রাস্পবেরি পাই ইন্ডোর জলবায়ু পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: 6 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:56

মানুষ তাদের ঘরের মধ্যে আরামদায়ক থাকতে চায়। যেহেতু আমাদের এলাকার জলবায়ু আমাদের উপযোগী নয়, তাই আমরা একটি সুস্থ অভ্যন্তরীণ পরিবেশ বজায় রাখার জন্য অনেক যন্ত্রপাতি ব্যবহার করি: হিটার, এয়ার কুলার, হিউমিডিফায়ার, ডিহুমিডিফায়ার, পিউরিফায়ার ইত্যাদি আজকাল, স্বয়ংক্রিয়ভাবে সজ্জিত কিছু ডিভাইস পাওয়া সাধারণ। পরিবেশ বুঝতে এবং নিজেকে নিয়ন্ত্রণ করার মোড। যাহোক:

• তাদের অনেকেরই দাম বেশি/ টাকার মূল্য নেই।
• তাদের বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলি ভাঙা সহজ এবং প্রচলিত যান্ত্রিক অংশগুলির চেয়ে প্রতিস্থাপন করা কঠিন
• যন্ত্রপাতি অবশ্যই নির্মাতার অ্যাপ দ্বারা পরিচালিত হতে হবে। আপনার বাড়িতে কয়েকটি স্মার্ট যন্ত্রপাতি থাকা সাধারণ এবং তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব অ্যাপ রয়েছে। তাদের সমাধান হল অ্যাপটিকে অ্যালেক্সা, গুগল অ্যাসিস্ট্যান্ট এবং আইএফটিটিটি -র মতো প্ল্যাটফর্মে সংহত করা যাতে আমাদের একটি "কেন্দ্রীভূত" নিয়ন্ত্রক থাকে
• সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ, নির্মাতাদের কাছে আমাদের ডেটা রয়েছে এবং গুগল/আমাজন/আইএফটিটিটি/ইত্যাদি আমাদের ডেটা রয়েছে। আমরা না। আপনি হয়ত গোপনীয়তা সম্পর্কে চিন্তা করবেন না, কিন্তু কখনও কখনও আমরা সকলেই আপনার বেডরুমের আর্দ্রতা প্যাটার্নটি দেখতে চাই, উদাহরণস্বরূপ, কোন সময় জানালা খুলতে হবে তা নির্ধারণ করতে।

এই টিউটোরিয়ালে, আমি অপেক্ষাকৃত কম খরচে রাস্পবেরি পাই-ভিত্তিক ইন্ডোর জলবায়ু নিয়ন্ত্রকের একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করি। RPi SPI/I2C/USB ইন্টারফেসের মাধ্যমে পেরিফেরালগুলির সাথে যোগাযোগ করে:

• বায়ুমণ্ডলীয় সেন্সর তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং বায়ুর চাপ সংগ্রহ করতে ব্যবহৃত হয়।
• একটি উচ্চ নির্ভুলতা এয়ার কোয়ালিটি সেন্সর বায়ুমণ্ডলীয় পার্টিকুলেট ম্যাটার (PM2.5 এবং PM10) এয়ার কোয়ালিটি ইনডেক্স (AQI) গণনার জন্য ব্যবহৃত ডেটা প্রদান করে

নিয়ামক অর্জিত ডেটা প্রক্রিয়া করে এবং IFTTT ওয়েবহুক অটোমেশন সার্ভিসে অনুরোধ পাঠিয়ে ডিভাইস ক্রিয়াগুলিকে ট্রিগার করে যা সমর্থিত ওয়াইফাই স্মার্ট প্লাগগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে।

প্রোটোটাইপটি এমনভাবে তৈরি করা হয়েছে যাতে কেউ সহজেই অন্য সেন্সর, যন্ত্রপাতি এবং অটোমেশন পরিষেবা যোগ করতে পারে।

ধাপ 1: হার্ডওয়্যার

এটি নির্মাণের জন্য সুপারিশকৃত হার্ডওয়্যার:

1. ওয়াইফাই সহ একটি রাস্পবেরি পাই (যে কোনও সংস্করণ)। আমি RPi B+ব্যবহার করে এটি তৈরি করি। RPi ZeroW ঠিক কাজ করবে এবং cost 15 $ খরচ হবে
2. তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, বায়ুচাপ for 5 $ এর জন্য একটি BME280 সেন্সর
3. একটি নোভা SDS011 উচ্চ নির্ভুলতা লেজার PM2.5/PM10 বায়ু গুণ সনাক্তকরণ সেন্সর মডিউল ~ 25 $
4. একটি LED/LCD ডিসপ্লে। আমি SSD1305 2.23 ইঞ্চি OLED স্ক্রিন used 15 $ ব্যবহার করেছি
5. কিছু ওয়াইফাই/জিগবি/জেড-ওয়েভ স্মার্ট সকেট। প্রতিটি 10-20 ডলার
6. এয়ার পিউরিফায়ার, হিউমিডিফায়ার, ডিহুমিডিফায়ার, হিটার, কুলার ইত্যাদি যান্ত্রিক সুইচ সহ। উদাহরণস্বরূপ, আমি এই টিউটোরিয়ালটি তৈরি করতে একটি সস্তা বায়ু পরিশোধক ব্যবহার করেছি

উপরোক্ত মোট খরচ <100 $, যা বলার চেয়ে অনেক কম, একটি স্মার্ট পিউরিফায়ার যা সহজে 200 ডলার খরচ করতে পারে।

ধাপ 2: রাস্পবেরি পাই ওয়্যারিং

সার্কিট ডায়াগ্রাম দেখায় যে কিভাবে I2C ইন্টারফেস ব্যবহার করে BME280 সেন্সর দিয়ে RPi এবং SPI ইন্টারফেস ব্যবহার করে OLED ডিসপ্লে HAT ব্যবহার করা যায়।

ওয়েভশেয়ার ওএলইডি হ্যাট জিপিআইওর উপরে সংযুক্ত করা যেতে পারে, তবে অন্যান্য পেরিফেরালগুলির সাথে এটি ভাগ করার জন্য আপনার একটি জিপিআইও স্প্লিটারের প্রয়োজন। এটি পিছনে প্রতিরোধক সোল্ডারিং দ্বারা I2C ব্যবহার করার জন্য কনফিগার করা যেতে পারে।

SSD1305 OLED HAT সম্পর্কে আরও তথ্য পাওয়া যাবে এখানে।

I2C এবং SPI উভয় ইন্টারফেস RPi এর সাথে সক্ষম করা প্রয়োজন:

sudo raspi-config

নোভা এসডিএস 011 ডাস্ট সেন্সরটি ইউএসবি পোর্টের মাধ্যমে আরপিআই এর সাথে সংযুক্ত (একটি সিরিয়াল-ইউএসবি অ্যাডাপ্টারের সাথে)।

ধাপ 3: সেন্সর থেকে তথ্য সংগ্রহ

বায়ুমণ্ডলীয় তথ্য, যা বেশ সোজা দেখায়, পাইথন স্ক্রিপ্ট থেকে BME280 সেন্সর থেকে সংগ্রহ করা হয়।

21-নভেম্বর -20 20 19:19:25-তথ্য-ক্ষতিপূরণ_রিডিং (id = 6e2e8de5-6bc2-4929-82ab-0c0e3ef6f2d2, টাইমস্ট্যাম্প = 2020-11-21 19: 19: 25.604317, তাপমাত্রা = 20.956 ° C, চাপ = 1019.08 hPa, আর্দ্রতা = 49.23 % rH)

ডাস্ট সেন্সর ডেটার একটু বেশি প্রসেসিং দরকার। সেন্সর মডিউল কণা বিষয় সনাক্ত করার জন্য কিছু বায়ুর নমুনায় চুষে ফেলে, তাই নির্ভরযোগ্য ফলাফল পেতে এটি কিছুক্ষণ (s০ সেকেন্ড) চলতে হবে। আমার পর্যবেক্ষণ থেকে, আমি শুধুমাত্র শেষ 3 টি নমুনার গড় বিবেচনা করি। প্রক্রিয়াটি এই স্ক্রিপ্টে উপলব্ধ।

21 -Nov -20 19:21:07 - DEBUG - 0. PM2.5: 2.8, PM10: 5.9

21-Nov-20 19:21:09- DEBUG- 1. PM2.5: 2.9, PM10: 6.0 21-Nov-20 19:21:11- DEBUG- 2. PM2.5: 2.9, PM10: 6.0 21- নভেম্বর -2019 19:21:13- ডিবাগ- 3. PM2.5: 2.9, PM10: 6.3 21-নভেম্বর -20 20 19:21:15- DEBUG- 4. PM2.5: 3.0, PM10: 6.2 21-নভ- 20 19:21:17 - DEBUG - 5. PM2.5: 2.9, PM10: 6.4 21 -Nov -20 19:21:19 - DEBUG - 6. PM2.5: 3.0, PM10: 6.6 21 -Nov -20 19: 21: 21 - DEBUG - 7. PM2.5: 3.0, PM10: 6.8 21 -Nov -20 19:21:23 - DEBUG - 8. PM2.5: 3.1, PM10: 7.0 21 -Nov -20 19:21: 25 - DEBUG - 9. PM2.5: 3.2, PM10: 7.0 21 -Nov -20 19:21:28 - DEBUG - 10. PM2.5: 3.2, PM10: 7.1 21 -Nov -20 19:21:30 - DEBUG - 11. PM2.5: 3.2, PM10: 6.9 21 -Nov -20 19:21:32 - DEBUG - 12. PM2.5: 3.3, PM10: 7.0 21 -Nov -20 19:21:34 - DEBUG - 13. PM2.5: 3.3, PM10: 7.1 21 -Nov -20 19:21:36 - DEBUG - 14. PM2.5: 3.3, PM10: 7.1

ধুলো সেন্সর শুধুমাত্র PM2.5 এবং PM10 সূচক প্রদান করে। AQI গণনা করার জন্য আমাদের পাইথন-আকি মডিউল প্রয়োজন:

aqi_index = aqi.to_aqi ([(aqi. POLLUTANT_PM25, dust_data [0]), (aqi. POLLUTANT_PM10, dust_data [1])])

ডেটা সংগ্রহ, প্রদর্শন, এবং যন্ত্রপাতি নিয়ন্ত্রণ একই সাথে এবং অসিঙ্ক্রোনাসভাবে সম্পাদিত হয়। ডেটা একটি স্থানীয় ডাটাবেসে সংরক্ষিত হয়। পরিবেশ খুব দ্রুত পরিবর্তন না হলে আমাদের তাদের ঘন ঘন চালানোর দরকার নেই। আমার জন্য, 15 মিনিটের ব্যবধান সময় যথেষ্ট। তদুপরি, ধুলো সেন্সর মডিউলটি ভিতরে ধুলো জমা করে, তাই পরিষ্কার করার কাজটি এড়াতে আমাদের এটির অতিরিক্ত ব্যবহার করা উচিত নয়।

ধাপ 4: হোম অটোমেশন পরিষেবা সেট আপ করা

সেখানে অনেকগুলি হোম অটোমেশন প্ল্যাটফর্ম রয়েছে এবং আপনার প্ল্যাটফর্মটি ইনস্টল করা উচিত যা আপনার স্মার্ট সকেট দ্বারা সমর্থিত। আপনি যদি গোপনীয়তা নিয়ে উদ্বিগ্ন হন, আপনার নিজের সিস্টেম সেট আপ করা উচিত। অন্যথায়, আপনি জনপ্রিয় প্ল্যাটফর্মগুলি ব্যবহার করতে পারেন যা বেশিরভাগ ওয়াইফাই স্মার্ট সকেট দ্বারা সমর্থিত: গুগল সহকারী, আলেক্সা বা আইএফটিটিটি। এপিআই দিয়ে সকেট প্ল্যাটফর্ম নির্বাচন করার চেষ্টা করুন (ওয়েবহুক এই উদ্দেশ্যে নিখুঁত)

আমি এই টিউটোরিয়ালে IFTTT ব্যবহার করি কারণ এটি নতুনদের জন্য ব্যবহার করা খুব সহজ। কিন্তু সচেতন থাকুন যে: 1. অনেক স্মার্ট সকেট আছে যা IFTTT সমর্থন করে না, এবং 2. যখন আমি এটি লিখছি, IFTTT শুধুমাত্র আপনাকে বিনামূল্যে 3 টি অ্যাপলেট (অটোমেশন টাস্ক) তৈরি করতে দেয়, যা শুধুমাত্র 1 এর জন্য যথেষ্ট যন্ত্রপাতি.

এই পদক্ষেপগুলি হল:

1. ওয়েবহুক পরিষেবা ব্যবহার করে যন্ত্র চালু ও বন্ধ করার জন্য IFTTT- এ দুটি অ্যাপলেট তৈরি করুন। বিস্তারিত এখানে পাওয়া যাবে।

2. API কী কপি করে পাইথন স্ক্রিপ্টে কপি করুন। আমি নিরাপত্তার কারণে এটি একটি পৃথক ফাইলে রাখার পরামর্শ দিচ্ছি।

3. প্রধান লিপিতে নিয়ন্ত্রণ যুক্তি/পরামিতি সংজ্ঞায়িত করুন।

ধাপ 5: ফলাফল

ঠিক আছে, এখন আমরা সিস্টেমটি পরীক্ষা করি।

OLED ডিসপ্লে বর্তমান টেম্প, আর্দ্রতা এবং গণনা করা বায়ু মানের সূচক (AQI) দেখায়। এটি গত 12 ঘন্টার মধ্যে সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ মান প্রদর্শন করে।

কয়েক দিনের মধ্যে AQI- এর সময়-সিরিজের তথ্য আকর্ষণীয় কিছু দেখায়। AQI প্যাটার্নে gesেউ লক্ষ্য করুন? এটি দিনে দুবার ঘটেছিল, ছোট শিখরটি প্রায় 12:00 এ এবং উচ্চ শিখরটি 19:00 এর কাছাকাছি। আচ্ছা, আপনি এটা অনুমান করেছেন, যখন আমরা রান্না করতাম, তখন চারপাশে প্রচুর কণা ছড়িয়ে পড়ে। আমাদের দৈনন্দিন ক্রিয়াকলাপ কীভাবে অভ্যন্তরীণ পরিবেশকে প্রভাবিত করে তা দেখতে আকর্ষণীয়।

এছাড়াও, চিত্রের শেষ geেউ আগেরগুলির তুলনায় অনেক ছোট ছিল। যখন আমরা সিস্টেমে বায়ু পরিশোধক যোগ করি। RPi জলবায়ু নিয়ন্ত্রক PURIFIER_ON অনুরোধ পাঠায় যখন AQI> 50 এবং PURIFIER_OFF যখন AQI <20। আপনি সেই সময়ে IFTTT ওয়েবহুক ট্রিগার দেখতে পারেন।

ধাপ 6: উপসংহার

এটাই!

সংগৃহীত তথ্য এয়ার হিটার, কুলার, (ডি) হিউমিডিফায়ার ইত্যাদি নিয়ন্ত্রণ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

আপনি যদি অনেক যন্ত্রপাতি নিয়ন্ত্রণ করতে চান, তাহলে আপনি কোন হোম অটোমেশন পরিষেবাটি ব্যবহার করতে চান তা সাবধানে বিবেচনা করতে হতে পারে। আমি একটি ওপেন-সোর্স হোম অটোমেশন প্ল্যাটফর্ম স্থাপনের পরামর্শ দেব, কিন্তু যদি এটি খুব জটিল হয়, তবে গুগল অ্যাসিস্ট্যান্ট এবং আইএফটিটিটি ওয়েবহুক, অথবা জিগবি স্মার্ট সকেট ব্যবহার করার মতো সহজ সমাধান রয়েছে।

এই প্রোটোটাইপের সম্পূর্ণ বাস্তবায়ন গিথুব সংগ্রহস্থলে পাওয়া যাবে:

github.com/vuva/IndoorClimateControl

আনন্দ কর !!!