描述

介紹

該項目是為有嬰兒、幼兒或?qū)櫸锏母改负蛯櫸镏魅嗽O(shè)計的，他們可能需要在車內(nèi)無人看管一段時間。當(dāng)放置在車內(nèi)時，該設(shè)備會監(jiān)控?zé)崃克胶瓦\動，以確保安全，避免過熱。當(dāng)車內(nèi)溫度升高到安全溫度以上時，該設(shè)備將發(fā)送越來越緊急的文本通知。

雖然這并不能提供一個解決方案來冷卻孩子或?qū)櫸镆苑乐顾麄冞^熱，但這確實有助于在死亡發(fā)生之前通知父母。

動機(jī)

自 1998 年以來，尤其是 2 歲以下的兒童，極易遭受中暑的危害。2018 年，據(jù)報道有 52 名兒童被困在過熱的車輛內(nèi)而死亡。即使車窗微開，車內(nèi)溫度也可以在 10 分鐘內(nèi)升高 20 度，在 30 分鐘內(nèi)升高 50 度。對于孩子的身體來說，它的升溫速度要快三到五倍，這是一個嚴(yán)重的問題。在閱讀了一篇闡述這個確切問題的文章后，我起初感到震驚和恐懼。對有多少人死亡感到震驚，并對還沒有解決方案感到震驚。希望通過這個項目，它將成為創(chuàng)造新的安全可靠設(shè)備的墊腳石，以幫助確保他人的安全并幫助未來的孩子被困在過熱的車輛內(nèi)。

材料

某物

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1 / 5 ? Adafruit GPS FeatherWing

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粒子設(shè)置

使用 Boron 的快速入門指南將電路板注冊到粒子云環(huán)境中。大約花了半天時間，才將 SIM 卡注冊到本地蜂窩網(wǎng)絡(luò)并能夠從 Particle 控制臺訪問它。

粒子控制臺如下圖所示，列出了 Boron 設(shè)備以及通過 API 調(diào)用所需的信息。

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粒子控制臺

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為了通過 Visual Studio Code 使用 Particle IDE、WEB 或 IDE，您需要 Personal Access Token 字符串，您可以通過在控制臺上選擇 WEB IDE 并選擇 IDE 底部的設(shè)置齒輪找到它，您將在頂部看到個人訪問令牌。在下圖中，它已被編輯掉，因為它是個人令牌。

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個人訪問令牌

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獲得 PAT 后，使用 Visual Studio Code 環(huán)境就像登錄到您的 Particle 帳戶一樣簡單。

為了安裝和配置您的桌面 IDE，請遵循此處的簡單指南。

最后，將以下庫包含到您的項目中：Adafruit_ILI9341、Adafruit_DHT 和 Adafruit_mfGFX。確保使用這些名稱，因為搜索非常挑剔。該程序顯示 Twilio，但實際上并沒有使用它，所以忽略添加該庫。

編碼現(xiàn)實

編碼需要與現(xiàn)實中的實際事件相匹配。在這種情況下，汽車的內(nèi)部溫度在夏季陽光明媚的日子里，溫度高達(dá) 110 華氏度。

以下參考資料用于找到最佳溫度范圍，來自 NBC 新聞：“熱車中的死亡：事實、數(shù)據(jù)和預(yù)防”、WhatToExpect：“保護(hù)您的孩子免受極端高溫”和“為什么將孩子留在車內(nèi)如此危險”。

首先，一組常量定義了溫度閾值、要發(fā)送的消息數(shù)量和消息之間的時間間隔。

//Define constants for device status    
#define STATUS_UNKNOWN  0    
#define STATUS_OK       1    
#define STATUS_WARNING  2    
#define STATUS_DANGER   3    
#define STATUS_PANIC    4    
//Define constants for temperature strenght    
#define RANGE_OK        81    
#define RANGE_WARNING   89    
#define RANGE_DANGER    99    
#define WARNING_TIME 5 //mins    
#define MSG_WARNING_MAX 4 //every 5 mins    
#define WARNING_MAX_TIME 15    
#define DANGER_TIME 3 //every 3 mins.    
#define DANGER_MAX_TIME 15 //after that it becomes panic.     
#define MSG_DANGER_MAX 5    
#define PANIC_TIME 1  //every minute    
unsigned long thresholdTime=5000;    
unsigned long warningThreshold = 1000*60*WARNING_MAX_TIME;    
unsigned long dangerThreshold = 1000*60*DANGER_MAX_TIME;    
unsigned long warningTriggerThrs = 1000*60*WARNING_TIME;    
unsigned long dangerTriggerThrs = 1000*60*DANGER_TIME;      
unsigned long panicTriggerThrs = 1000*60*PANIC_TIME;

The首先檢查確保溫度低于正常范圍（82 華氏度）；如果溫度低于然后將環(huán)境變量重置為正常狀態(tài)。

if (f < RANGE_OK)    
   {    
     if (eventStatus != STATUS_OK)    
     {    
       eventStatus = STATUS_OK;    
       msgCounterWarning = 0;    
       msgCounterDanger = 0;    
       eventStartTimer = 0;    
       eventTimer = 0;    
     }    
   }

如果溫度達(dá)到警告范圍 (82 - 89 華氏度)，則會向直接觸點發(fā)送警告消息，并啟動 5 分鐘的計時器。系統(tǒng)將每 5 分鐘發(fā)送一條消息。

else if (f > RANGE_OK && f <= RANGE_WARNING)    
   {    
       if (eventStatus != STATUS_WARNING)    
       {    
         eventStatus = STATUS_WARNING;    
         msgCounterWarning = 0;    
         msgCounterDanger = 0;    
         eventStartTimer = millis();    
         eventTimer = 0;    
         sendWarning(f);    
       }    
       else    
       {    
         eventTimer = millis();    
         if ((eventTimer - eventStartTimer) < warningThreshold)    
         {    
           if ((eventTimer - eventLastTimer) > warningTriggerThrs)    
           {    
             sendWarning(f);    
             msgCounterWarning++;    
             eventLastTimer = eventTimer;    
           }    
         }    
       }    
   }

如果溫度達(dá)到危險范圍（90 到 99 華氏度），則每 3 分鐘向直接聯(lián)系人和 Twilio 中的第一個緊急號碼寄存器發(fā)送一條危險消息。緊急號碼將接收設(shè)備的位置（只要GPS鎖定衛(wèi)星），然后緊急號碼可以聯(lián)系直接聯(lián)系人或開車到設(shè)備所在的位置，或聯(lián)系緊急當(dāng)局。系統(tǒng)將在 Danger 狀態(tài)下嘗試最多 15 分鐘，然后升級為 Panic 狀態(tài)，第三個人和第二個緊急聯(lián)系人將收到一條短信，以及設(shè)備位置。

else if (f > RANGE_WARNING && f < RANGE_DANGER)    
   {    
       if (eventStatus == STATUS_PANIC)    
       {    
           eventTimer = millis();    
           if ((eventTimer - eventLastTimer) > panicTriggerThrs)    
           {    
             sendPanic(f);    
             msgCounterDanger++;    
             eventLastTimer = eventTimer;    
           }    
       }    
       else    
       {    
         if (eventStatus != STATUS_DANGER)    
         {    
           eventStatus = STATUS_DANGER;    
           msgCounterWarning = 0;    
           msgCounterDanger = 0;    
           eventStartTimer = millis();    
           eventTimer = 0;    
           sendDanger(f);    
         }    
         else    
         {    
           eventTimer = millis();    
           if ((eventTimer - eventStartTimer) < dangerThreshold)    
           {    
             if ((eventTimer - eventLastTimer) > dangerTriggerThrs)    
             {    
               sendDanger(f);    
               msgCounterDanger++;    
               eventLastTimer = eventTimer;    
             }    
           }    
           else    
           {    
             eventStatus = STATUS_PANIC;    
             sendPanic(f);    
           }    
           if (msgCounterDanger > MSG_DANGER_MAX)    
           {    
             eventStatus = STATUS_PANIC;    
             sendPanic(f);    
           }    
         }    
       }    
   }

如果溫度升至緊急范圍（99 華氏度及以上），則會向第三人發(fā)送緊急消息，并與設(shè)備位置的第二個緊急聯(lián)系人聯(lián)系。此消息將每分鐘發(fā)送三條消息，直到溫度降至安全范圍。

else if (f > RANGE_DANGER)    
   {    
       if (eventStatus != STATUS_PANIC)    
       {    
         eventStatus = STATUS_PANIC;    
         msgCounterWarning = 0;    
         msgCounterDanger = 0;    
         eventStartTimer = millis();    
         eventTimer = 0;    
       }    
       else    
       {    
           eventTimer = millis();    
           if ((eventTimer - eventLastTimer) > panicTriggerThrs)    
           {    
             sendPanic(f);    
             msgCounterDanger++;    
             eventLastTimer = eventTimer;    
           }    
       }    
   }

位置鏈接的創(chuàng)建使用等于空格 ASCII 的 %20 字符代碼，以便正確格式化字符串。

這是 Visual Studio Code 設(shè)置的快照。

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視覺工作室代碼

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WebHook 集成

Webhook 是一種 API，它允許您在數(shù)據(jù)可用時發(fā)送數(shù)據(jù)，而無需您發(fā)送數(shù)據(jù)請求。一旦溫度傳感器達(dá)到某個值，此功能適合我們通過 Twilio 發(fā)送 SMS 的需要。

Twilio 的 Webhook 允許我們向特定聯(lián)系人發(fā)送短信。

粒子儀表板允許通過從菜單中選擇集成來創(chuàng)建 Webhook。下圖顯示了用戶界面。

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粒子集成頁面

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選擇 Webhook，然后選擇新集成。下面，您可以看到觸發(fā)溫度事件時為每個聯(lián)系人創(chuàng)建的三個 Webhook。

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Webhook 集成頁面

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選擇 New Integration 會顯示 Webhook 模板，您可以從這里按照“使用 Particle Electron 發(fā)送 SMS 和 MMS 消息”的說明為 Webhook 添加適當(dāng)?shù)膮?shù)。

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1 / 2 ? Twilio 模板的 Webhook

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特維利奧

使用 Twilio，一個可通過云訪問的 API 開發(fā)人員平臺，我們購買了一個支持 SMS 的號碼。當(dāng)溫度傳感器返回指定范圍內(nèi)的某些值時，此號碼會向預(yù)定聯(lián)系人發(fā)送警告消息。

以下是注冊和購買電話號碼后的 Twilio 儀表板。請注意，在右上角您可以看到一個名為“已驗證號碼”的鏈接，您必須添加 Twilio 可以與之通信的號碼才能發(fā)送短信。使用未經(jīng)驗證（注冊）的數(shù)字將導(dǎo)致無效的 Webhook 執(zhí)行。

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Twilio 儀表板

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由于隱私原因，已驗證的號碼已被刪除，但在您輸入短信發(fā)送的驗證碼驗證號碼后，您將看到以下列表顯示這些號碼。

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驗證號碼

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現(xiàn)在讓我們把它們放在一起。

把所有的放在一起

某物

以下快照顯示了在舊嬰兒座椅上安裝傳感器以進(jìn)行測試。

壓力傳感器安裝在座椅底部和靠背上，這些傳感器的校準(zhǔn)是必要的，盡管不可能，因為我們只有毛茸茸的測試對象。

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1 / 9 ?第一個重量傳感器

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測試

以下視頻顯示了使用吹風(fēng)機(jī)提高溫度的系統(tǒng)測試。

您可以看到注冊號碼隨著狀態(tài)從警告-->危險-->恐慌-->正常狀態(tài)的變化及時收到短信。

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這是一條關(guān)于緊急狀態(tài)的 SMS 消息，其中設(shè)備的位置通過鏈接鏈接到谷歌地圖。

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帶有位置的短信文本。

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結(jié)論

除了用作確保車內(nèi)嬰兒、幼兒和寵物安全的系統(tǒng)外，該設(shè)備還可以用于長期獨自在家的老人或?qū)櫸铩?/font>該設(shè)備可以監(jiān)測房屋內(nèi)的溫度，并確保熱量水平不會達(dá)到危險水平。雖然與被困在過熱汽車中的嬰兒相比，家中的中暑并不致命，但保持謹(jǐn)慎和知識淵博仍然很重要。