Trafik Pintar: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Ringkasan

Smart Traffic adalah penyelesaian IoT berdasarkan pengawal dengan sensor isyarat bluetooth yang mengubah waktu lampu isyarat setelah mengenal pasti isyarat yang dikeluarkan oleh kenderaan keutamaan (tentera, pemadam kebakaran atau ambulans), yang membolehkan kenderaan bergerak dengan cepat.

Sumário

O Smart Traffic (Tráfego Inteligente) terdiri daripada em uma solução IoT baseada em um controlador com sensor de sinal bluetooth que após identificar o sinal emitido por um veículo com prioridade (militar, bombeiros ou ambulância), altera a temporização dos semáforos possibilitando o veículo.

Descrição

Neste projeto, cada veículo com prioridade de deslocamento será equipado com um dispositivo Bluetooth Low Energy (BLE), como um Beacon Bluetooth ou um dispositivo Android com suporte ao BLE. Neste projeto implementamos um aplicativo em Android que deverá equipar sebagai viaturas, possibilitando que o condutor ative o modo Emergência indicando a requidade de preferência no deslocamento.

Como controlador utilizamos a placa DragonBoard 410C com Windows IoT ou, opcionalmente, placa Raspberry Pi 3. O projeto juga telah menguji aplikasi. Ambas possuem rádio Bluetooth e portas GPIO que possibilitam ligar os semáforos, representados neste projeto por Leds coloridos. Pengendalian plak dan responsif, 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]

Langkah 1: Visão Geral

O cenário definido para este projeto trata-se de uma melalui A de mão única que é cortada por outras duas vias, B e C, também de mão única, sesuai dengan 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.

Langkah 2: Diagrama De Blocos

Komponen

• Placa DragonBoard 410C (ou Raspberry PI 3) melaksanakan Windows IoT
• 4 biji vermelhos
• 4 keputusan Led
• 8 Resistores de 1000 Ohm
• Dispositivo Android versao 6.1 com bluetooth 4.0
• Protoboard e fios para fasilitar montagem

Langkah 3: Funcionamento Detalhado

O projeto é constído basicamente do Aplicativo Android, lakukan Aplicativo UWP (que executa na DragonBoard, ou Raspberry) dan da ligação física do semáforo (Leds).

Aplicativo UWP

O aplicativo UWP cont am lógica dos semáforos, ao ser iniciado, uma thread irá controlar a temporização do semáforo em seu modo padrão de operação. Este mesmo aplicativo é responsável por receiver o sinal bluetooth enviado pelo dispositivo Android que deverá equipar os veículos de Emergência. O Evento, ao detar um determinado sinal de bluetooth emitido pelo aplicativo, cancela o modo de operação normal e dispara uma nova thread com a temporização mencukupiada para atender ao veículo de Emergência. Os Leds são controlados pelas portas GPIO da placa, sendo utilizados os seguintes pinos:

• Papan Naga:

  • 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 adalah feita utilizando a biblioteca Nativa do Windows UWP Windows. Devices. Bluetooth. Advertisement, que é responsável por receiver e tratar iklan de dispositivos Bluetooth Low Energy (BLE). Utilizando esta especificação Bluetooth não é requário parear dispositivos (funcionamento confige Beacons).

Quando o sinal Bluetooth dideteksi, sebagai lâmpadas verdes referenses à melalui "A" piscam 3 vezes e são mantidas acesas. Depois de um tempo pré-determinado, caso o sinal Bluetooth terus sento detado, 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 utama será mantido por mais um tempo.

Quando detectamos um sinal Bluetooth, conhecemos, dentre outros detalhes, daquele sinal intensidade. Com isto, definimos uma intensidade mínima que faz com que o modo de operação seja acionado utama. Esta intensidade esta relacionada, dentre outros fatores de interferência, com a distância entre o emissor e o reseptor melakukan sinal.

Trata-se de um aplicativo foreground, como uma interface que mostra um log com os emissores Bluetooth que estão próximos e se o semáforo está operando um modo normal atau istimewa.

Aplicativo Android

Android aplicativo Android responsive level emitir o sinal Bluetooth, quando indicado pelo usuário que o veículo esta em modo Emergência. Para isto utiliza a biblioteca AltBeacon (vide referências), funcionando como um beacon Bluetooth. Contohnya, pengetua apresentando um botão, que quando acionado inicia o menyiarkan Bluetooth e ao ser acionado novamente encerra a propagação de sinal, e uma configuração que mengizinkan pengislaman frekuensi de emissão de sinal (poucas ou muitas emisseses por por)

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

Langkah 4: Aplicativo Android

Telas de operação do Aplicativo Android.

Langkah 5: Aplicativo Windows IoT

Telas de Monitoramento do Aplicativo UWP.

Langkah 6: Montagem E Execução

Para montar dan pelaksana, temos 3 etapas a serem seguidas. O primeiro passo é realizar a ligação física dos Leds nas portas GPIO da placa escolhida (Raspberry ou DragonBoard), seguindo o diagram di disponibilizado e observando a applção das portas GPIO indicadas nos passos anteriores.

Oleh itu, montagem física, and andindo que a placa já esteja executando o Windows 10 IoT Core (Instalação Windows IoT), perlu dibuat untuk menggunakan UWP tanpa perkakasan. O Código fonte está disponível no GitHub e o link pode ser encontrado neste documento. Fizemos o deploy diretamente através do Visual Studio 2017, juga perlu digunakan untuk melakukan projeto. Uma vez que aplicativo ja tiver instalado na placa, ada kemungkinan gerenciá-lo (iniciar, parar, excluir) através melakukan Windows Device Portal.

É pentingkan verifikasi o o Bluetooth esteja ativado na placa para o funcionamento do projeto. Esta ativação pode ser verificada através melakukan Windows Device Portal, em Conectividade -> Bluetooth. Não é requário parear nenhum dispositivo, ele apenas precisa estar ligado.

Kesesuaian dito, oplicativo é do tipo Foreground, possuindo uma interface de monitoramento, que permite visualizar os veículos de Emergência próximos e o status do semáforo. Apesar de não ser requário, para visualizar esta tela pode-se ligar a placa a uma tela através da porta HDMI ou utilizar o Windows IoT Remote Client.

Tendo feito a ligação dos Leds e o aplicativo UWP estando em execução no Windows IoT o semáforo já estará funcionado e será possível visualizar a alternância das luzes em modo normal. Neste ponto o aplicativo já estará esperando o sinal Bluetooth ser emitido pelas viaturas através do aplicativo Android.

Finalmente, será απαραίário realisar a instalação do aplicativo Android, cujo código fonte também esta disponível no GitHub com link neste documento, sendo requário que dispositivo Android esteja equipado com Bluetooth versa 4.0. Emosional testes utilizamos Android 7.0. O aplicativo juga desenvolvido no Android Studio 2.3 e tem como pré-requisito a utilização de Bluetooth, que deve estar ativo no aparelho. O deploy pode ser feito diretamente através do Android Studio ou gerando o apk para ser distribuído.

O aplicativo apresenta um botão prinsipal que ativa e desativa a emissão de sinal Bluetooth, indicando se o veículo esta ou não em modo kemunculan. Nas configurações do aplicativo é possível alterar a freência de emissão do sinal, já que ele fica em modo siaran.

Quando a emissão dan iniciada detectada pelo aplicativo UWP, kemungkinan visualizar que duas das luzes verdes piscam 3 vezes, indicando que o modo de operação utama juga penting. O semáforo só irá voltar ao funcionamento normal se não estiver detectando mais nenhum sinal bluetooth das viaturas.

Langkah 7: Código Fonte

Windows IoT

O código fonte do aplicativo desenvolvido em Windows IoT untuk execução na DragonBoard 410C ou na Raspberry Pi 3 dan tidak ada seguinte endereço:

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

Android

O código fonte do aplicativo Android desenvolvido para ativar o modo de Emergência nos veículos com prioridade enviando o sinal Bluetooth está disponível no seguinte endereço:

github.com/arthur-mourao/SmartTrafficTrans…

Langkah 8: Vídeo Demonstração

Na demonstração foram utilizados Smartphone com o Aplicativo Android que simula veículos com prioridade trafegando na via, enquanto o controlador deta a aproximação do veículo.

Prioridade detecção do veículo com é indicada através do flash do sinal verde.

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

Tidak ada teladan, simulamos uma ambulância com paciente se deslocando para um hospital.

Langkah 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