描述

該項(xiàng)目的目標(biāo)是監(jiān)控寵物的用水量，當(dāng)寵物飲水不足時(shí)發(fā)出警報(bào)，并在水量不足時(shí)自動(dòng)填充水碗。護(hù)理人員也可以通過(guò)儀表板遠(yuǎn)程補(bǔ)充水。通過(guò)使用運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)寵物是否在飲水并使用超聲波傳感器測(cè)量飲水前后的水位來(lái)指示耗水狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到飲用動(dòng)作時(shí)，超聲波傳感器會(huì)停止感應(yīng)，直到喝完為止。用水量數(shù)據(jù)通過(guò) MQTT 發(fā)送到 ThingsBoard。這包括每種飲料的消費(fèi)量、當(dāng)天的總消費(fèi)量以及當(dāng)天飲用的飲料數(shù)量。24 小時(shí)后，每日總消費(fèi)量通過(guò) MQTT 發(fā)送到 ThingsBoard。如果低于閾值，表明寵物沒(méi)有喝太多水，會(huì)向看護(hù)人發(fā)送一封電子郵件。然后可以通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析收集到的數(shù)據(jù)，以檢測(cè)更復(fù)雜的異常飲酒行為并指示寵物的健康狀況。伺服電機(jī)用于控制飲水機(jī)自動(dòng)加水。伺服電機(jī)也可以通過(guò)儀表板進(jìn)行控制。這樣可以確保寵物始終可以喝水。

該項(xiàng)目使用 Arduino Cloud 和 ThingsBoard。Arduino Cloud 用作我們編寫代碼并將代碼上傳到 MKR1000 的 IDE。ThingsBoard 用于數(shù)據(jù)收集、執(zhí)行器控制以及向用戶發(fā)送通知。要實(shí)現(xiàn) MKR1000 和 ThingsBoard 之間的 MQTT 通信，我們必須首先指定代理、端口、主題和用戶名。要將數(shù)據(jù)發(fā)送到儀表板，我們首先創(chuàng)建幾個(gè)圖表來(lái)可視化和存儲(chǔ)收集的數(shù)據(jù)。為了控制執(zhí)行器，我們?cè)?ThingsBoard 中創(chuàng)建了一個(gè) RPC 小部件。

除了收集數(shù)據(jù)和控制執(zhí)行器之外，ThingsBoard 還用于在用戶的寵物飲水不足時(shí)向用戶設(shè)置電子郵件通知。

代碼流程如下圖所示。

代碼流程圖

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以下視頻顯示了設(shè)備檢測(cè)飲用、計(jì)算消耗和自動(dòng)重新填充水碗的情況。

下面顯示了從自動(dòng)飲水機(jī)收集和顯示數(shù)據(jù)的 ThingsBoard 儀表板。藍(lán)色按鈕打開(kāi)和關(guān)閉水泵以手動(dòng)填充水碗。三個(gè)儀表顯示當(dāng)天的當(dāng)前總消耗量、飲料計(jì)數(shù)和填充計(jì)數(shù)。隨后的圖表包含警報(bào)、消耗數(shù)據(jù)、水距離數(shù)據(jù)、每日消耗以及從 Arduino 板發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表。

ThingsBoard 儀表板

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該視頻顯示了通過(guò) MQTT 計(jì)算并發(fā)布到 ThingsBoard 儀表板的消費(fèi)數(shù)據(jù)。

放大儀表盤數(shù)據(jù)，收集了近兩天的距離和消耗圖表。在距離圖表中，如下所示，距離越大，水碗越空。可以看到12:00之前是如何自動(dòng)填充的。隨著寵物喝水，水位全天持續(xù)下降。晚上 11:00 左右，它在睡覺(jué)前被手動(dòng)填充。水位在一夜之間保持穩(wěn)定，然后在早上隨著寵物喝水開(kāi)始上升。

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下圖顯示了消費(fèi)數(shù)據(jù)。每個(gè)藍(lán)色條顯示寵物在特定時(shí)間喝了多少。當(dāng)手動(dòng)清空碗時(shí)，在測(cè)試中捕獲了第一個(gè)條。

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ThingsBoard 還用于手動(dòng)控制水泵。這顯示在以下視頻中。

如果每日消耗量低于 500 毫升，則配置警報(bào)以發(fā)送電子郵件通知。每日消耗僅在每 24 小時(shí)后發(fā)布。我們的測(cè)試成功運(yùn)行了 24 小時(shí)，并將每日消耗量發(fā)布到 Thingsboard，但不低于閾值。為了測(cè)試閾值和電子郵件功能，使用 MQTTBox 發(fā)布低于閾值的每日消費(fèi)量。

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這是由 ThingsBoard 收到的：

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儀表板上的警報(bào)已更新：

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最后，護(hù)理人員收到了一封電子郵件，并通知了每天的用水量。

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