描述

為什么選擇 Carfox

交通事故發(fā)生后需要立即救援是我們社會(huì)最關(guān)心的問(wèn)題之一。到事故發(fā)生時(shí)，識(shí)別和定位事故的過(guò)程可能需要幾分鐘、幾小時(shí)甚至幾天的時(shí)間。這是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，可以使用自主設(shè)備與 Sigfox 等標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合來(lái)解決。特別是，該技術(shù)提供了廣泛而深入的覆蓋區(qū)域，包括在此類應(yīng)用中非常有用的地理定位系統(tǒng)。

這是 Carfox 的支持，這是一種基于 Sigfox 的設(shè)備，用于在事故發(fā)生時(shí)盡快通知醫(yī)院、當(dāng)局甚至親屬，提供有用的信息，例如地理位置、嚴(yán)重程度和問(wèn)題的根源。這對(duì)受傷者來(lái)說(shuō)是完全透明的，是使用具有成本效益的組件實(shí)現(xiàn)的，并且可以用于任何車輛。

該項(xiàng)目是使用 MKRFOX1200 板、具有 9 個(gè)自由度 (DoF) 的慣性測(cè)量單元 (IMU) 和靈活的力傳感器開(kāi)發(fā)的。為了補(bǔ)充 Carfox 的功能，我在 Losant 平臺(tái)中創(chuàng)建了一個(gè)儀表板，用于從 Sigfox 后端接收數(shù)據(jù)，并可視化車輛的地理位置并描述事故類型。

硬件實(shí)現(xiàn)

在開(kāi)始項(xiàng)目之前，您必須在 IMU 中焊接一些未預(yù)先焊接的引腳。然后，我使用了一塊穿孔原型板來(lái)支撐零件并減小尺寸，如下圖所示。

?

?

稍后，您必須焊接每個(gè)連接，如下圖所示（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 Fritzing）。IMU 和 MKRFOX1200 通過(guò) I2C 進(jìn)行通信。因此，我們需要 4 根線將其完全連接起來(lái)（SDA、SCL、GND 和 VCC）。

?

?

現(xiàn)在，我們添加了力傳感器和一個(gè) 100kΩ 電阻。這個(gè)想法是創(chuàng)建一個(gè)分壓器來(lái)測(cè)量調(diào)整到我們規(guī)模的力（參見(jiàn) Fritzing 模型）。特別是，這種靈活的力傳感器最大可以測(cè)量 100 磅（45.36 千克）。

?

?

結(jié)果應(yīng)該類似于下圖（不需要原型板）。

?

?

該項(xiàng)目的fritzing是下一個(gè)：

?

?

加速度計(jì)的一些知識(shí)和特性對(duì)于正確理解代碼和管理它們的方式很重要。我們必須知道的第一件事是這些傳感器測(cè)量加速度，這看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是我們不能忘記重力引起的加速度。因此，加速度計(jì)在靜態(tài)位置的測(cè)量值不為零，因?yàn)槠漭S之一接近 9.81 m/s^2。單位可以以m/s^2或簡(jiǎn)單地以g提供。這意味著1g是重力加速度的一倍。在這種情況下，加速度計(jì)數(shù)據(jù)以mg （千分之一 g）為單位。該板還具有陀螺儀，以 rad/s 或°/s為單位提供有關(guān)角速度的信息。

該慣性測(cè)量單元 (IMU) 提供多種配置，加速度計(jì)（±2 g、±4 g、±8 g、±16 g）和陀螺儀（±250°/s、±500°/ s、±1000°/s、±2000°/s）。對(duì)于加速度計(jì)，我選擇了 ±16 g，因?yàn)槲覀儾恍枰?a target='_blank' class='arckwlink_none'>高精度，但我們想要最寬的范圍來(lái)檢測(cè)事故中產(chǎn)生的高加速度。在陀螺儀的情況下，出于同樣的原因，我選擇了±2000°/s。

軟件資源

Arduino IDE在這種情況下，我已經(jīng)安裝了 Arduino IDE，您可以在官方網(wǎng)頁(yè)上下載它，也可以使用 Web 編輯器。

對(duì)于添加庫(kù)，使用 Arduino IDE 工具非常有用，如下面的鏈接所示。

如果您想使用相同的 IMU（不是必需的），您可以在下面的鏈接中查看所需的所有信息。

• https://github.com/sparkfun/SparkFun_MPU-9250_Breakout_Arduino_Library

西格?？怂?/font>

在 Sigfox 后端中，了解幾件事以更輕松地沖浪很重要。首先，如果您想查看傳入的消息，您必須執(zhí)行以下操作。

?

?

?

?

?

?

?

?

如果您想在收到新數(shù)據(jù)時(shí)將消息轉(zhuǎn)發(fā)到其他平臺(tái)或發(fā)送電子郵件，您可以按照以下步驟操作。

?

?

?

?

?

我實(shí)現(xiàn)了幾個(gè)回調(diào)。第一個(gè)將地理定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 Losant 平臺(tái)，第二個(gè)發(fā)送包含相同信息和半徑的電子郵件，最后一個(gè)將其余值轉(zhuǎn)發(fā)到 Losant 平臺(tái)（溫度數(shù)據(jù)和高溫、極端溫度、事故和嚴(yán)重事故警報(bào)）。配置如下所示，與說(shuō)明的順序相同。

?

?

?

?

?

?

?

?

丟失平臺(tái)

Losant是我選擇的代表數(shù)據(jù)的平臺(tái)，其中顯示了車內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)，兩個(gè)面板用于檢查是否有關(guān)于事故或高溫的警報(bào)，最后還有一張帶有當(dāng)前地理位置的地圖。

?

?

為了使用這個(gè)平臺(tái)，我強(qiáng)烈推薦 Brandon Cannaday 制作的教程，該教程解釋了如何將 Losant 與 Sigfox 設(shè)備一起使用。我一步一步地跟著它，一切正常。

3D設(shè)計(jì)

歐特克融合 360

我使用 Fusion 360 設(shè)計(jì)了 ??Carfox 的封面。它是一個(gè)非常完整且易于使用的設(shè)計(jì)軟件。雖然，如果您是 3D 設(shè)計(jì)的新手，有許多程序比這個(gè)更簡(jiǎn)單，并且對(duì)于開(kāi)發(fā)小型項(xiàng)目非常有用。

Ultimaker Cura 軟件

我使用 Cura 軟件導(dǎo)出到 . gcode提供 fusion 360（或任何其他）的.stl文件。導(dǎo)出前不要忘記選擇正確的 3D 打印。

?

?