Trafic inteligent: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

rezumat

Smart Traffic este o soluție IoT bazată pe un controler cu un senzor de semnal bluetooth care modifică sincronizarea semaforelor după identificarea semnalului emis de un vehicul prioritar (militar, pompieri sau ambulanță), permițând vehiculului să se deplaseze rapid.

Sumário

O Smart Traffic (Tráfego Inteligente) consiste în uma soluție IoT baseada em um controlador com sensor de sinal bluetooth that após identificar o sinal emitido by um veicle com prioritate (militar, bombeiros sau ambulância), altera a temporização dos semáforos posibilitando o deslocamento rapid do veículo.

Descriere

În acest proiect, fiecare articol cu prioritate de destinație va fi echipat cu un dispozitiv Bluetooth Low Energy (BLE), ca un Beacon Bluetooth sau un dispozitiv Android cu suport pentru BLE. În acest proiect implementăm um aplicativ în Android, care deverá echipar as viaturas, posibilitate că o conducător activ sau mod emergență indicând o necesitate de preferință fără destituire.

Como controlador utilizamos a placa DragonBoard 410C with Windows IoT ou, opționalmente, a placa Raspberry Pi 3. Proiectul a fost testat cu două opțiuni. Ambas possuem rádio Bluetooth and portas GPIO that posibilitam ligar os semáforos, representados this project by Leds coloridos. Un controlor de placă este responsabil, înțeles, prin captar sau sinal Bluetooth emis de pela viață în emisiune și modificarea temporizării semaforului.

Desenvolvedori

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

Pasul 1: Visão Geral

O cenário definido para este proyeto trata-se de uma via A de mão única que é cortada por otras duas vias, B e C, de asemenea, de mama unică, conform imaginii acimei. Quando uma viatura se desloca em emergence pela via A, o tráfego precisa ser liberado nesta via, fechando os semáforos para as vias B e C até that a viatura tenha finalizat seu deslocamento por A.

Pasul 2: Diagrama De Blocos

Componente

• Placa DragonBoard 410C (sau Raspberry PI 3) executând Windows IoT
• 4 Leds vermelhos
• 4 verdele lui Led
• 8 Rezistente de 1000 Ohm
• Dispozitiv Android versiune 6.1 cu Bluetooth 4.0
• Protoboard e fios pentru a facilita montajul

Pasul 3: Funcionamento Detalhado

Proiectul este constituit în mod fundamental de aplicație Android, de aplicație UWP (care se execută în DragonBoard, sau Raspberry) și da ligă fizică din semafor (Leds).

Aplicativo UWP

O aplicațional UWP contém a lógica dos semáforos, ao ser inițiat, uma thread irá control a temporização do semáforo em seu modo padrão de operação. Este chiar și aplicativ responsabil pentru receber sau sinal bluetooth enviat dispozitiv dispozitiv Android care deverá echipare os veicles de emergência. O Evento, ao detecta um determinat sinal de bluetooth emitido pelo aplicativo, cancela o mod de operare normal și dispare uma nova thread com a temporizație adecvată pentru atender ao veículo de emergência. Os Leds são controlados pelas portas GPIO da placa, sendo utilizados os siguientes 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

• Raspberry 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

A leitura do sinal Bluetooth is feita using a biblioteca Nativa do Windows UWP Windows. Devices. Bluetooth. Advertisement, that is responsável by receber and treat advertising of devices Bluetooth Low Energy (BLE). Utilizarea acestei specificații Bluetooth nu este necesară pentru aparate (funcționarea conformă Beacons).

Când o sinal Bluetooth este detectat, ca referințe verzi referente la via "A" piscam 3 vezes e são mantidas acesas. Depois de um tempo pre-determinado, caso o sinal Bluetooth continue sendo detectado, será posível ver as lâmpadas verdes da via "A" piscarem 3 vezes novely e manterem-se acesas, indicando que o veículo em emergência ainda não conseguiu passar pela via e că por asta, o mod de operație special va fi menținut pentru mai mult timp.

Când detectăm um sinal Bluetooth, conhecemos, dentre outros detalhes, a intensidade daquele sinal. Com isto, definimos uma intensidade mínima that faz com that o mode de operação special seja acionado. Esta intensitate această relație, dentre alți fator de interferență, cu o distanță între o emisiune și un receptor do sinal.

Trata-se de um aplicativ foreground, as uma interface that mostra um log com os emissores Bluetooth that estão próximos e se o semáforo está operando um mode normal ou special.

Aplicativo Android

O aplicație Android este răspunzătoare de emisie sau sinal Bluetooth, când indicat cu părul uzator care o veiculă este în acest mod emergență. Pentru a utiliza o bibliotecă AltBeacon (vide referências), funcționând ca un beacon Bluetooth. O aplicație este simplă, prezentând um boton principal, când acționat începe o emisiune Bluetooth e să fie acționat nou încearcă o propunere de sinal, și o configurație care permite să scol la frecvența de emisie de sinal (poucas sau muitas emissões por segundo).

Când um sinal emis prin acest aplicativ este detectat pe placa, sau mod de operație special pentru atender până la articol echipat cu acest aplicativ trebuie să fie inițiat.

Pasul 4: Aplicativo Android

Telas de operațiune pentru aplicație Android.

Pasul 5: Aplicativ Windows IoT

Telefoane de monitorizare a aplicației UWP.

Pasul 6: Montagem E Execução

Pentru montarea și executarea proiectului, avem 3 etape a serem urmărite. Primul pas este realizat la liga fizică dos Leds nas portas GPIO da placa escolhida (Raspberry ou DragonBoard), urmărind o diagramă disponibilizată și observând un număr de porte GPIO indicat cu treceri anterioare.

Apos a montagem física, și presupunând că o placă este executată în Windows 10 IoT Core (Instalație Windows IoT), este necesară o fază de implementare a aplicației UWP fără hardware. O Codul fontului este disponibil nu în GitHub și linkul poate fi găsit în acest document. Fizemos o deploy diretamente através de Visual Studio 2017, care a fost folosit pentru o dezvoltare a proiectului. Uma vez that o aplicative já tiver installado on placa, is possível gerenciá-lo (initiate, parar, excluir) através de Windows Device Portal.

Este important să verificați dacă Bluetooth este activat pe placa pentru funcționarea proiectului. Această ativație poate fi verificată de Windows Device Portal, în Conectividade -> Bluetooth. Não é necessário parear nenhum device, ele apenas precise estar ligado.

Conforme dito, o aplicative é do type Foreground, possuindo uma interface of monitoramento, that permet visualize os veicles de emergência próximos e o status do semáforo. Apesar de não ser necessário, for visualizar this tela can-se ligar to placa to uma tela através from porta HDMI ou use o Windows IoT Remote Client.

Tendo feito a ligação dos Leds e o aplicativo UWP estando em execução no Windows IoT o semáforo já will functionado e will possível visualizar a alternância das luzes in modo normal. În acest moment, aplicativul va fi în speranță sau sinal Bluetooth este emis de pelasuri viabile, cu aplicații Android.

În cele din urmă, va fi necesar să se realizeze o instalație de aplicație Android, cu codul codului de origine, de asemenea, este disponibil nu GitHub cu linkul în acest document, fiind necesar ca dispozitivul Android să fie echipat cu Bluetooth versiunea 4.0. Testele noastre folosesc Android 7.0. O aplicație a fost dezvoltată fără Android Studio 2.3 și ca pre-cerință la utilizarea Bluetooth, care trebuie să fie activ fără aparat. O deploy can be done diretamente através from Android Studio or gerando o apk for ser distribuído.

O aplicație prezentă um botão principal care ativa și desativă a emisiei de sinal Bluetooth, indicând se o veículo este sau não em modo emergência. Nas configurações do applicativo é possível alterar a frequência de emissão do sinal, já that ele fica em modo broadcast.

Când a emisiunea este inițiată și detectată pelo aplicativ UWP, este posibil să vizualizăm că două lumini verzi piscam 3 ori, indicând că o modalitate de operație specială a fost inițiată. O semáforo só irá voltar ao functionamento normal se não estiver detectando mais nenhum sinal bluetooth das viaturas.

Pasul 7: Código Fonte

Windows IoT

Codul de bază al aplicației dezvoltat în Windows IoT pentru execuția na DragonBoard 410C sau în Raspberry Pi 3 este disponibil la următorul endereço:

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

Android

O codul fontului aplicativ Android dezvoltat pentru activarea sau modul de apariție a noilor vehicule cu prioritate trimitând sau sinal Bluetooth este disponibil fără următorul endereço:

github.com/arthur-mourao/SmartTrafficTrans…

Pasul 8: Video Demonstração

În demonstrație foram utilizată Smartphones cu o aplicație Android care simulă vehicule cu prioritate de circulație pe via, înquanto sau controlor detecta la aproximação do veículo.

A detecção do veículo com prioritate is indicada através do flash do sinal verde.

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

No example em questão, simulamos uma ambulância com paciente se deslocando for um hospital.

Pasul 9: Referințe bibliografice

• 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