無線電地震傾斜感測器DIY教學

Description

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作者:賴桑

前言

台灣座落於地殼頻繁變動的環太平洋地震帶,近年來板塊運動似乎是越來越頻繁,前一陣子在台灣花蓮地區發生大地震,甚至造成部分地區嚴重的損害與傷亡。面對這樣的環境,若有一台可以及時感測的設備,不僅能提前預防災害,對於人們的日常生活安全也將大大提升!

創作動機

前陣子參加活動時,正巧遇見出席的我們漁客松2018比賽的隊友郭振聲大大。聊天的過程中,郭振聲大大說到感覺他家附近的房屋好像「越看越近」?這是怎麼一回事?!恰巧,我認識一個台北科技大學的學弟沈志全,正是這方面的專家!沈志全學弟說如果要做到像專業土木測量,恐怕不能只用一般的感測器,專業測量需要有傾斜計、雷達等其他輔助的感測裝置。

這便給了我一個靈感:「如果能在周遭布置很多可以感測震動的裝置,固定時間間隔內傳回所感測到的震動狀況,那像是土石流、土壤鬆動與液化、建築物受外力影響的穩定狀況…是不是就可以因為分析這些震動狀況來得知自己所在地的安全呢?」

除了拿本身已經有Sigfox低功耗無線電網路的UnaShield V2S以外,我又附加一個加速度計在上頭,恰好合用!然後用Sigfox後台的Callback程序把震動的感測記錄傳給QBoat Sunny,這樣就形成一個簡單的功能雛型了!嘿嘿嘿,幫別人解決問題的時候,說不定是連自己都幫到XD~~

所需材料

  1. QBoat Sunny一台
  2. UnaShield V2S一個
  3. Arduino Uno一組

原理

UnaShield V2S上已經附有MMA8451這個加速度計,所以我的做法就是每0.2秒求三個軸上的變量,然後求100次以下公式的總和,其中x’、y’、z’三個代表上一個0.2秒時XYZ三軸各自的讀值。

 

接著求平均,三次平均再放進Buffer;等到Buffer中10次的平均值已經滿了就Uplink到Sigfox backend,周而復始。

Arduino Uno上的程式

QBoat Sunny在這裡是利用QIoT,把Sigfox backend上的Callback程序產生的訊息收回來,之後再看要如何去進行分析與處理。值得一提的是,就算在家裡,只要進行3個步驟,一樣可以透過QBoat Sunny把Sigfox backend上的Callback程序訊息收回來!

Step 1:設定Sigfox backend的Callback程序

Step 2:如何搭配QIoT設定,以家用Wireless AP router為例

然後登入你的QBoat Sunny,進行網路組態與確認,先進入CloudLink雲聯通。

Step 3 :新增QIoT的IoT Application來實際接收

先看實際Sigfox backend的Callback程序設定範例。(請注意綠色的數字)

首先必須新增一個Thing來對應UnaShield V2S

上面綠色的數字2的部分就要對應Sigfox backend的Callback程序下的header,記得大小寫有分別:綠色數字1的部分就是Sigfox backend的Callback程序要傳回資訊的網址。

要傳回資訊的網址格式:<主機名稱:對外埠號>/resources/<上圖數字1也就是topic的部分>

舉例來說,本範例傳回資訊的網址就設定為:http://laisanMakerPro.myqnapcloud.com:1194/resources/qiot/things/admin/UnaGSensor/V2SGSensor

最後其實是資料內容部分,本範例搭配QIoT採用json,而資料就看Sigfox backend的Callback程序提供的內容你想傳回哪些,本範例的就是:

最後就是用個IoT Application串場,搞定!

對於執行的步驟有任何問題,也可以參考這支教學影片

賴 建宏

賴 建宏

社群稱號為「賴桑」的他,以電子電機的背景,熱衷於OSHW的應用開發與實作。現為台北科技大學電子所博士班學生,目前主推「農林漁牧大業」計畫的迷你型魚菜共生系統開發。
賴 建宏

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  • Category
    Arduino
  • Tags
    地震, 感測器

Project簡述

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    台灣座落於地殼頻繁變動的環太平洋地震帶,近年來板塊運動似乎是越來越頻繁,前一陣子在台灣花蓮地區發生大地震,甚至造成部分地區嚴重的損害與傷亡。面對這樣的環境,若有一台可以及時感測的設備,不僅能提前預防災害,對於人們的日常生活安全也將大大提升!
  • 作者
    賴建宏(賴桑)

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