描述

動機

零售商受到 COVID-19 大流行的沉重打擊。商店不得不采取他們沒想到的安全措施。政府的要求通常是暫時的，需要為已經(jīng)陷入困境的企業(yè)提供額外資源。我正在解決的問題可以幫助零售商使用他們現(xiàn)有的基礎設施，通過使用云技術(shù)以最少的投資滿足最新的政府法規(guī)。

硬件要求

我構(gòu)建了一個基于云的解決方案，該解決方案使用商店中現(xiàn)有的硬件（如監(jiān)控攝像頭、空氣質(zhì)量和濕度傳感器）來遵守政府法規(guī)。由于使用云技術(shù)，這些系統(tǒng)可以輕松適應新法規(guī)。例如。入住人數(shù)限制基于商店的平方米面積。

在這個項目中，我選擇了黑客之間非常常見的硬件，例如 DHT11 傳感器和 Raspberry Pi，但該項目可以安裝到“任何”硬件。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 上的應用程序使用FreeRTOS 內(nèi)核——一種實時操作系統(tǒng) (RTOS) 運行。

適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2

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適用于 AWS 的 M5Stack Core2 是用于 AWS IoT EduKit 的參考硬件套件。它配備了 Espressif ESP32-D0WDQ6-V3 和 Microchip ATECC608A 安全元件。可堆疊的模塊化設計支持 2.4 GHz WiFi、藍牙 4.2 和藍牙 LE 連接，并可選擇使用單獨的模塊啟用其他通信協(xié)議。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 提供 16 MB 閃存和 8 MB PSRAM、帶 I2S 放大器的揚聲器、PDM 麥克風、10 個可編程 LED、振動電機、RTC、電容式觸摸屏、microSD 卡插槽（最大 16 GB）、鋰電池、6-軸 IMU、M-Bus 插座和 Grove 連接器擴展。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 將成為商店經(jīng)理/所有者監(jiān)控商店健康狀況的中央顯示單元。由于它具有內(nèi)置電池和 WiFi，管理人員可以隨身攜帶或使用內(nèi)置磁鐵將其固定在可見的地方。

用戶界面

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用戶界面設計簡單直觀，無需額外培訓即可使用。它僅顯示所需的相關(guān)信息。當商店中檢測到問題時，適用于 AWS 的 M5Stack Core2 會實時顯示錯誤。

當前日期和時間顯示在頂部欄中。時間與 AWS 同步。

狀態(tài)圖標顯示設備是否連接到 AWS IoT Core、WiFi 連接狀態(tài)和電池百分比。

底部的可滾動文本框用于顯示日志和調(diào)試信息。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 下部按鈕用于調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。

連接到 AWS IoT Core

AWS IoT EduKit Cloud Connected Blinky研討會中詳細記錄了設??置開發(fā)環(huán)境。

按照以下要點連接到 AWS IoT 核心：

• 登錄您的 AWS 賬戶或注冊一個賬戶
• 為項目創(chuàng)建 AWS 用戶并記下您的訪問密鑰 ID 和密鑰
• 安裝AWS CLI并連接新創(chuàng)建的用戶
• 設置您的PlatformIO環(huán)境
• 下載代碼并將其上傳到 M5Stack Core2 for AWS

附加代碼連接到 AWS IoT Core 并訂閱 MQTT 主題。

連接外部傳感器

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適用于 AWS 的 M5Stack Core2 有多個連接，雖然當然可以將外部傳感器連接到設備，但我選擇了不同的方法。利用 AWS 的強大功能并使設備緊湊且易于攜帶，設備僅顯示信息。外部傳感器數(shù)據(jù)均來自 AWS IoT Core。

使用這種方法，可以將多種類型的傳感器連接到解決方案。例如，我使用了 Hariharnath Paduchuru 的DHT11代碼。

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計算機視覺

借助 AWS 的強大功能，我們可以使用復雜的 AI/ML 來監(jiān)控我們商店的健康狀況。

我使用了 Angela Wang 和 Tanner McRae 的教程來訓練 Amazon SageMaker 對象檢測模型并在 AWS IoT Greengrass 上運行它。可在此處找到 3 部分指南：第 1部分、第 2部分、第 3 部分

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概括

該系統(tǒng)與適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 一起使用監(jiān)控攝像頭、空氣質(zhì)量和濕度傳感器以及 AWS 技術(shù)來跟蹤面部遮蓋要求、基于商店平方米面積的占用限制（通過計算商店內(nèi)的人數(shù)） )，遵循物理距離準則（例如，當排隊等候的人太多或入口處等候的人太多時打開新的收銀臺）檢查空氣質(zhì)量和濕度讀數(shù)。如果出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會通過 Amazon Simple Notification Service 提醒商店經(jīng)理采取措施。適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 充當此解決方案的中央設備，顯示商店健康信息。