描述

動(dòng)機(jī)

零售商受到 COVID-19 大流行的沉重打擊。商店不得不采取他們沒(méi)想到的安全措施。政府的要求通常是暫時(shí)的，需要為已經(jīng)陷入困境的企業(yè)提供額外資源。我正在解決的問(wèn)題可以幫助零售商使用他們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)使用云技術(shù)以最少的投資滿足最新的政府法規(guī)。

硬件要求

我構(gòu)建了一個(gè)基于云的解決方案，該解決方案使用商店中現(xiàn)有的硬件（如監(jiān)控?cái)z像頭、空氣質(zhì)量和濕度傳感器）來(lái)遵守政府法規(guī)。由于使用云技術(shù)，這些系統(tǒng)可以輕松適應(yīng)新法規(guī)。例如。入住人數(shù)限制基于商店的平方米面積。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我選擇了黑客之間非常常見(jiàn)的硬件，例如 DHT11 傳感器和 Raspberry Pi，但該項(xiàng)目可以安裝到“任何”硬件。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 上的應(yīng)用程序使用FreeRTOS 內(nèi)核——一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS) 運(yùn)行。

適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2

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適用于 AWS 的 M5Stack Core2 是用于 AWS IoT EduKit 的參考硬件套件。它配備了 Espressif ESP32-D0WDQ6-V3 和 Microchip ATECC608A 安全元件。可堆疊的模塊化設(shè)計(jì)支持 2.4 GHz WiFi、藍(lán)牙 4.2 和藍(lán)牙 LE 連接，并可選擇使用單獨(dú)的模塊啟用其他通信協(xié)議。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 提供 16 MB 閃存和 8 MB PSRAM、帶 I2S 放大器的揚(yáng)聲器、PDM 麥克風(fēng)、10 個(gè)可編程 LED、振動(dòng)電機(jī)、RTC、電容式觸摸屏、microSD 卡插槽（最大 16 GB）、鋰電池、6-軸 IMU、M-Bus 插座和 Grove 連接器擴(kuò)展。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 將成為商店經(jīng)理/所有者監(jiān)控商店健康狀況的中央顯示單元。由于它具有內(nèi)置電池和 WiFi，管理人員可以隨身攜帶或使用內(nèi)置磁鐵將其固定在可見(jiàn)的地方。

用戶界面

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用戶界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單直觀，無(wú)需額外培訓(xùn)即可使用。它僅顯示所需的相關(guān)信息。當(dāng)商店中檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)，適用于 AWS 的 M5Stack Core2 會(huì)實(shí)時(shí)顯示錯(cuò)誤。

當(dāng)前日期和時(shí)間顯示在頂部欄中。時(shí)間與 AWS 同步。

狀態(tài)圖標(biāo)顯示設(shè)備是否連接到 AWS IoT Core、WiFi 連接狀態(tài)和電池百分比。

底部的可滾動(dòng)文本框用于顯示日志和調(diào)試信息。

適用于 AWS 的 M5Stack Core2 下部按鈕用于調(diào)節(jié)顯示屏的亮度。

連接到 AWS IoT Core

AWS IoT EduKit Cloud Connected Blinky研討會(huì)中詳細(xì)記錄了設(shè)??置開(kāi)發(fā)環(huán)境。

按照以下要點(diǎn)連接到 AWS IoT 核心：

• 登錄您的 AWS 賬戶或注冊(cè)一個(gè)賬戶
• 為項(xiàng)目創(chuàng)建 AWS 用戶并記下您的訪問(wèn)密鑰 ID 和密鑰
• 安裝AWS CLI并連接新創(chuàng)建的用戶
• 設(shè)置您的PlatformIO環(huán)境
• 下載代碼并將其上傳到 M5Stack Core2 for AWS

附加代碼連接到 AWS IoT Core 并訂閱 MQTT 主題。

連接外部傳感器

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適用于 AWS 的 M5Stack Core2 有多個(gè)連接，雖然當(dāng)然可以將外部傳感器連接到設(shè)備，但我選擇了不同的方法。利用 AWS 的強(qiáng)大功能并使設(shè)備緊湊且易于攜帶，設(shè)備僅顯示信息。外部傳感器數(shù)據(jù)均來(lái)自 AWS IoT Core。

使用這種方法，可以將多種類型的傳感器連接到解決方案。例如，我使用了 Hariharnath Paduchuru 的DHT11代碼。

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計(jì)算機(jī)視覺(jué)

借助 AWS 的強(qiáng)大功能，我們可以使用復(fù)雜的 AI/ML 來(lái)監(jiān)控我們商店的健康狀況。

我使用了 Angela Wang 和 Tanner McRae 的教程來(lái)訓(xùn)練 Amazon SageMaker 對(duì)象檢測(cè)模型并在 AWS IoT Greengrass 上運(yùn)行它。可在此處找到 3 部分指南：第 1部分、第 2部分、第 3 部分

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概括

該系統(tǒng)與適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 一起使用監(jiān)控?cái)z像頭、空氣質(zhì)量和濕度傳感器以及 AWS 技術(shù)來(lái)跟蹤面部遮蓋要求、基于商店平方米面積的占用限制（通過(guò)計(jì)算商店內(nèi)的人數(shù)） )，遵循物理距離準(zhǔn)則（例如，當(dāng)排隊(duì)等候的人太多或入口處等候的人太多時(shí)打開(kāi)新的收銀臺(tái)）檢查空氣質(zhì)量和濕度讀數(shù)。如果出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)通過(guò) Amazon Simple Notification Service 提醒商店經(jīng)理采取措施。適用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 充當(dāng)此解決方案的中央設(shè)備，顯示商店健康信息。