Giao thông thông minh: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Tóm lược

Giao thông thông minh là giải pháp IoT dựa trên bộ điều khiển có cảm biến tín hiệu bluetooth thay đổi thời gian của đèn giao thông sau khi xác định tín hiệu phát ra từ phương tiện ưu tiên (quân đội, lính cứu hỏa hoặc xe cứu thương), cho phép phương tiện di chuyển nhanh chóng.

Sumário

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

Descrição

Neste projeto, cada veículo com prioridade de deslocamento será equipado com um dispositivo Bluetooth Low Energy (BLE), como um Báo hiệu Bluetooth ou um dispositivo Android com suporte ao BLE. Neste projeto implementamos um aplicativo em Android que deverá trang bị như viaturas, có thể có sẵn que o condutor ative o modo khẩn cấpcia indicando a needidade de preferência no deslocamento.

Como controlador usingizamos a pla DragonBoard 410C com Windows IoT ou, opcionalmente, a apa Raspberry Pi 3. O projeto foi testado com a duas opções. Ambas Possuem rádio Bluetooth e portas GPIO que Obibilitam ligar os semáforos, đại diện cho neste projeto bởi Leds coloridos. Một bộ điều khiển bằng tiếng Anh, tiếng Anh, bằng hình ảnh xác thực o sinal Bluetooth emitido pela viatura em khẩn cấp một temporização do semáforo.

Desenvolvedores

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

Bước 1: Visão Geral

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

Bước 2: Diagrama De Blocos

Các thành phần

• Placa DragonBoard 410C (ou Raspberry PI 3) thực thi Windows IoT
• 4 Leds vermelhos
• 4 đỉnh của Led
• 8 Điện trở trên 1000 Ohm
• Dispositivo Android versão 6.1 com bluetooth 4.0
• Protoboard e fios para thuận tiệnitar dựng phim

Bước 3: Funcionamento Detalhado

O projeto é consuído basicamente do Aplicativo Android, do Aplicativo UWP (que lo executive na DragonBoard, ou Raspberry) e da ligação física do semáforo (Leds).

Aplicativo 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. Este mesmo aplicativo é responseável bởi Collectber o sinal bluetooth enviado pelo dispositivo Android que deverá Equiar os veículos de Emergencyência. O Evento, ao detar um xác định sinal de bluetooth emitido pelo aplicativo, hủy a o modo de operação normal e dispara uma nova thread com a temporização đủada para atender ao veículo de Emergencyência. Os Leds são controlados pelas portas GPIO da sita, sendo usedizados 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

• 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 é feita useizando a biblioteca Nativa do Windows UWP Windows. Devices. Bl Bluetooth. Advertisement, que é responseável porvenue e tratar Advertising de dispositivos Bluetooth Low Energy (BLE). Utilizando esta especificação Bluetooth não bộ cần thiết (funcionamento conforme Beacons).

Quando o sinal Bluetooth é detector, as lâmpadas verdes tham chiếu à qua "A" piscam 3 vezes e são mantidas acesas. Depois de um tempo pré-Determinado, caso o sinal Bluetooth continue sendo detado, será possível ver as lâmpadas verdes da via "A" piscarem 3 vezes novamente e manterem-se acesas, indicando que o veículo em Emergencyência ainda não conseguiu passar pela via e que por isto, o modo de operação especial será mantido por mais um tempo.

Quando detalhes um sinal Bluetooth, conhecemos, dentre outros detalhes, một sinal daquele cường độ cao. 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 broadcastor e o receptor do sinal.

Tiền cảnh trata-se de um aplicativo, giao diện como uma que mostra um log com os releaseores Bluetooth que estão próximos e se o semáforo está operando um modo normal ou especial.

Aplicativo Android

O aplicativo Android é responseável bởi emitir o sinal Bluetooth, quando indicado pelo usuário que o veículo esta em modo Emergencyência. Para isto useiza a biblioteca AltBeacon (vide referenceências), funcionando como um beacon Bluetooth. O aplicativo é simples, apresentando um botão hiệu trưởng, que quando acionado inicia o phát sóng Bluetooth e ao ser acionado novamente encerra a tuyên truyền, e uma configuração que permite escolher a thường xuyênência de phátão de sinal (poucas ou muitas messengerões por segundo).

Quando um sinal emitido bởi este aplicativo é detector pela sa, o modo de operação especial para atender ao veículo Equipado com este aplicativo deve ser iniciado.

Bước 4: Aplicativo Android

Telas de operação do Aplicativo Android.

Bước 5: Aplicativo Windows IoT

Telas de Monitoramento do Aplicativo UWP.

Bước 6: Montagem E Execução

Para montar e executive o projeto, temos 3 etapas a serem seguidas. O primeiro passo é realizar a ligação física dos Leds nas portas GPIO da nhaua escolhida (Raspberry ou DragonBoard), seguindo o crossrama disponibilizado e Observando a numração das portas GPIO indicadas nos passos anteriores.

Após a mo Moviem física, e assindo que a paca já esteja executeutando o Windows 10 IoT Core (Instalação Windows IoT), cần thiết phải triển khai do aplicativo UWP không có phần cứng. O Código fonte está disponível no GitHub e o link pode ser encontrado neste documento. Fizemos o triển khai diretamente através do Visual Studio 2017, que foi useizado para o desenvolvimento do projeto. Uma vez que o aplicativo já tiver instalado na coroa, é ridível gerenciá-lo (iniciar, parar, excluir) através do Windows Device Portal.

É importante verifyficar que o Bluetooth esteja ativado na coroa para o funcionamento do projeto. Esta ativação pode ser Verificada através do Windows Device Portal, em Conectividade -> Bluetooth. Não é needário parear nenhum dispositivo, ele apenas Preisa estar ligado.

Conforme dito, o aplicativo é do tipo Tiền cảnh, Kapuindo uma interface de monitoramento, que permite visualizar os veículos de khẩn cấpcia próximos e o status do semáforo. Apesar de não ser nhu yếu phẩm, para visualizar esta tela pode-se ligar a apa a uma tela através da porta HDMI ou useizar 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 bình thường. Neste ponto o aplicativo já estará esperando o sinal Bluetooth ser emitido pelas viaturas através do aplicativo Android.

Finalmente, será needário realizar a instalação do aplicativo Android, cujo código fonte também esta disponível no GitHub com link neste documento, sendo needário que dispositivo Android esteja Equipado com Bluetooth versão 4.0. Em nossos test tận dụng Android 7.0. O aplicativo foi desenvolvido no Android Studio 2.3 e tem como pré-Requiisito a useização de Bluetooth, que deve estar ativo no aparelho. O triển khai pode ser feito diretamente através do Android Studio ou gerando o apk para ser Distribuído.

O aplicativo apresenta um botão major que ativa e desativa a broadcastão de sinal Bluetooth, indicando se o veículo esta ou não em modo Emergencyência. Nas configurações do aplicativo é possível alterar một chương trình phát sóng thường xuyên lência de broadcastão do sinal, já que ele fica em modo.

Quando a releaseão é iniciada e Detada pelo aplicativo UWP, é Possível visualizar 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 estiver detando mais nenhum sinal bluetooth das viaturas.

Bước 7: Código Fonte

Windows IoT

O havedigo fonte do aplicativo desenvolvido em Windows IoT para executeução na DragonBoard 410C ou na Raspberry Pi 3 está disponível no seguinte endereço:

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

Android

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

github.com/arthur-mourao/SmartTrafficTrans…

Bước 8: Vídeo Demonstração

Na demoração foram useizados Smartphones com o Aplicativo Android que simula veículos com prioridade trafegando na via, enquanto o controlador deta a aproximação do veículo.

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 paragraphm para o veículo com prioridade.

Không có ví dụ nào em questão, bệnh viện simulamos uma ambulância com paciente se deslocando para um.

Bước 9: Giới thiệu Bibliográficas

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