Top 6 projektów Raspberry Pi IoT, które powinieneś wypróbować dzisiaj [2022]

Opublikowany: 2021-01-09

Raspberry Pi to mały komputer, którego możesz używać jak wszystkiego, od routera po konsolę do gier. Jego wszechstronność sprawia, że ​​jest idealny do projektów IoT, które omawiamy w tym artykule.

Raspberry Pi może pomóc w stworzeniu autonomicznego systemu nawadniającego, a także robota rozpoznającego twarze. Łączymy go z Internetem Rzeczy i badamy, jak ta dwójka może prowadzić do niesamowitych projektów.

Internet Rzeczy, znany również jako IoT, to jedna z najpotężniejszych technologii ostatnich czasów. Umożliwia korzystanie z Internetu do kontrolowania urządzeń i narzędzi, z których wcześniej nie można było korzystać przez Internet. Systemy autonomiczne i inteligentne przełączniki to świetne przykłady zastosowań IoT w prawdziwym życiu.

Dołącz do kursu ML online z najlepszych światowych uniwersytetów — studiów magisterskich, programów podyplomowych dla kadry kierowniczej i zaawansowanego programu certyfikacji w ML i AI, aby przyspieszyć swoją karierę.

Jeśli jesteś zainteresowany tworzeniem rozwiązań opartych na IoT, to jesteś we właściwym miejscu. Tutaj omawiamy niektóre z najbardziej ekscytujących projektów Raspberry Pi IoT. Nasza lista zawiera projekty o różnych poziomach umiejętności i sektorach, dzięki czemu możesz wybrać jeden zgodnie ze swoimi zainteresowaniami i wiedzą.

Spis treści

Najlepsze projekty dotyczące Raspberry Pi IoT

1. Oszacuj wielkość tłumu i walcz z wirusem

Obecna pandemia całkowicie zmieniła nasz świat. Dostosowujemy się do tych nowych zmian, włączając różne technologie i nawyki do naszego stylu życia. Jeśli chcesz zbudować rozwiązanie do walki z tą pandemią, możesz pracować nad tym projektem.

W tym projekcie zbudowałbyś rozwiązanie Raspberry Pi, które może oszacować rozmiary tłumu. Wszyscy wiemy, jak ważny jest dystans społeczny. Określając wielkość tłumu w określonym miejscu, możesz zrozumieć, czy ludzie właściwie dystansują się społecznie, czy nie. Możesz wtedy używać tej technologii w miejscach publicznych i pomagać władzom w egzekwowaniu wytycznych dotyczących dystansu społecznego z większą skutecznością.

Aby oszacować rozmiary tłumu, system powinien przeprowadzić wykrywanie obiektów. Wykrywanie obiektów to koncepcja sztucznej inteligencji, w której system może rozpoznać określone obiekty obecne na obrazie. Oprócz Raspberry Pi będziesz potrzebować także kamery Pi, Pythona i OpenCV. Po ukończeniu tego projektu będziesz zaznajomiony z rzeczywistymi zastosowaniami wykrywania obiektów i sztucznej inteligencji. Co więcej, wiedziałbyś, jak wykorzystać technologię do walki z pandemią. Jeśli znasz już podstawy, możesz uczynić to trudniejszym, dodając do niego więcej funkcji.

2. Inteligentny monitor energii oparty na IoT

Monitory energii to urządzenia, które pokazują, ile energii zużywa dane urządzenie (lub urządzenia). Dzięki tym informacjom możesz kontrolować zużycie energii i w razie potrzeby dokonać wszelkich korekt. Monitor energii może pomóc w zmniejszeniu strat energii i pomóc w ratowaniu środowiska.

Tak więc, jeśli kiedykolwiek chciałeś wykorzystać swoje umiejętności techniczne do tworzenia rozwiązań dla środowiska, jest to świetny projekt dla Ciebie. Zanim zaczniesz pracować nad tym projektem, powinieneś wiedzieć, że będziesz musiał pracować z zasilaniem AC, co jest niebezpieczne. Dlatego przed rozpoczęciem pracy nad tym zadaniem przestrzegaj wszystkich środków ostrożności.

Tutaj zbudujesz inteligentny monitor energii oparty na Raspberry Pi. Twój monitor energii składałby się z następujących elementów:

  • Aktualna jednostka wykrywająca
  • ADC
  • Jednostka wykrywająca napięcie
  • Adafruit.IO
  • Malina Pi

Jednostki wykrywające prąd i napięcie zapewnią systemowi wymagane dane wejściowe. Możesz użyć dowolnego czujnika prądu, który może współpracować z Raspberry Pi. Jednostka wykrywająca napięcie i istniejące jednostki wykrywające zawierają sekcję wejściową, podczas gdy ADC i Raspberry Pi stanowią jednostkę przetwarzającą. Do przechowywania naszych wyników (wyników) używamy Adafruit.IO. Zapisałby wszystkie te informacje w chmurze. Dzięki temu możesz uzyskać dostęp do tych danych z dowolnego miejsca na świecie w dowolnym momencie.

3. Zbuduj przedłużacz zasięgu Wi-Fi za pomocą Raspberry Pi

Wszyscy borykają się z problemem „ograniczonego zasięgu” podczas korzystania z routerów lub urządzeń Wi-Fi. Routery Wi-Fi niekoniecznie obejmują duży promień, a jeśli wyjdziesz poza ten zasięg, zaczniesz napotykać problemy z połączeniem i ostatecznie stracisz połączenie całkowicie.

Możesz zwiększyć promień zasięgu urządzenia Wi-Fi za pomocą przedłużacza Wi-Fi. W tym projekcie zbudowałbyś jeden z nich.

Jest to jeden z najlepszych projektów Raspberry Pi IoT dla entuzjastów komunikacji elektronicznej. Ponieważ jest to projekt Internetu Rzeczy, będziesz mógł korzystać z ekstendera zdalnie, a także możesz go zautomatyzować. Do pracy nad tym projektem potrzebujesz Nodemcu ESP8266. Jest to platforma programistyczna IoT, która posiada funkcje Arduino oraz moduł Wi-Fi. Możesz korzystać z Arduino IDE podłączając go do interfejsu USB i odpowiednio go zaprogramować.

Aby użyć właściwości ESP8266, musisz pobrać jej narzędzie Flash Download z jego strony internetowej. Pozwoliłoby to na skonfigurowanie twojego ESP8266. Po ukończeniu tego projektu będziesz zaznajomiony z wieloma koncepcjami komunikacji IoT i elektroniki. Jest to jeden z projektów na poziomie początkującym, więc jeśli nie pracowałeś wcześniej nad rozwiązaniem IoT i powinieneś zacząć tutaj.

Przeczytaj: Wynagrodzenie inżyniera IoT / programisty w Indiach

4. Stwórz rozwiązanie rolnicze oparte na IoT

Słyszymy o zastosowaniach technologii w domach i biurach, ale w tym projekcie zbudujesz rozwiązanie dla ogrodu (lub farmy). Tutaj użyjemy Raspberry Pi do stworzenia rozwiązania rolniczego. Monitorowałby poziom wilgoci w glebie i automatycznie ją podlewał. Tak więc, jeśli utrzymujesz ogród (niezależnie od wielkości), szczególnie spodoba ci się ten projekt. Pomogłoby to w utrzymaniu ogrodu i wyeliminowaniu wielu problemów.

Będziesz potrzebował modułu przekaźnika, Arduino, czujnika wilgotności gleby, pary rury i węża, Bluetooth Hc 5, zaworu elektromagnetycznego i przewodów. Ten projekt to świetny sposób na nauczenie się, jak używać IoT w prawdziwym życiu i automatyzować przyziemne zadania. Możesz zacząć od małej rośliny doniczkowej, a po pomyślnym wdrożeniu systemu możesz przenieść się do większego ogrodu lub grupy roślin doniczkowych.

5. Opracuj robota rozpoznającego twarze za pomocą Raspberry Pi

Rozpoznawanie twarzy to technologia oparta na sztucznej inteligencji, w której komputer rozpoznaje twarz, analizując jej cechy. Rozpoznawanie twarzy stało się powszechne w nowoczesnych urządzeniach i musiałeś widzieć jego zastosowanie w wielu miejscach, takich jak smartfony i media społecznościowe. Jeśli znasz tę koncepcję i chcesz ją wdrożyć w robocie, możesz to zrobić za pomocą Raspberry Pi.

Jest to jeden z tych projektów Raspberry Pi IoT, które wymagają trochę dodatkowego wysiłku. Jednak gdy skończysz, wynik będzie tego wart. Ponadto przed rozpoczęciem pracy nad tym projektem powinieneś wiedzieć o Arduino, kamerach Raspberry Pi i robotyce.

Potrzebujesz wzmacniacza, kabla USB do transmisji danych, zasilacza, serwomotorów i głowicy robota (możesz użyć INMOOVE). Powinieneś także być zaznajomiony z programowaniem płytki Raspberry Pi, aby skutecznie ukończyć ten projekt. Do ukończenia tego projektu potrzebne będą następujące biblioteki Pythona:

  • Matplot
  • CV2
  • Otwórz CV
  • Numpy
  • Keras
  • Rozpoznawanie twarzy
  • Scipy
  • Espeak

Jeśli nie zbudowałeś wcześniej robota, zalecamy rozpoczęcie od podstaw i dodanie tylko funkcji rozpoznawania twarzy w robocie. Z drugiej strony, jeśli chcesz, aby ten projekt był trochę trudniejszy, możesz dodać funkcję mówienia w robocie, gdzie wypowiadałby nazwę rozpoznawanej twarzy. Wymagałoby to trochę więcej wysiłku, ale po tym twój robot byłby w pełni funkcjonalny.

Dowiedz się: Aplikacja MATLAB w rozpoznawaniu twarzy: kod, opis i składnia

6. Zbuduj system inteligentnego domu oparty na IoT za pomocą Raspberry Pi

Czy znasz inteligentne domy? W inteligentnym domu większość urządzeń jest zautomatyzowana i można nimi sterować zdalnie. Należą do najpopularniejszych zastosowań Internetu Rzeczy. Możesz zmienić swój dom w inteligentny dom dzięki Raspberry Pi i Bluetooth. Ponieważ Raspberry Pi posiada już moduł Bluetooth, wystarczy podłączyć go do urządzenia (lub wielu urządzeń), a następnie skonfigurować je za pomocą telefonu komórkowego, aby móc sterować tym konkretnym urządzeniem za pomocą urządzenia mobilnego.

Po połączeniu go z urządzeniem i skonfigurowaniu możesz dołączyć go do chmury, aby uzyskać dostęp do niezbędnego narzędzia z dowolnego miejsca w dowolnym czasie.

Możesz zacząć od jednego urządzenia, a po jego pomyślnym wdrożeniu możesz przejść do budowania bardziej rozbudowanej sieci narzędzi, do których masz zdalny dostęp. Praca nad tym projektem pomoże Ci poznać różne rzeczywiste zastosowania Internetu Rzeczy.

Końcowe przemyślenia

Mamy nadzieję, że spodobała Ci się nasza lista projektów Raspberry Pi IoT.

Jeśli chcesz opanować uczenie maszynowe i sztuczną inteligencję, zwiększ swoją karierę dzięki naszemu tytułowi Master of Science in Machine Learning & AI z IIIT-B i Liverpool John Moores University.

Czy Raspberry Pi jest dobre dla IoT?

Urządzenia IoT nie muszą być urządzeniami SoC o małej mocy z mikrokontrolerem jako głównym procesorem i modułem Wi-Fi jako interfejsem sieciowym. Na przykład standardowy komputer PC może być używany jako urządzenie IoT, ale byłoby to trudne, ponieważ komputery PC wymagają setek watów energii elektrycznej. Z drugiej strony Raspberry Pi to komputer, który jest znacznie potężniejszy niż wiele urządzeń IoT i jest doskonałą opcją do przetwarzania IoT. Komputery Raspberry Pi są niezwykle małe, mierzą tylko nieco większe niż karta kredytowa i zużywają bardzo mało energii. Niektóre komputery Pi zawierają 64-bitowy czterordzeniowy procesor, co zapewnia im przyzwoitą moc obliczeniową. Oferują również do 1 GB pamięci RAM, wbudowane Wi-Fi i mnóstwo GPIO do podłączenia dodatkowej elektroniki.

Czym jest Internet Rzeczy z Raspberry Pi?

Internet rzeczy (IoT) stał się w ostatnich latach dużym tematem, zwłaszcza od czasu wydania AirTags firmy Apple. Internet rzeczy (IoT) to sieć, która łączy różne urządzenia za pomocą technologii gromadzenia danych (takich jak czujniki), które mogą udostępniać dane. Celem Internetu Rzeczy jest umożliwienie poszczególnym urządzeniom komunikowania się i współpracy, aby zapewnić użytkownikowi jak najlepsze wrażenia. Ze względu na niewielkie rozmiary i szerokie możliwości, płyty Raspberry Pi są niezwykle popularnymi komputerami jednopłytowymi, które są dobrze przystosowane do urządzeń IoT typu „zrób to sam”. Płyty Raspberry Pi są dostępne w różnych rozmiarach i konfiguracjach, każda z własnym zestawem złączy i czujników.

Czym jest czujnik w IoT?

Czujniki mają kluczowe znaczenie w rozwoju rozwiązań IoT. Czujniki to urządzenia, które wykrywają i zastępują dane zewnętrzne sygnałem zrozumiałym dla ludzi i robotów. Czujniki umożliwiły zbieranie danych praktycznie w każdej sytuacji, a obecnie znajdują zastosowanie w różnych branżach, m.in. w leczeniu, opiece domowej, produkcji, logistyce, transporcie, rolnictwie, ochronie przed katastrofami, turystyce, przedsiębiorstwach regionalnych i wielu jeszcze.