LoRa ব্যবহার করে বুদ্ধিমান রাস্তার আলো: 5 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

একটি শহরের স্ট্রিট লাইট নিরাপদ ট্রাফিক অবস্থা, নিরাপদ পথচারী পরিবেশ প্রদান করে এবং শহরের স্থাপত্য পর্যটন এবং বাণিজ্যিক উৎপাদনে একটি বড় উন্নতি উপস্থাপন করতে পারে।

এই প্রকল্পের লক্ষ্য হল স্মার্ট স্ট্রিট লাইটের একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করা যা ব্যবহারকারীর কর্মক্ষমতা সম্পর্কে প্রদীপ স্তরের ব্যবস্থাপনা এবং প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।

এই প্রোটোটাইপ মাস্টার-স্লেভ কনফিগারেশনে কাজ করে, যেখানে প্রতিটি স্ট্রিট লাইট স্লেভ হিসেবে কাজ করে এবং লোরা গেটওয়ে মাস্টার হিসাবে কাজ করে। যেহেতু লোরা গেটওয়ে ওয়াইফাই, ব্লুটুথ, এনএফসি ইত্যাদির মতো অন্যান্য যোগাযোগ পরিষেবার তুলনায় লম্বা পরিসীমা রয়েছে। যদিও জিএসএম এর দীর্ঘ পরিসর রয়েছে এতে সাবস্ক্রিপশন চার্জ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা লোরা নেই (বিনামূল্যে) এবং লোরা খুব কম পরিমাণে বিদ্যুৎ খরচ করে অপারেশনের সময়. মাস্টার ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত থাকে যাতে ব্যবহারকারী দূর থেকে রাস্তার আলো নিরীক্ষণ করতে পারে।

ধাপ 1: উপাদানগুলির প্রয়োজন

• লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি
• LED আলো এবং LED ড্রাইভার
• অতিস্বনক সেন্সর
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• এসএক্স 1728 লোরা ট্রান্সসিভার

ধাপ 2: উপাদানগুলির বিবরণ

Nodemcu:

ESP8266, GPIO, PWM, I2C, SPI এবং ADC সবগুলিকে এক বোর্ডে সংহত করে। এই মাইক্রোকন্ট্রোলার এর সাথে অন্তর্নির্মিত ওয়াইফাই রয়েছে, যা আমাদের প্রকল্পকে ইন্টারনেটে সংযুক্ত করতে সাহায্য করে। Nodemcu এর সমস্ত GPIO পিন PWM পিন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এটি ছাড়াও এতে 1 টি এনালগ পিন রয়েছে।

LED ড্রাইভার:

AN30888A এবং AN30888B হল ডিসি-ডিসি কন্ট্রোলার যা LED- আলোর জন্য উচ্চ- luminance LEDs চালানোর জন্য আদর্শ। তারা 2 টি আলো সমন্বয় মোড (PWM নিয়ন্ত্রণ এবং রেফারেন্স ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ) দিয়ে সজ্জিত, এবং বাহ্যিক উপাদানগুলি পরিবর্তন করে বুস্ট, বক, বা বক-বুস্ট ভোল্টেজের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করা যেতে পারে

LORA মডিউল:

LoRa (দূরপাল্লার রেডিও) মডিউল আপনার IoT প্রকল্পগুলিকে দূরপাল্লার বিস্তার বর্ণালীতে যোগাযোগের সাথে দূরত্ব নিয়ে যাবে। ওয়্যারলেস যোগাযোগের এই ফর্মটি একটি বৃহত্তর ব্যান্ডউইথ, হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ বৃদ্ধি, বর্তমান খরচ কমিয়ে আনা এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে।

এই মডিউলটি SX1278 IC ব্যবহার করে এবং 433MHz ফ্রিকোয়েন্সি তে কাজ করে। ফ্রিকোয়েন্সি হপিং-যা আপনাকে মান সংকেত সংক্রমণের মিষ্টি ভারসাম্য দেয়-420-450 মেগাহার্টজ পরিসীমা কভার করবে। এই দীর্ঘ পরিসরের ওয়্যারলেস ক্ষমতা একটি ছোট (17 x 16 মিমি) প্যাকেজে প্যাক করা হয় এবং একটি স্প্রিং অ্যান্টেনার মাধ্যমে বিতরণ করা হয়।

LoRa Ra-01 এর সাথে, আপনাকে পরিসরের ভারসাম্য, হস্তক্ষেপের অনাক্রম্যতা, বা শক্তি ব্যবহারের ক্ষেত্রে আপস করতে হবে না। এই আইসি এর পিছনে প্রযুক্তির অর্থ হল যে এটি সেই প্রকল্পগুলির জন্য উপযুক্ত যা পরিসীমা এবং শক্তি প্রয়োজন।

বৈশিষ্ট্য:

• LoRa spread স্পেকট্রাম যোগাযোগ বিস্তার করে
• অর্ধ দ্বৈত SPI যোগাযোগ
• প্রোগ্রামযোগ্য বিট রেট 300kbps পর্যন্ত পৌঁছতে পারে
• 127dB RSSI তরঙ্গ পরিসীমা।

বিশেষ উল্লেখ:

• ওয়্যারলেস স্ট্যান্ডার্ড: 433MHz
• ফ্রিকোয়েন্সি পরিসীমা: 420 - 450MHz
• পোর্ট: SPI/GPIO
• অপারেটিং ভোল্টেজ: 1.8 - 3.7V, ডিফল্ট 3.3V
• বর্তমান কাজ, গ্রহণ: 10.8mA এর কম (LnaBoost বন্ধ, ব্যান্ড 1)
• প্রেরণ: 120mA (+20dBm) এর কম,
• ঘুমের মডেল: 0.2uA

ধাপ 3: মাস্টার এবং স্লেভের স্কিম্যাটিক

পরিকল্পিত অনুযায়ী সংযোগ দিন।

মাস্টার একটি গেটওয়ে হিসাবে কাজ করবে এবং ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত থাকবে। প্রতিটি দাস পৃথক রাস্তার লাইটের সাথে সংযুক্ত এবং আলোর উজ্জ্বলতা নিয়ন্ত্রণ করে।

SX1728 এবং অতিস্বনক সেন্সর পরিকল্পিতভাবে Arduino uno এর সাথে সংযুক্ত। ট্রিগ পিন এবং ইকো পিন আরডুইনো ইউএনও এর ডিজিটাল পিনের সাথে সংযুক্ত। SX1728 LoRa মডিউল SPI যোগাযোগের মাধ্যমে Arduino এর সাথে সংযুক্ত।

SX1728 433Mhz এ কাজ করে। প্রতিটি দেশের LoRa এর জন্য সংশ্লিষ্ট ব্যান্ডউইথ রয়েছে। 866-868 মেগাহার্টজ ভারতে ফ্রি ব্যান্ড। প্রোটোটাইপ মডেলের জন্য এখানে 433MHz মডিউল ব্যবহার করা হয়।

ধাপ 4: অপারেশন

যখন একটি বাধা রাস্তার আলো (স্লেভ) অতিক্রম করে, তখন অতিস্বনক সেন্সর বাধাটি সনাক্ত করে এবং সেই নির্দিষ্ট রাস্তার আলোর উজ্জ্বলতা বাড়ায়। এবং এটি আসন্ন রাস্তার আলোকে আরএফ প্যাকেট হিসাবে বার্তা পাঠায়। এভাবে রাস্তার লাইটের চেইন তার উজ্জ্বলতা ক্রমাগত বৃদ্ধি করবে। তারপর এটি স্বাভাবিক মোডে ফিরে আসবে। উপরন্তু প্রতিটি স্ট্রিট লাইট বিশেষভাবে দাসকে বার্তা পাঠিয়ে মাস্টারের কাছ থেকে পৃথকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

আমি প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সরবরাহ করার জন্য বুস্ট মোডে 3.2 V লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি এবং LED ড্রাইভার ব্যবহার করেছি

এখানে স্লেভ 3 টি মোডে কাজ করবে, যা সফটওয়্যারে কনফিগার করা যাবে

• মোড "1" সম্পূর্ণ উজ্জ্বলতা সবসময় (বৃষ্টির দিন এবং জরুরী দিন)
• মোড "2" বিকল্প উজ্জ্বলতা (সন্ধ্যার সময় - কম আলো সময়)
• মোড "3" অতিস্বনক সহ পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ (মধ্যরাত এবং কম ব্যবহারের সময়)

মাস্টার নির্দিষ্ট ঠিকানা দিয়ে বার্তাটি সম্প্রচার করবেন। সংশ্লিষ্ট ঠিকানা সম্বলিত দাস কেবল বার্তা গ্রহণ করবে এবং সে অনুযায়ী কাজ করবে।

LED এর উজ্জ্বলতা নিয়ন্ত্রণের জন্য, LED ড্রাইভার যেমন AN30888A/B ব্যবহার করা যেতে পারে। আমি পুরানো জরুরী বাতি থেকে এমন একটি পেয়েছি এবং এটিকে বিপরীত ইঞ্জিনিয়ার করেছি।

ধাপ 5: কোড

এখানে আমি মাস্টার এবং স্লেভের জন্য ব্যবহৃত কোডগুলি উপস্থাপন করেছি, আমার ব্যবহৃত LED ড্রাইভারের জন্য ডেটশীট।

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - এখানে আপনি LoRa এর জন্য লাইব্রেরি ডাউনলোড করতে পারেন।