se a instalaçaum foi feita com sucesso:

nodo -v

npm -v

Instale o Ionic com os comandos abaixo através do prompt de comandos (cmd):

npm install –g cordova ionic

npm install –g cordova

Verifique se o Ionic foi instalado con sucesivamente usando el comando abaixo:

iónico -v

Paso 5: Desenvolvimento De Um Aplicativo No Smartphone Usando Ionic

Para criar um aplicativo em branco deve-se ejecutar a la siguiente línea de comando no prompt de comando do seu computador pessoal (botão direito do mouse no "Windows", clicar em "Executar", em "Abrir:" digitar "cmd").

No hay solicitud de comando hacer seu computador pessoal digite o comando abaixo:

inicio iónico shome_cmmm en blanco (use o nome do seu projeto)

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

Vá para o diretório com o comando abaixo:

cd shome_cmmm

Para ejecutar una aplicación ejecutar o comando abaixo:

servicio iónico

Una página abaixo será aberta no seu navegador (preferencialmente o Google Chrome):

Figura Home Blank

Crie o proveedor dweet.ts com o comando abaixo:

proveedor de generación iónica dweet

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

Abra a pasta contendo o projeto (shome_cmmm).

Sustitución de arquivos:

• home.html (src / pages / home)
• home.ts (src / páginas / inicio)
• dweet.ts (src / proveedores / dweet)
• app.module.ts (src / aplicación)

Pelos arquivos anexados.

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

Figura Home Hogar inteligente

O aplicativo desenvolvido com Ionic tem funcionalidades para control manual de liga / desliga para ar-condicionado, lightes, sistema automático de temperatura e sistema automático de luminosidade.

Ainda posui una capacidade de permitir ao usuário controlar os valores de temperatura e luminosidade desejadas através de controles deslizantes.

Abaixo figura com o "look & feel" do aplicativo sin smartphone (utilice o App "Ionic DevApp" para 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 lightes e ar-condicionado:

Figura luzes & ar

As funções abaixo se referem ao controle automático da temperatura. É possível ligar / desligar o controle automático.

Figura autotemp

Quando o mesmo está ligado, o controle deslizante pode ser utilizado para determinar la temperatura desejada en el ambiente.

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

As funções abaixo se referem ao controle automático da luminosidade. É possível ligar / desligar o controle automático.

Figura autoluz

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

Una lógica de funcionamento é simple e utiliza una luminosidad desejada como referencia para acionar o no o equipamento (luzes) para que una luminosidade pelo medida sensor fique igual ou abaixo da desejada.

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

Figura sensordistancia

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

Paso 6: Iniciar una DragonBoard 410c

Conectar monitor HDMI, teclado e mouse. Use una aplicación "Terminal" para acceder al indicador de comandos.

Paso 7: Verificar Se Todas Como Bibliotecas Necessárias Estão Instaladas Na DragonBoard 410c

Ejecute los siguientes comandos en la aplicación “Terminal” de DragonBoard 410C, caso não tenha establecido uso a Dragonboard para utilización de dos sensores analógicos ainda: NOTA: Caso já tenha a Dragonboard configurada para de sensores analógicos, desconsidere esse passo e vá para o próximo.

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get dist-upgrade

Siga el tutorial abaixo para instalarlo como bibliotecas necesarias.

# Bibliotecas adicionais:

sudo apt-get install build-essential autoconf

automake libtool-bin pkg-config python-dev

sudo reiniciar

# LIBSOC

clon de git

libsoc.git

cd libsoc

sudo autoreconf -i

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

sudo hacer

sudo hacer instalar

sudo ldconfig / usr / local / lib

sudo reiniciar

# 96 Tableros

clon de git

Após instalar una biblioteca 96Boards é needário verificar, e se for o caso, substituir una cadena "LS_SHARED" por "LS_GPIO_SHARED" no arquivo "/home/linaro/96boardsGPIO/lib/gpio.c".

Instalar una biblioteca 96Boards como apresentado abaixo:

# 96 Tableros

cd 96BoardsGPIO /

sudo./autogen.sh

sudo./configure

sudo hacer

sudo hacer instalar

sudo ldconfig

Instalar una biblioteca SPIDEV que averiguó que los sensores analógicos pueden ser usados pela DragonBoard 410C.

# SPIDEV

clon de git

cd py-spidev

instalación de sudo python setup.py

sudo ldconfig

sudo reiniciar

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 presentes no arquivo:

[tablero]

modelo = Qualcomm Technologies, Inc. APQ 8016

SBC

[GPIO]

# disposición de los pines del tablero 410c

#

GPIO-A = 36

GPIO-B = 12

GPIO-K = 28

GPIO-L = 33

GPIO-CS = 18

# incluir asignaciones por número de pin a bordo

GPIO-23 = 36

GPIO-24 = 12

GPIO-33 = 28

GPIO-34 = 33

GPIO-12 = 18

Para que funções POST e GET funcionem com o site dweet.io é needário instalar una biblioteca "solicitudes". O procedimento é mostrado abaixo:

solicitudes de instalación de sudo pip

Paso 8: Software Na DragonBoard 410c

Copiar os seguintes arquivos para o diretório / home / linaro / Descargas:

• dweet.py
• Smart_Home_CMMM.py

Os arquivos estão anexos.

Paso 9: Ejecución Aplicativo Python Na DragonBoard 410c

Vá para o diretório / home / linaro / Descargas:

Descargas de cd (se já se encontrar no / home / linaro)

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

sudo python smart_home_cmmm.py

Paso 10: Ejecución Aplicativo Smart Home Sin Smartphone

Para ejecutar o aplicativo de control Smart Home a partir del teléfono inteligente, es necesario realizar el siguiente procedimiento:

• Instale la aplicación “Ionic DevApp” sin teléfono inteligente seu
• Certifique-se que o smartphone e o computador com o ionic estejam na mesma rede Wi-Fi
• Abra o aplicativo sin smartphone
• Escolha o projeto Ionic criado anteriormente (ejecutado com o comando "ionic serve")
• ¡Pronto! Agora é usar o aplicativo!

Veja links com vídeos mostrando una utilização do App:

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

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