PubGreen

הראל קומן, תומר ברוך, דור שלום
סדנה ב-IoT בהנחיית פרופ' סיוון טולדו, אוניברסיטת תל אביב

הרעיון

· כשחשבנו על רעיון למוצר IOT, ניסינו לחשוב על משהו שייתן פיתרון לבעיה מהחיים האמיתיים, שבאמת יועיל לאנשים.

· בתור סטודנטים צעירים שיוצאים לעיתים קרובות לבארים ופאבים, ואיננו מעשנים, קורה לנו הרבה שאנחנו סובלים מעישון פאסיבי במהלך כל הערב.

· חשבנו ליצור מוצר שאפשר להתקין בבארים ברחבי הארץ, אשר מודד את רמת העישון בבארים ובכך הציבור הרחב שסובל מעישון פאסיבי בבארים יוכל לדעת לאיזה בארים כדי להם ללכת, בהתאם לרמת העשן שבבאר.

המוצר

· המוצר שלנו מאפשר לקבל מידע על פאבים בשלושה פרמטרים שונים - רעש, עשן ואלכוהול.
ומאפשר למשתמשים לדעת מראש מה מצב הפאב בכל אחד מהנ"ל.

· המוצר בנוי מRaspberriPie2 בתוספת חיישן עשן (MQ7), חיישן אלכוהול (MQ3), ומיקרופון. הRP2 שולח את המידע מהסנסורים השונים בכל X זמן לענן של Microsoft Azure, ונשמר בDataBase של התוכנה, כאשר X הוא פרמטר קונפיגורבילי. המידע שנאסף מוצג בצורה נגישה למשתמש באתר שלנו שיושב בשרתי הענן.

· באתר ניתן לראות את המדידות שנאספו בפאבים השונים, לפלטר לפי סוגי המדידות ותאריכים, ובכך ניתן לבחור בזמן אמת, לפי המדדים השונים, לאיזה פאב אתה מעוניין ללכת (פאב שלא מעשנים בו , פאב שהמוסיקה בו אינה רועשת וכד').

· בסנסור האלכוהול אנחנו משתמשים בכדי להעמיד עמדה מקומית לבדיקת מדד האלכוהול שלך. המשתמש יכול להגיע לעמדה, ללחוץ על כפתור, לנשוף, ולקבל מדד על כמות האלכוהול בנשיפה שלו. נדגיש שמדד זה הינו לצורך היתולי בלבד ("בשביל הFun") בכדי להשוות עם חברים מי יותר שיכור וכו' – זאת מאחר ואיננו רוצים לקחת אחריות על האם המשתמש כשיר לנהיגה וכו.

שימוש במוצר

· המוצר יותקן בבאר במקום מרכזי כאשר הוא מחובר למסך (בשביל העמדה לבדיקת אלכוהול).

· כאשר מדליקים את הPI האפליקציה תעלה והמסך הראשי בו הנתונים על רמת הCO ורמת הSOUND יופיעו. עם מרווח דגימה של X בין דגימה לדגימה. הנתונים יועלו באופן אוטומטי לענן כל X זמן. (כאמור X הוא פרמטר קונפיגורבילי).

· לאחר ההתקנה ובדיקה שאכן הסנסורים מגיבים במסך הראשי, לוחצים על כפתור Alcohol והאפליקציה עוברת למסך בדיקת אלכוהול, בשביל המשתמשים.

· במסך האלכוהול לוחצים על תחילת מדידה ונושפים למשך 3 שניות, לאחר 3 שניות יופיע מדד האלכוהול בסקאלה מ1 עד 100, כאשר 1 זה "לא שתה בכלל" ו-100 זה "שיכור לגמרי".

· רק האחראי על המוצר יכול להכנס בחזרה לתפריט שמראה את החיישנים השונים (ע"י הקשת סיסמת Admin).

· בכדי לראות את הנתונים, נכנסים לאתר הראשי של המוצר שם בוחרים בתפריט pubs ושם ניתן לצפות בנתונים חיים מהפאבים השונים, וכן לסדר לפי הנתון המבוקש.

רכיבים

· Raspberry Pi 2 with Wifi Dongle, installed with Windows 10

· ממיר אנאלוגי לדיגיטלי: ADC – MCP3008

· סנסור CO (פחמן חד-חמצני): MQ-7

· סנסור אלכוהול: MQ-3

· מיקרופון: ADMP401

· כל הסנסורים נקנו דרך האתר https://www.sparkfun.com/

· להלן תרשים שציירנו באמצעות תוכנת fritzing (http://fritzing.org ) שממחיש בדיוק כיצד חיברנו את כל הסנסורים ביחד על גבי ה-RP2:

ניסויים

· סאונד: בכדי לבדוק את המיקרופון תחילה הפעלנו את האפליקציה ודיברנו וצעקנו לתוך המיקרופון כדי לראות שהוא אכן מראה מדדים תקינים, ולאחר מכן בדקנו בסביבות שונות: בסביבה של סלון שבה מספר אנשים מדברים, בסביבה של מוזיקה רועשת (השמענו שירים ברמקולים חזקים שמדמים מוזיקה בבאר), וכן בסביבה שקטה לגמרי. לאחר מכן עברנו על המדידות באתר ועל הגרפים וראינו שאכן יש הבדלים משמעותיים במדד הווליום בין הסביבות השונות.

· עשן: תחילה הפעלנו את הסנסור בסביבה "נקייה" בחלל סגור ללא עשן סיגריות. ראינו שהמדד יציב. לאחר מכן הדלקנו סיגריה וקירבנו אותה אל החיישן וביצענו מדידה, ראינו קפיצה גדולה מאוד של מדד הCO. כמו כן, גם לאחר כמה דקות שהסיגריה דלקה באזור החיישן אך לא ממש עליו, ראינו שהמדדים גבוהים יחסית למה שהיה לפני הסיגריה.

· אלכוהול: תחילה ביצענו את הניסוי עם כוהל רפואי (70% אלכוהול) וצמר גפן – קירבנו את הצמר גפן טבול באלכוהול אל הסנסור, ביצענו דגימה ואכן ראינו שהמדד עולה. מבדיקה באינטרנט הבנו שהחיישן מסוגל לעבוד כמו "ינשוף", כך שנושפים עליו לאחר ששותים מדידה של כמה שניות – ערכנו גם את הניסוי הזה (עם וויסקי), וגם כך הצלחנו לראות עליה ברורה במדידות.

אתגרים

· במהלך הפרויקט נתקלנו במספר קשיים, בעיקר בפן החומרתי. מכיוון שאין לנו רקע בתחום נאלצנו לבצע מחקר מעמיק ולקרוא חומרים רבים על מנת ללמוד על חיבור רכיבי חומרה, וכן עבודה עם Raspberry Pie וחיישנים בפרט. תחילה הצלחנו ליצור מצב שכל חיישן עובד לבדו ולבסוף הצלחנו להתגבר על הקשיים ולהגיע למצב שכל החיישנים עובדים יחדיו. בתור מתכנתים הופתענו להכיר עולם שמבחינתו היה שקוף עד כה, וגילינו את המורכבות והאתגרים שלו, וכן יצא לנו להתנסות בהתעסקות בחומרה, בעוד שביום יום התעסקנו עד כה רק בקוד.