[AIOT] [Wbudowani berserkowie] System odstraszania Bogeyman.

Odległość
Przykładowy problem 1
Nazwodawca rozwiązania - Bogeyman (nordycki straszak)
Przykładowy problem 2
Przykładowy problem 3
Przykładowy problem 4

Inspiration

Chcieliśmy stworzyć inteligentny system odstraszania dzikich bestii. Zamiast nudnego, monotonnego pikania, generuje chaotyczny, nieprzewidywalny dźwięk, do którego mózg zwierzęcia po prostu nie potrafi się przyzwyczaić.

What it does

To dwuwęzłowy system detekcji intruzów:

Sensor Node (Edge): Wykrywa obiekty czujnikiem ultradźwiękowym i uruchamia zrandomizowany algorytm dźwiękowy (wyjący na rezonansowych 2048 Hz).
Gateway: Odbiera dane bezprzewodowo z sensora i przesyła je na żywo do centralnego serwera.

How we built it

Całość działa na układach Nordic Semiconductor:

Edge: Płytka nRF54L15 DK obsługuje czujnik, generuje sprzętowy sygnał PWM i nadaje przez Bluetooth Low Energy (BLE).
Gateway: Płytka nRF7002 DK robi za most – odbiera BLE i wysyła pakiety po Wi-Fi.
Backend: Dane lecą przez protokół MQTT do brokera Mosquitto na systemie Arch Linux, gotowe do podpięcia pod dowolny interfejs.

Challenges we ran into

Odczyt danych Problem z kompatybilnością napięciową pomiędzy czujnikiem ultradźwiękowym a GPIO płytki.
Integracja MCU połączenie Microcontroller Unit w obrębie tej samej płytki developerskiej (nrf7002-dk) okazało się niemożliwe i zablokowało domknięcie pipeline'u.
Brutalna fizyka: Próba wysterowania prądożernego brzęczyka elektromagnetycznego (70 mA) bezpośrednio z niskonapięciowego pinu (3.3V) przypomniała nam, że kodem nie zrekompensujemy braku tranzystora w obwodzie.
Powolne łącze download niekiedy na poziomie < 1 Mb/s. łączna ilość pobranych danych ~ 20 GB

Accomplishments that we're proud of

Zestawienie niemalże kompletnego potoku danych: Czujnik -> BLE -> Wi-Fi -> MQTT -> Linux.
Okiełznanie rygorystycznego Zephyra do obsługi peryferiów sprzętowych (PWM, GPIO, sensory).
Zaprogramowanie nRF54L15 tak, by tworzył unikalne, niepokojące sekwencje alarmowe zamiast stałego pikania.

What we learned

Zrozumieliśmy architekturę Zephyr RTOS "od kuchni" (nakładki .overlay, mapowanie pamięci).
Przed implementacją należy mocno zgłębić pytanie: "is this doable with what we have?"
Nauczyliśmy się wykorzystywać proste koncepty elektroniki (dzielnik napięcia) do ominięcia problemu niekompatybilnych peryferiów.
Zdobyliśmy doświadczenie w namierzaniu problemów na styku softu i twardej elektroniki.
Poznaliśmy bliżej protokoły wykorzystywane szeroko w branży IoT (MQTT, BLE)
!!! Wykorzystania algorytmów genetycznych do rozwiązania problemu "Multi-arm bandit problem"

What's next for [AIOT] [Wbudowani berserkowie] System odstraszania Bøhmannen (Bogeyman)

Dodanie wzmacniacza tranzystorowego, zwiększającego potencjał rozwiązania i obudzić sąsiadów.
Zaimplementowanie trybów głębokiego uśpienia (Low Power), by węzeł działał miesiącami na baterii.
Połączenie brokera MQTT z dashboardem webowym do wizualizacji alarmów na żywo.