Образцы кода Intel для Интернета вещей: робот, движущийся вдоль линий

Введение

Робот, движущийся вдоль линий, входит в серию упражнений с образцами кода Intel для Интернета вещей. Здесь используется Intel® IoT Developer Kit, платформа разработки Intel® Edison, облачные платформы, API и другие технологии.

Выполнив это упражнение, разработчики научатся:

• подключать платформу разработки Intel® Edison, предназначенную для создания прототипов и носимых компьютерных устройств и решений Интернета вещей;
• подключаться к интерфейсу ввода-вывода платформы Intel® Edison и хранилищу датчиков с помощью MRAA и UPM из пакета Intel® IoT Developer Kit, представляющего собой полный набор аппаратных и программных компонентов, помогающих разработчикам изучать возможности Интернета вещей и создавать современные проекты;
• запускать этот образец кода в интегрированной среде разработки Intel® XDK IoT Edition, предназначенной для создания приложений, взаимодействующих с датчиками и приводами, и помогающей быстро приступить к разработке программного обеспечения для платы Intel® Edison и Intel® Galileo;
• сохранять данные об обнаружении линий с помощью Azure Redis Cache* в Microsoft* Azure*, настраивать облачные решения Интернета вещей, включая решения для анализа данных, машинного обучения и различных рабочих инструментов, чтобы упростить процесс подключения датчиков к облаку и помочь быстрее запустить проект Интернета вещей.

Что это такое

В этом проекте, используя плату Intel® Edison, можно создать робота, отслеживающего линии и обладающего следующими возможностями:

• Непрерывная проверка данных с датчика поиска линий.
• При обнаружении линии этим датчиком: поступательное движение с помощью шаговых двигателей.
• Если датчик не обнаруживает линию: поворот с целью найти ее (также с помощью шаговых двигателей).
• Запись событий с датчика поиска линий с помощью облачного хранилища данных.

Как это работает

Этот робот использует два установленных на нем двигателя, чтобы двигаться вдоль линии, отслеживая ее с помощью датчика поиска линий. Если датчик на линии, то робот движется вперед. В противном случае робот поворачивается на месте, пытаясь отыскать линию.

Кроме того, система может записывать системные события с помощью хранилища IoT Examples и учетной записи Microsoft* Azure*.

Требования к оборудованию

Комплект Grove* Robotics Kit.

1. Плата Intel® Edison с коммутационной платой Arduino*
2. Датчик поиска линий Grove*
3. Шаговые двигатели и контроллеры шаговых двигателей (2 шт.)

Требования к программному обеспечению

1. Intel® XDK IoT Edition
2. Учетная запись Microsoft* Azure*

Инструкции по настройке

Чтобы приступить к работе, скопируйте хранилище How-To Intel IoT Code Samplesс помощью Git* на компьютер следующим образом:

$ git clone https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samples.git

Нужно загрузить ZIP-файл? В веб-браузере перейдите по адресу https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samplesи нажмите кнопку Download ZIPв правой нижней части экрана. После загрузки ZIP-файла распакуйте его и используйте файлы в папке этого примера.

Добавление программы в Intel® XDK IoT Edition

В Intel® XDK IoT Edition выберите Import Your Node.js Project.

Затем перейдите в папку примера проекта и выберите его.

Нужно подключить плату Intel® Edison к компьютеру, чтобы отправлять на нее код.

Щелкните меню IoT Deviceв левой нижней части экрана. Если плата Intel® Edison автоматически распознана, выберите ее.

В противном случае выберите Add Manual Connection. В поле Addressвведите 192.168.2.15. В поле Portвведите 58888. Щелкните Connect, чтобы сохранить подключение.

Установка программы вручную на плату Intel® Edison

Можно установить код на плату Intel® Edison вручную.

Скопируйте хранилище How-To Intel IoT Code Samplesна плату Intel® Edison после установки SSH-подключения к этой плате:

$ git clone https://github.com/intel-iot-devkit/how-to-code-samples.git

Затем перейдите в папку с примером.

Чтобы установить Git* на плату Intel® Edison, если это еще не сделано, установите SSH-подключение к плате и выполните следующую команду:

$ opkg install git

Подключение датчиков Grove*

Нужно подключить плату Grove* Shield к коммутационной плате, совместимой с Arduino*, и подключить все устройства Grove* к плате Grove* Shield. Убедитесь, что маленький переключатель VCC на плате Grove* Shield установлен в положение 5V.

Плату Intel® Edison необходимо подключить к адаптеру питания, входящему в комплект, или использовать любой другой внешний источник питания, выдающий 12 В и 1,5 А. Также можно использовать внешний аккумулятор, например USB-аккумулятор напряжением 5 В.

Кроме того, потребуется макетная плата и дополнительный источник питания 5 В для обоих двигателей. Примечание. Для питания двигателей требуется отдельный аккумулятор или источник питания. Невозможно использовать один и тот же источник питания и для платы Intel® Edison, и для двигателей: нужно либо два аккумулятора, либо два источника питания.

1. Подключите контроллеры всех шаговых двигателей к 4 контактам на коммутационной плате Arduino, чтобы можно было управлять работой двигателей. Подключите контроллер шагового двигателя # 1 к контактам 4, 5, 6 и 7. Подключите контроллер шагового двигателя # 2 к контактам 9, 10, 11 и 12. Подключите оба контроллера к земляному контакту (GND), к контакту электропитания 5 В от коммутационной платы Arduino* (VCC) и к отдельному источнику питания 5 В для двигателей (VM).
2. Подключите один конец кабеля Grove* к датчику поиска линий Grove*, а другой — к порту D2 на плате Grove* Shield.

Ручная настройка платы Intel® Edison

При запуске этого кода на плате Intel® Edison вручную необходимо установить зависимые компоненты.

Для получения модулей Node.js*, необходимых для запуска этого примера программы на плате Intel® Edison, выполните следующую команду:

npm install

Настройка сервера Microsoft* Azure*

При желании можно хранить данные, созданные этим образцом программы, во внутренней базе данных, развернутой с помощью Microsoft* Azure*, Node.js* и хранилища данных Redis*.

Сведения о настройке собственного облачного сервера данных см. по адресу

https://github.com/intel-iot-devkit/intel-iot-examples-datastore

Настройка примера программы

Чтобы настроить этот пример для использования хранилища данных Microsoft* Azure*, измените параметры SERVERи AUTH_TOKENв файле config.jsonследующим образом:

{ "SERVER": "http://intel-examples.azurewebsites.net/logger/line-follower", "AUTH_TOKEN": "s3cr3t" }

Запуск программы с помощью Intel® XDK IoT Edition

Перед запуском сохраните все файлы.

Щелкните значок Upload, чтобы отправить файлы на плату Intel® Edison.

Щелкните значок Runв нижней части окна Intel® XDK IoT Edition. В этом случае код будет запущен на плате Intel® Edison.

Если вы внесли изменения в код, щелкните Upload and Run. В этом случае на плате Intel® Edison будет запущена последняя версия кода со всеми изменениями.

При запущенной программе на экране появится текст, аналогичный показанному выше.

Запуск программы вручную

Чтобы запустить пример программы на плате Intel® Edison вручную, установите SSH-подключение к этой плате и выполните следующую команду:

node index.js

Определение IP-адреса платы Intel® Edison

Определить IP-адрес подключенной платы Intel® Edison можно с помощью следующей команды:

ip addr show | grep wlan

На экране появится приблизительно следующий текст:

3: wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 inet 192.168.1.13/24 brd 192.168.1.255 scope global wlan0

IP-адрес показан после слова inet. В приведенном выше примере используется IP-адрес 192.168.1.13.

Полный список образцов кода Intel для Интернета вещей см. на сайте Intel® Developer Zone.

Дополнительные сведения об этом образце кода см. в GitHub*.

Дополнительные сведения об оптимизации компиляторов см. в уведомлении об оптимизации.