Μελετήστε καλύτερα με έναν έξυπνο λαμπτήρα γραφείου - IDC2018IOT: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Οι άνθρωποι στον δυτικό κόσμο περνούν πολύ χρόνο καθισμένοι. Στο γραφείο, οδήγηση, παρακολούθηση τηλεόρασης και πολλά άλλα. Μερικές φορές, το να κάθεστε πολύ μπορεί να βλάψει το σώμα σας και να βλάψει τις ικανότητες εστίασης. Το περπάτημα και η ορθοστασία μετά από μια δεδομένη ώρα είναι ζωτικής σημασίας για να αποδώσετε καλύτερα στη ζωή.

Ως μαθητές περνάμε πολύ χρόνο μελετώντας. Προσπαθώντας να καταλήξουμε σε ένα δροσερό έργο, σκεφτήκαμε τους πόνους που έχουμε στη διαδικασία μελέτης. Πιστεύαμε ότι πρέπει να υπάρχει καλύτερος τρόπος για τη διαχείριση της μελέτης των κατοικιών με έναν καλύτερο τρόπο παρά μόνο μέσω εφαρμογών και ειδοποιήσεων.

Πήραμε μια ιδέα να δημιουργήσουμε μια έξυπνη λάμπα γραφείου που θα μπορούσε να σας βοηθήσει να προγραμματίσετε το χρόνο σας, να γνωρίζετε πόσα έχετε σπουδάσει και να προγραμματίσετε τα διαλείμματά σας. Η έξυπνη λάμπα έρχεται με πολύχρωμα χρώματα LED που αλλάζουν ανάλογα με την κατάσταση. Η λάμπα μας περιέχει τρεις επιλογές:

1. Λειτουργία Pomodoro

Η τεχνική pomodoro είναι μια τεχνική μελέτης παραγωγικότητας για τη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας κατά τη διάρκεια της μελέτης.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την τεχνική εδώ

Ο χρήστης ορίζει τη διάρκεια της μελέτης και τον χρόνο διακοπής, με προεπιλογές 25/5 λεπτά χρόνου μελέτης/διακοπής.

Κατά τη διάρκεια της μελέτης, η λάμπα θα παρέχει ισχυρό ζεστό-λευκό φως και θέτει το τηλέφωνό σας σε κατάσταση σιωπής.

Αφού περάσει ο καθορισμένος χρόνος, το τηλέφωνο θα τεθεί σε σίγαση και η λυχνία θα εμφανίσει κόκκινο χρώμα που υποδηλώνει ότι είναι ώρα διακοπής. Επιλέξαμε το κόκκινο γιατί δεν είναι φανάρι μελέτης αγροτών, που σας ενθαρρύνει να σηκωθείτε και να αφήσετε το γραφείο σας:)

2. Λειτουργία ψύξης

Ο λαμπτήρας είναι χρωματισμένος σε ένα ευχάριστο και άνετο φως για να δημιουργήσει ένα ωραίο φωτισμό περιβάλλοντος.

3. Διαδραστικός φωτισμός χρονοδιακόπτη

Η λάμπα ξεκινά με ένα αρχικό χρώμα και αλλάζει χρώμα όσο περισσότερο κάθεστε στο γραφείο σας. Αυτή είναι μια ωραία ένδειξη όταν οι άνθρωποι κάθονται για 1-2 ώρες και περισσότερο και δεν θέλουν να κάνουν χρόνο με τον Πομόντορο. Είναι μια ωραία και διαφορετική εναλλακτική λύση στο να κοιτάζεις το ρολόι σου:)

Επιπρόσθετα χαρακτηριστικά

- Καθημερινή μέτρηση του χρόνου καθίσματος

Η εφαρμογή σας δίνει τον συνολικό χρόνο που έχετε περάσει στο γραφείο σας

- Εξοικονόμηση ενέργειας με βάση την κίνηση

Ένας αισθητήρας κίνησης ανιχνεύει την κίνηση, σβήνοντας τη λάμπα μετά από δεδομένο χρόνο απουσίας.

- Σίγαση και σίγαση του τηλεφώνου σας.

Μια λειτουργία που θα σας βοηθήσει να συγκεντρωθείτε σε λειτουργία pomodoro.

Προκλήσεις και περιορισμοί

Όταν μπορούμε να σκεφτούμε το έργο, το βρήκαμε πολύ μπερδεμένο να βρούμε ένα αντικείμενο ή άλλο μέσο μετάδοσης του μηνύματος. Θέλαμε να χρησιμοποιήσουμε τον φωτισμό ως τρόπο αλληλεπίδρασης, αλλά δεν ήμασταν σίγουροι πού πρέπει να τον τοποθετήσουμε.

Αν και δημιουργήσαμε φωτισμό δωματίου, ίσως για να τοποθετήσουμε τη λωρίδα LED στο γραφείο, αλλά αυτές οι επιλογές αποδείχθηκαν κάπως τυροκομικές και αναποτελεσματικές. Επιπλέον, σκεφτήκαμε να δημιουργήσουμε μια χαριτωμένη φιγούρα ή ένα όμορφο αντικείμενο για να είναι η ανάγνωση του φωτός, αλλά καταλήξαμε χρησιμοποιώντας μια λάμπα γραφείου, η οποία είναι αρκετά λογική απόφαση:)

Ένα άλλο όριο στην καλωδίωση. Χρησιμοποιούμε έναν αισθητήρα PIR και έναν υπερηχητικό αισθητήρα, και οι δύο επικοινωνούν μέσω καλωδίων με την πλακέτα NodeMCU. Αυτό δημιουργεί μια αρκετά δυσκίνητη εμφάνιση σε ολόκληρο το σύστημα. Μια μελλοντική βελτίωση είναι η δημιουργία μιας θήκης όπου ο πίνακας και οι αισθητήρες υπερήχων είναι ήδη τοποθετημένοι στη λάμπα και ο αισθητήρας PIR επικοινωνεί μέσω Bluetooth, χωρίς να χρειάζεται να τεντώσει ένα μακρύ καλώδιο στον τοίχο.

Το σύστημα περιορίζεται προς το παρόν στην υποστήριξη μόνο χρηστών Android με σίγαση και σίγαση του τηλεφώνου, καθώς η Apple δεν παρέχει τέτοια υπηρεσία μέσω IFTTT.

Βήμα 1: Στοιχεία

Σκεύη, εξαρτήματα

- Πίνακας NodeMCU με σύνδεση Wifi

Χρησιμοποιείται ως κύρια πλακέτα για το σύστημα. Χρησιμοποιήσαμε αυτόν τον πίνακα καθώς έχει εύκολη σύνδεση Wifi για χρήση με το Blynk

- Αισθητήρας υπερήχων HC-SR04

Χρησιμοποιούμε τον αισθητήρα για να γνωρίζουμε αν κάθεστε στο γραφείο σας. Ο αισθητήρας απευθύνεται στην καρέκλα, έτσι ώστε όταν κάποιος κάθεται να τον εντοπίσουμε από την απόσταση του από τον αισθητήρα

- Αισθητήρας κίνησης PIR

Ο αισθητήρας κίνησης είναι κρεμασμένος πάνω από το γραφείο, για να μάθει αν κάποιος βρίσκεται στο δωμάτιο. Εάν δεν έχει εντοπιστεί καμία κίνηση για X λεπτά, σβήνουμε τα LED για εξοικονόμηση ενέργειας

- Λωρίδα LED RGB 5m

Χρησιμοποιείται ως πηγή φωτός, κολλημένη μέσα στη βάση της κεφαλής του λαμπτήρα.

- Φωτιστικό γραφείου με βάση λαμπτήρα

Χρειαζόμαστε μια λάμπα όπου η λωρίδα LED μπορεί να τοποθετηθεί μέσα. συνήθως, τα παλιά φωτιστικά γραφείου που χρησιμοποιούν λαμπτήρες ταιριάζουν τέλεια.

UI

Εφαρμογή Blynk

Χρησιμοποιείται ως εφαρμογή ελέγχου για το σύστημα. Επιλεγμένο για την ευκολία χρήσης του και γρήγορη ράμπα

Υπηρεσίες

IFTTT

Χρησιμοποιείται για σίγαση και σίγαση του τηλεφώνου σας με Webhooks και υπηρεσίες Android.

Βήμα 2: Σύνδεση αισθητήρων

Αισθητήρας PIR

Τα τρία καλώδια με θηλυκά βύσματα.

Συνδέστε τον αισθητήρα PIR σε 5V VCC, γείωση και ένα μεσαίο καλώδιο ως καλώδιο δεδομένων.

Συνδέστε το καλώδιο δεδομένων στο pin D5 στο NodeMCU

Συνδέστε τον αισθητήρα υπερήχων σε μια μικρή μήτρα και συνδέστε τον πιο αριστερό πείρο στη γείωση και τον πιο δεξιό πείρο σε 5v vcc.

Συνδέστε τον πείρο σκανδάλης στο D1 και τον πείρο ηχώ στο D2 στο NodeMCU.

Βήμα 3: Σύνδεση της λωρίδας Led

Πήραμε μια λωρίδα led 3 μέτρων.

Πρώτα πρέπει να συνδέσουμε τα καλώδια της λωρίδας led. Η λωρίδα led έχει δύο διαφορετικούς συνδετήρες.

Ένα πηγαίνει στο ESP και ένα στην εξωτερική βοηθητική πηγή τροφοδοσίας. Πάρτε μια πηγή ισχύος 5v (ένας φορητός φορτιστής USB για φορητές συσκευές είναι μια εξαιρετική επιλογή). Συγκολλήστε τα δύο καλώδια Vcc και Ground στο εξωτερικό καλώδιο πηγής τροφοδοσίας.

Συνδέστε στην πλακέτα το καλώδιο δεδομένων (το μεσαίο) στην καρφίτσα D4. Στη συνέχεια, συνδέστε το άλλο καλώδιο γείωσης στη γείωση.

Παραμένουμε με ένα αχρησιμοποίητο καλώδιο τροφοδοσίας, εντάξει.

Στη συνέχεια, πρέπει να τυλίξουμε κομψά τη λωρίδα LED μέσα χρησιμοποιώντας την κόλλα που αρχικά έρχονται οι λωρίδες LED. Εάν χρειαστεί, μπορείτε να το κολλήσετε με μια επιπλέον ταινία όπως κάναμε εμείς.

Βήμα 4: Τοποθέτηση όλων μαζί

Τοποθετήστε τον αισθητήρα PIR έτσι ώστε να βλέπει ολόκληρο το δωμάτιο. Εάν χρειαστεί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εσωτερικά καλώδια αχρησιμοποίητου καλωδίου ethernet. Συγκολλήσαμε τα 3 καλώδια που περνούν από τον αισθητήρα στο καλώδιο Ethernet.

Τοποθετήστε τον αισθητήρα υπερήχων στη λάμπα έτσι ώστε να κοιτάζει προς την καρέκλα και να μπορεί να δει αν κάποιος κάθεται στην καρέκλα ή όχι.

Συνδέστε τη βοηθητική τροφοδοσία της λωρίδας LED.

Βήμα 5: Ο Κώδικας

Το αρχείο κορυφαίου επιπέδου.ino είναι final_project.ino

Ανοίξτε το με τον επεξεργαστή Arduino και τα υπόλοιπα θα ανοίξουν σε διαφορετικές καρτέλες, απλώς βεβαιωθείτε ότι βρίσκονται στον ίδιο φάκελο.

Επισυνάπτονται επίσης οι ορισμοί του επεξεργαστή arduino.

Παράμετροι που ίσως θέλετε να αλλάξετε:

#define MAX_DISTANCE 80

Η απόσταση σε cm μεταξύ του αισθητήρα και του ατόμου που κάθεται. Κάτω από αυτόν τον αριθμό το σύστημα θα το θεωρήσει καθιστό.

// Blynk Wifi and Auth Detailschar auth = "2b183af4b6b742918d14ab766fbae229";

char ssid = "NETWORK_NAME"; char pass = "PASSWORD";

Βήμα 6: Δημιουργία μικροεφαρμογών IFTTT

Για να θέσετε σε σίγαση και να θέσετε σε σίγαση το τηλέφωνο σε διαλείμματα, πρέπει να δημιουργήσετε μια προσωπική μικροεφαρμογή στο IFTTT.

Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για να δημιουργήσετε μια μικροεφαρμογή IFTTT που βασίζεται σε webhook και η οποία μπορεί να θέσει σε σίγαση το τηλέφωνό σας.

Αυτό λειτουργεί μόνο για συσκευές Android και πρέπει να εγκαταστήσετε την εφαρμογή IFTTT στη συσκευή σας, δίνοντάς της επίσης δικαιώματα πρόσβασης στην ένταση του ήχου κλήσης σας.

Αφού δημιουργήσετε τις μικροεφαρμογές σας, τόσο για Σίγαση όσο και για Κατάργηση σίγασης, μεταβείτε σε αυτήν τη σελίδα και αντικαταστήστε το κλειδί που βλέπετε στα webhooks Blynk, στην καρτέλα Γενικά με τα δεδομένα κλειδιά εδώ.

ifttt.com/services/maker_webhooks/settings

Βήμα 7: Η εφαρμογή Blynk

Η εφαρμογή μας Blynk περιέχει δύο καρτέλες.

Οι πρώτες καρτέλες σάς επιτρέπουν να βλέπετε τον αριθμό των πομόδωρων που μελετήσατε σήμερα στην οθόνη LCD, σας επιτρέπει να επιλέξετε τους χρόνους μελέτης και διάλειμμα και σας επιτρέπει να κάνετε εναλλαγή μεταξύ των διαφορετικών τρόπων μελέτης.

Η δεύτερη καρτέλα σας δίνει τον συνολικό χρόνο μελέτης (συνολικός χρόνος καθιστικού) και περιέχει τα webhooks που χρησιμοποιούνται για τη σίγαση και τη σίγαση του τηλεφώνου σας.

Χρησιμοποιήστε τον κωδικό QR για πρόσβαση στην εφαρμογή και χρησιμοποιήστε την

Βήμα 8: Βλέποντας τα πάντα σε δράση

- Συνδέστε την τροφοδοσία της λωρίδας LED Aux στην τροφοδοσία.

- Συνδέστε την πλακέτα NodeMCU σε μια πηγή ενέργειας

- Εισαγάγετε την εφαρμογή blynk.

- Η λυχνία ξεκινά από τη λειτουργία ψύξης και πρέπει να δείχνει τα φώτα αν το Wifi έχει συνδεθεί σωστά.

- Εισαγάγετε το Blynk και δοκιμάστε να μεταβείτε στη λειτουργία Pomodoro, επί του παρόντος η αρχική προεπιλογή είναι αρκετά γρήγορη για να δείτε ότι λειτουργεί, αλλά αλλάξτε τις τιμές του ρυθμιστικού στην εφαρμογή για να το ρυθμίσετε στον πραγματικό χρόνο.

- Χρησιμοποιήστε την εφαρμογή για εναλλαγή μεταξύ της λειτουργίας μελέτης και δείτε μετά από λίγο καιρό πόσο καθίσατε.

Καλή μελέτη !!!:)

Βήμα 9: Μελλοντικές δυνατότητες

Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους μπορείτε να προωθήσετε αυτό το έργο και να το προσαρμόσετε. Στο χρονικό περιορισμό που είχαμε εφαρμόσαμε μόνο τις παραπάνω δυνατότητες, αλλά εδώ είναι μερικές υπέροχες ιδέες για να το πάμε σε ένα νέο επίπεδο.

1. Προσθέστε αναλυτικά στοιχεία για τη μελέτη

Όπως γνωρίζουμε καθισμένοι, μπορείτε να σας προτείνουμε τους βέλτιστους χρόνους μελέτης και τους βέλτιστους χρόνους διακοπών. Αυτό μπορεί να γίνει με την ανάλυση των χρόνων καθιστικού με αλγόριθμο μηχανικής μάθησης, προτείνοντας στον χρήστη πώς πρέπει να μελετά καλύτερα. Το ποσό της προσπάθειας για τη δημιουργία ενός καλού αλγορίθμου μπορεί να διαρκέσει από εβδομάδες έως μήνες, για να επιτευχθεί μια καλή απόδοση.

2. Προσθέστε αλληλεπίδραση μέσω ειδοποιήσεων

Μπορούμε να ειδοποιήσουμε μέσω τηλεφώνου όταν τελειώσει το διάλειμμα, να στείλουμε ένα ημερήσιο συνοπτικό μήνυμα με την απόδοσή σας, να δώσουμε τις συμβουλές και τις προτάσεις σας και πολλά άλλα. περίπου 2 εργάσιμες ημέρες

3. Αλλάξτε το χρώμα και την ένταση του φωτός με βάση την ώρα της ημέρας - όπως το πρόσθετο υπολογιστή Flux

Κάντε το ανοιχτό χρώμα πιο ζεστό ή πιο κρύο ανάλογα με την ώρα της ημέρας.

Επιπλέον, προσθέστε έναν αισθητήρα φωτός που γνωρίζει πόσο φωτεινό είναι γύρω του, για να αλλάξετε την ένταση της λωρίδας LED για να αποφύγετε την αντανάκλαση.

Αυτό μπορεί να γίνει σε περίπου. 1 εργάσιμη ημέρα.

4. Προσθέστε υποστήριξη Alexa ή Google Home Assistant

Επί του παρόντος, οι τρόποι προβολής και μελέτης αλληλεπιδρούν μόνο μέσω των φωτιστικών. Αυτό μπορεί να αλλάξει και να χρησιμοποιηθεί με έναν βοηθό στο σπίτι, για να λάβετε έναν άλλο τύπο ανατροφοδότησης. Η ενσωμάτωση της Alexa ή του Google Home απαιτεί τη δημιουργία μιας εφαρμογής dedicaed σε αυτήν και πιθανώς χρησιμοποιώντας άλλη υπηρεσία IFTTT.

Ανάλογα με την πολυπλοκότητα της εφαρμογής φωνητικού ελέγχου, αυτό μπορεί να ολοκληρωθεί σε 2-3 εργάσιμες ημέρες.

5. Τοποθετήστε τη λωρίδα LED ως φωτισμός περιβάλλοντος δωματίου αντί απλώς για φωτιστικό γραφείου

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία φωτισμού περιβάλλοντος, εκτός από βοηθός μελέτης. Μπορούμε να προσθέσουμε φώτα διάθεσης, ξυπνητήρι με βάση το φως και πολλά άλλα.

περίπου 1-2 εργάσιμες ημέρες

Βήμα 10: Φτιάξτε το μόνοι σας

Αν σας άρεσε η ιδέα και θέλετε να τη δημιουργήσετε μόνοι σας, το να αποκτήσετε όλα όσα χρειάζεστε είναι εξαιρετικά απλό.

Έχουμε επισυνάψει μια λίστα με το προϊόν που χρησιμοποιήσαμε για αυτό το έργο, στη ζωή μου ευκολότερα

- Πίνακας NodeMCU με σύνδεση Wifi

- Αισθητήρας υπερήχων HC-SR04

- Αισθητήρας κίνησης PIR

Λωρίδα LED RGB 5μ

- Φωτιστικό γραφείου με βάση λαμπτήρα