(2019) 서울 하드웨어 해커톤

2019-04-09 in blog on Arduino, esp8266, mbed, mqtt, sensor, Postgresql, iot

1. (2019) 서울 하드웨어 해커톤
2. 과제개요
3. 프로젝트 개발과정
4. 전체시스템구성
   1. 압력센서 + ESP32(ESP8266)
   2. ESP8266
   3. Mbed
   4. Heroku
5. 화면/결과물

(2019) 서울 하드웨어 해커톤

구분	내용
현장해커톤	‘19/03/30 ~ 31 (1박2일)
주제	사회적 약자 문제를 해결하는 ICT 기술
개발조건	Mbed ➝ Pelion/Azure
제공보드	mbed board

과제개요

팀명	플러스디(Plus-D)
과제	욕창방지방석(매트)
개요	욕창(蓐瘡)이란? 신체부위 지속적압박➝피부괴사➝세균침투/패혈증, 욕창방지매트=거동이불편한 중환자 필수의료기
문제점	기존매트는 공기를 주기적 주입/분출하는 방식➝기기적오류 미감지 (예: 에어호스이탈 또는 꼬임, 공기주머니 미동작 등), 환자상태를 모름, 병원에서의 욕창유별률(4.7%~32.1%; 중환자실 30~40%)
해결	환자의 압력을 측정하고 이를 토대로 적절히 분산하고, 일정시간 압력이 집중되는 경우 이를 보호자에게 고지

프로젝트 개발과정

1. 물품구매내역

부품	모델	단가	개수	가격
압력센서	mdxs-16-5610	69,300	2	69,300
수집노드	esp-wroom-32	11,000	1	11,000
	esp12e	5,720	1	5,720
중계기	mbed board

전체시스템구성

압력센서 + ESP32(ESP8266)

github

$ wget https://github.com/pushdown99/hackathon/blob/master/arduino/arduino.ino
$ wget https://github.com/pushdown99/hackathon/blob/master/esp8266/esp8266.ino

구분	내용
Sensors(selection)	(4 x Digtial Ouput) + (2 x En) Pin
Value	지정된 Analog Input

pinMode(En0, OUTPUT); // 25
pinMode(En1, OUTPUT); // 26
pinMode(S0,  OUTPUT); // 27
pinMode(S1,  OUTPUT); // 14
pinMode(S2,  OUTPUT); // 12
pinMode(S3,  OUTPUT); // 13

char* getData(char *buf, int len) {
  int controlPin[] = {S0,S1,S2,S3,En0,En1};
  int muxChannel[31][6]={
    {0,0,0,0,0,1}, //channel 0
    {0,0,0,1,0,1}, //channel 1
    {0,0,1,0,0,1}, //channel 2
    {0,0,1,1,0,1}, //channel 3
    {0,1,0,0,0,1}, //channel 4
    ...
  };
  for(int channel=0; channel< 31; channel++) {
    for(int i=0; i<6; i++) {
      digitalWrite(controlPin[i], muxChannel[channel][i]);
    }
    val = (int)analogRead(SP); // 34
  }
}

ESP8266

• 아두이노IDE에 보드매니저(Board Manager) 등록

  

  아두이노IDE > File > Preferences > Additional Board Manager URLs

  http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
  https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  

• 외부 라이브러리 추가

  • 다운로드 zip 파일 softAP Library

  • 라이브러리 추가

    

    #include <IotWebConf.h>
    #include <ArduinoJson.h>
    #include <PubSubClient.h>
    

• ESP8266 라이브러리 추가

  • 라이브러리 검색 추가

    아두이노IDE > Sketch > include Library > Manage libraries

    

    #include <ArduinoJson.h>
    #include <PubSubClient.h>
    

Mbed

• ST-Discovery-L475E-IOT01A 보드

  

• arm Mbed 개발

  • Mbed

    

  • Online Compiler

    

  • Mbed Portal

    

  • pelion-example-disco-iot01: WiFi + Pelion
  • How to Install
    • pelion example code import and compile

    $ mbed import http://os.mbed.com/teams/ST/code/pelion-example-disco-iot01/
    $ cd pelion-example-disco-iot01
    $ mbed config -G CLOUD_SDK_API_KEY <PELION_DM_API_KEY>
    $ mbed dm init -d "https://api.us-east-1.mbedcloud.com" --model-name "DISCO_L475VG_IOT01A" -q --force
    

    • add mbed-http library

    $ mbed add http://os.mbed.com/teams/sandbox/code/mbed-http/
    

  • 소스코드 2개를 내려받고, WiFi connectivity 수정 후 Compile

  $ wget https://github.com/pushdown99/hackathon/blob/master/mbed/main.cpp -O main.cpp
  $ wget https://github.com/pushdown99/hackathon/blob/master/mbed/mbed_app.json -O mbed_app.json
  $ vi mbed_app.cpp
      "target_overrides": {
        "nsapi.default-wifi-ssid"    : "\"\"",
        "nsapi.default-wifi-password": "\"\""
      }
  $ mbed compile -t GCC_ARM -m DISCO_L475VG_IOT01A
  

  • Copy firmware *.bin file to board storage.

Heroku

• Installation
  Heroku-CLI

  $ curl https://cli-assets.heroku.com/install-ubuntu.sh | sh
  $ heroku --version
  heroku/7.0.0 (darwin-x64) node-v8.0.0
  

• Example Programming

  $ heroku login
  heroku: Enter your login credentials
  Email: me@example.com
  Password:
  Two-factor code:
  Logged in as me@heroku.com
  
  $ git clone https://github.com/pushdown99/mbed-iot.git
  $ cd mbed-iot
  $ git remote -v
  $ git remote rm origin
  $ git init .
  $ heroku apps:create 
  $ heroku buildpacks:set heroku/php
  $ heroku buildpacks:add heroku/python
  $ heroku addons:create heroku-postgresql:hobby-dev
  $ git push heroku master
  

• SQL schema and table setting

  • pg/table.sql SQL 실행

  $ heroku pg:psql
  --> Connecting to postgresql
  psql (9.5.14, server 11.2 (Ubuntu 11.2-1.pgdg16.04+1))
  WARNING: psql major version 9.5, server major version 11.
           Some psql features might not work.
  SSL connection (protocol: TLSv1.2, cipher: ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384, bits: 256, compression: off)
  Type "help" for help.
  
  DATABASE=> CREATE...
  
  $ heroku ps:scale web=1
  $ heroku open
  

화면/결과물

Output	Download
팀/제품설명	pptx
제품설명	pptx
동영상	mp4