Kur isha në vitin e parë të shkollës së mesme (nga marsi deri në dhjetor 2016), u mërzita shumë nga situata që u krijua në kafenenë e shkollës sonë.
Problemi i parë: pritja në radhë për një kohë të gjatë
Çfarë problemi vura re? Si kjo:
Shumë studentë u mblodhën në zonën e shpërndarjes dhe atyre iu desh të qëndronin në këmbë për një kohë të gjatë (pesë deri në dhjetë minuta). Sigurisht, ky është një problem i zakonshëm dhe një skemë e drejtë shërbimi: sa më vonë të mbërrini, aq më vonë do të shërbeheni. Kështu që ju mund të kuptoni pse duhej të prisnit.
Problemi i dytë: kushte të pabarabarta për ata që presin
Por, sigurisht, kjo nuk është e gjitha; më duhej të vëzhgoja edhe një problem tjetër, më serioz. Aq serioz sa më në fund vendosa të përpiqem të gjej një rrugëdalje nga situata. Gjimnazistët (d.m.th., të gjithë ata që studiojnë të paktën një klasë më lart) dhe mësuesit shkuan në shpërndarje pa pritur në radhë. Po, po, dhe ju si nxënës i shkollës fillore nuk keni mundur t'u thoni asgjë. Shkolla jonë kishte një politikë mjaft strikte në lidhje me marrëdhëniet ndërmjet klasave.
Prandaj, unë dhe miqtë e mi, ndërsa ishim të rinj, erdhëm në kafene fillimisht, ishim gati të merrnim ushqim - dhe më pas u shfaqën nxënës të shkollave të mesme ose mësues dhe thjesht na shtynë mënjanë (disa, që ishin më të sjellshëm, na lejuan të qëndronim në vendi ynë në radhë). Na u desh të prisnim pesëmbëdhjetë deri në njëzet minuta shtesë, megjithëse mbërritëm më herët se të gjithë të tjerët.
Kemi kaluar një kohë veçanërisht të keqe në kohën e drekës. Gjatë ditës, absolutisht të gjithë nxitonin në kafene (mësuesit, studentët, stafi), kështu që për ne, si nxënës të shkollave fillore, dreka nuk ishte kurrë një gëzim.
Zgjidhjet e zakonshme të problemit
Por duke qenë se të ardhurit nuk kishin zgjidhje tjetër, ne dolëm me dy mënyra për të ulur rrezikun për t'u hedhur në fund të linjës. E para është të vini në dhomën e ngrënies shumë herët (d.m.th., fjalë për fjalë para se ushqimi të fillojë të shërbehet). E dyta është të vrasësh qëllimisht kohën duke luajtur ping-pong ose basketboll dhe të mbërrish shumë vonë (rreth njëzet minuta pas fillimit të drekës).
Në një farë mase funksionoi. Por, të them të drejtën, askush nuk kishte dëshirë të nxitonte aq shpejt sa të mundej në dhomën e ngrënies vetëm për të ngrënë, ose për të mbaruar mbetjet e ftohta pas të tjerëve, sepse ishin ndër të fundit. Ne kishim nevojë për një zgjidhje që do të na njoftonte kur kafeteria nuk ishte e mbushur me njerëz.
Do të ishte mirë nëse ndonjë falltor do të na parashikonte të ardhmen dhe do të na tregonte saktësisht se kur të shkonim në dhomën e ngrënies, në mënyrë që të mos prisnim gjatë. Problemi ishte se çdo ditë gjithçka rezultonte ndryshe. Ne nuk mund të analizonim thjesht modelet dhe të identifikonim pikën e ëmbël. Ne kishim vetëm një mënyrë për të zbuluar se si ishin gjërat në dhomën e ngrënies - për të arritur atje me këmbë, dhe shtegu mund të ishte disa qindra metra, në varësi të vendit ku ndodheshit. Pra, nëse vini, shikoni linjën, kthehuni dhe vazhdoni me të njëjtën frymë derisa të bëhet e shkurtër, do të humbni shumë kohë. Në përgjithësi, jeta ishte e neveritshme për klasën fillore dhe asgjë nuk mund të bëhej për këtë.
Eureka – ideja e krijimit të një Sistemi të Monitorimit të Kantinës
Dhe befas, tashmë në vitin e ardhshëm akademik (2017), thashë me vete: "Po sikur të bëjmë një sistem që do të tregojë gjatësinë e radhës në kohë reale (d.m.th., të zbulojë një bllokim trafiku)?" Nëse do të kisha pasur sukses, fotografia do të ishte kjo: nxënësit e shkollave fillore thjesht do të shikonin telefonat e tyre për të marrë të dhëna të përditësuara mbi nivelin aktual të ngarkesës së punës dhe do të nxirrnin përfundime nëse ka kuptim që ata të shkojnë tani. .
Në thelb, kjo skemë zbuti pabarazinë përmes aksesit në informacion. Me ndihmën e tij, nxënësit e shkollave fillore mund të zgjidhnin vetë atë që ishte më e mira për ta - të shkonin dhe të qëndronin në radhë (nëse nuk ishte shumë e gjatë) ose të kalonin kohën më të dobishme, dhe më vonë të zgjidhnin një moment më të përshtatshëm. U emocionova shumë nga ky mendim.
Projektimi i Sistemit të Monitorimit të Kantinës
Në shtator të vitit 2017, më duhej të dorëzoja një projekt për një kurs programimi të orientuar drejt objekteve dhe e dorëzova këtë sistem si projektin tim.
Plani fillestar i sistemit (shtator 2017)
Zgjedhja e pajisjeve (tetor 2017)
Një çelës i thjeshtë i prekshëm me një rezistencë tërheqëse. Skema me pesë mburoja në tre rreshta për të njohur radhën përgjatë tre rreshtave
Kam porositur vetëm pesëdhjetë çelësa membranash, një mini pllakë Wemos D1 të bazuar në ESP8266 dhe disa kapëse unazore në të cilat kam planifikuar të bashkoj telat e emaluar.
Prototipi dhe zhvillimi (tetor 2017)
Fillova me një dërrasë buke - mblodha një qark mbi të dhe e testova. Isha i kufizuar në numrin e materialeve, kështu që u limitova në një sistem me pesë dërrasa këmbësh.
Për softuerin që kam shkruar në C++, kam vendosur qëllimet e mëposhtme:
- Punoni vazhdimisht dhe dërgoni të dhëna vetëm gjatë periudhave kur shërbehet ushqimi (mëngjesi, dreka, darka, rostiçeri pasdite).
- Njihni situatën e radhës/trafikut në kafeteri në frekuenca të tilla që të dhënat mund të përdoren më pas në modelet e mësimit të makinerive (të themi, 10 Hz).
- Dërgoni të dhënat në server në një mënyrë efikase (madhësia e paketës duhet të jetë e vogël) dhe në intervale të shkurtra.
Për t'i arritur ato, më duhej të bëja sa më poshtë:
- Përdorni modulin RTC (Ora në kohë reale) për të monitoruar vazhdimisht kohën dhe për të përcaktuar se kur shërbehet ushqimi në kafene.
- Përdorni një metodë të kompresimit të të dhënave për të regjistruar gjendjen e mbrojtjes në një karakter. Duke i trajtuar të dhënat si një kod binar pesë-bitësh, unë vendosa vlerat e ndryshme në karaktere ASCII në mënyrë që ato të përfaqësonin elementët e të dhënave.
- Përdor ThingSpeak (një mjet IoT për analitikë dhe grafikime në internet) duke dërguar kërkesa HTTP duke përdorur metodën POST.
Sigurisht, kishte disa defekte. Për shembull, nuk e dija që operatori sizeof( ) kthen vlerën 4 për një objekt char *, jo gjatësinë e vargut (sepse nuk është një grup dhe për këtë arsye përpiluesi nuk e llogarit gjatësinë) dhe ishte shumë u habita pse kërkesat e mia HTTP përmbanin vetëm katër karaktere nga të gjitha URL-të!
Unë gjithashtu nuk përfshiva kllapa në hapin #define, gjë që çoi në rezultate të papritura. Epo le të themi:
#define _A 2 * 5
int a = _A / 3;Këtu mund të pritej që A të ishte e barabartë me 3 (10 / 3 = 3), por në fakt ajo u llogarit ndryshe: 2 (2 * 5/ 3 = 2).
Më në fund, një problem tjetër i rëndësishëm me të cilin u përballa ishte Rivendosja në kohëmatësin rojtar. Kam luftuar me këtë problem për një kohë shumë të gjatë. Siç doli më vonë, po përpiqesha të hyja në regjistrin e nivelit të ulët në çipin ESP8266 në mënyrë të gabuar (gabimisht futa një vlerë NULL për një tregues në një strukturë).
Një mburojë e këmbëve që kam projektuar dhe ndërtuar. Në kohën kur u bë fotografia, ai kishte mbijetuar tashmë pesë javë nëpërkëmbjeje
Hardware (dërrasat e këmbëve)
Për të siguruar që mburojat ishin në gjendje t'i mbijetonin kushteve të vështira të mensës, unë vendosa kërkesat e mëposhtme për to:
- Mburojat duhet të jenë mjaft të forta për të mbajtur peshën e njeriut në çdo kohë.
- Mburojat duhet të jenë të holla në mënyrë që të mos shqetësojnë njerëzit në radhë.
- Çelësi duhet të aktivizohet kur ndizet.
- Mburojat duhet të jenë të papërshkueshme nga uji. Dhoma e ngrënies është gjithmonë e lagësht.
Për të përmbushur këto kërkesa, u vendosa në një dizajn me dy shtresa - akrilik i prerë me lazer për bazën dhe kapakun e sipërm, dhe tapë si një shtresë mbrojtëse.
Unë bëra paraqitjen e mburojës në AutoCAD; dimensionet - 400 me 400 milimetra.
Në të majtë është dizajni që hyri në prodhim. Në të djathtë është një opsion me një lidhje të tipit Lego
Nga rruga, unë përfundimisht braktisa modelin e dorës së djathtë sepse me një sistem të tillë fiksimi doli që duhet të kishte 40 centimetra midis mburojave, që do të thotë se nuk mund të mbuloja distancën e kërkuar (më shumë se dhjetë metra).
Për të lidhur të gjithë çelsat përdora tela smalti - në total ata morën më shumë se 70 metra! Vendosa një çelës membrane në qendër të secilës mburojë. Dy kapëse dalin nga foletë anësore - në të majtë dhe në të djathtë të çelësit.
Epo, për hidroizolim kam përdorur shirit elektrik. Shumë kasetë elektrike.
Dhe gjithçka funksionoi!
Periudha nga XNUMX nëntori deri në dymbëdhjetë dhjetor
Foto e sistemit - të pesë mburojat janë të dukshme këtu. Në të majtë është elektronika (D1-mini / Bluetooth / RTC)
Më XNUMX nëntor në orën tetë të mëngjesit (ora e mëngjesit), sistemi filloi të mbledhë të dhëna aktuale për situatën në dhomën e ngrënies. Nuk u besoja syve. Vetëm dy muaj më parë isha duke skicuar skemën e përgjithshme, ulur në shtëpi me pizhame, dhe ja ku jemi, i gjithë sistemi funksionon pa problem... ose jo.
Gabimet e softuerit gjatë testimit
Sigurisht, kishte shumë gabime në sistem. Këtu janë ato që mbaj mend.
Programi nuk kontrolloi për pikat e disponueshme Wi-Fi kur përpiqej të lidhte klientin me ThingSpeak API. Për të rregulluar gabimin, shtova një hap shtesë për të kontrolluar disponueshmërinë e Wi-Fi.
Në funksionin e konfigurimit, kam thirrur vazhdimisht "WiFi.begin" derisa u shfaq një lidhje. Më vonë zbulova se lidhja është krijuar nga firmware ESP8266 dhe funksioni i fillimit përdoret vetëm kur konfiguroni Wi-Fi. E korrigjova situatën duke thirrur funksionin vetëm një herë, gjatë konfigurimit.
Zbulova se ndërfaqja e linjës së komandës që krijova (kishte synuar për të vendosur kohën, për të ndryshuar cilësimet e rrjetit) nuk funksionon në pushim (d.m.th., jashtë mëngjesit, drekës, darkës dhe çajit të pasdites). Pashë gjithashtu se kur nuk ndodh regjistrimi, qarku i brendshëm përshpejtohet tepër dhe të dhënat serike lexohen shumë shpejt. Prandaj, kam vendosur një vonesë në mënyrë që sistemi të presë që komandat shtesë të vijnë kur ato priten.
Ode për rojtarin
Oh, dhe një gjë tjetër në lidhje me atë problem me kohëmatësin e rojes - e zgjidha pikërisht në fazën e testimit në kushte "fushe". Pa ekzagjerim, kjo ishte gjithçka që mendoja për katër ditë. Çdo pushim (që zgjati dhjetë minuta) nxitova në kafene vetëm për të provuar versionin e ri të kodit. Dhe kur shpërndarja u hap, u ula në dysheme për një orë, duke u përpjekur të kap defektin. Nuk mendoja as për ushqimin! Faleminderit për të gjitha gjërat e mira, ESP8266 Watchdog!
Si e kuptova WDT
Një copë kodi me të cilin po luftoja
Gjeta një program, ose më saktë një shtesë për Arduino, që analizon strukturën e të dhënave të softuerit kur ndodh një rivendosje Wdt, duke hyrë në skedarin ELF të kodit të përpiluar (korrelacionet midis funksioneve dhe treguesve). Kur kjo u bë, doli që gabimi mund të eliminohet si më poshtë:
Dreqin! Epo, kush e dinte se rregullimi i gabimeve në një sistem në kohë reale ishte kaq i vështirë! Sidoqoftë, e hoqa defektin dhe doli të ishte një defekt budalla. Për shkak të papërvojës sime, shkrova një lak në të cilin grupi shkoi përtej kufijve. Uh! (indeksi ++ dhe ++ indeksi janë dy dallime të mëdha).
Probleme me harduerin gjatë testimit
Sigurisht, pajisjet, domethënë mburojat e këmbëve, ishin larg idealit. Siç mund ta prisni, një nga çelsat është mbërthyer.
Më XNUMX nëntor, gjatë drekës, çelësi në panelin e tretë ngeci
Më sipër kam dhënë një pamje të ekranit të një grafiku në internet nga faqja e internetit ThingSpeak. Siç mund ta shihni, diçka ndodhi rreth orës 12:25, pas së cilës mburoja numër tre dështoi. Si rezultat, gjatësia e radhës u përcaktua të ishte 3 (vlera është 3 * 100), edhe kur në fakt nuk arrinte mburojën e tretë. Zgjidhja ishte se shtova më shumë mbushje (po, shirit ngjitës) për t'i dhënë çelësit më shumë hapësirë.
Ndonjëherë sistemi im shkulej fjalë për fjalë kur teli kapej në derë. Karrocat dhe pako u bartën përmes kësaj dere në dhomën e ngrënies, në mënyrë që ajo të mbante telin së bashku me të, duke e mbyllur dhe duke e nxjerrë nga priza. Në raste të tilla, vura re një dështim të papritur në rrjedhën e të dhënave dhe mendova se sistemi ishte shkëputur nga burimi i energjisë.
Shpërndarja e informacionit për sistemin në të gjithë shkollën
Siç u përmend tashmë, unë përdora ThingSpeak API, i cili vizualizon të dhënat në sit në formën e grafikëve, gjë që është shumë e përshtatshme. Në përgjithësi, unë në thelb postova një lidhje me orarin tim në grupin e shkollës në Facebook (e kërkova këtë postim për gjysmë ore dhe nuk e gjeta - shumë e çuditshme). Por gjeta një postim në Band tim, një komunitet shkollor, i datës 2017 nëntor XNUMX:
Reagimi ishte i egër!
I postova këto postime për të ndezur interesin për projektin tim. Megjithatë, edhe vetëm shikimi i tyre është mjaft argëtues në vetvete. Le të themi se mund të shihni qartë këtu se numri i njerëzve u hodh ndjeshëm në 6:02 dhe praktikisht ra në zero me 6:10.
Më sipër kam bashkangjitur disa grafikë që kanë të bëjnë me drekën dhe çajin e pasdites. Është interesante të theksohet se kulmi i ngarkesës së punës në kohën e drekës ndodhte pothuajse gjithmonë në orën 12:25 (radha arriti në mburojën e pestë). Dhe për një meze të lehtë pasdite është përgjithësisht jo karakteristike të kesh një turmë të madhe njerëzish (radha është maksimumi një dërrasë).
E dini çfarë është qesharake? Ky sistem është ende i gjallë (https://thingspeak.com/channels/346781)! Hyra në llogarinë që përdora më parë dhe pashë këtë:
Në grafikun e mësipërm pashë që në datën e tretë dhjetor fluksi i njerëzve ishte dukshëm më i vogël. Dhe nuk është çudi - ishte e diel. Në këtë ditë, pothuajse të gjithë shkojnë diku, sepse në shumicën e rasteve vetëm të dielën mund të largoheni nga oborri i shkollës. Është e qartë se nuk do të shihni një shpirt të gjallë në kafene në fundjavë.
Si mora çmimin e parë nga Ministria Koreane e Arsimit për projektin tim
Siç mund ta shihni vetë, unë nuk kam punuar në këtë projekt sepse po përpiqesha të fitoja një lloj çmimi apo mirënjohjeje. Thjesht doja të përdorja aftësitë e mia për të zgjidhur një problem kronik me të cilin po përballesha në shkollë.
Megjithatë, nutricionistja jonë e shkollës, Miss O, me të cilën u afrova shumë gjatë planifikimit dhe zhvillimit të projektit tim, një ditë më pyeti nëse dija për një konkurs për idetë e kafenesë. Pastaj mendova se ishte një lloj ideje e çuditshme të krahasoja idetë për dhomën e ngrënies. Por lexova broshurën e informacionit dhe mësova se projekti duhet të dorëzohet deri më 24 nëntor! Mirë mirë. Përfundova shpejt konceptin, të dhënat dhe grafikët dhe dërgova aplikacionin.
Ndryshime në idenë origjinale për konkursin
Nga rruga, sistemi që propozova përfundimisht ishte paksa i ndryshëm nga ai i zbatuar tashmë. Në thelb, unë përshtata metodën time origjinale (matjen e gjatësisë së radhës në kohë reale) për shkolla shumë më të mëdha koreane. Për krahasim: në shkollën tonë ka treqind nxënës, e në disa të tjera ka kaq shumë njerëz në vetëm një klasë! Më duhej të kuptoja se si të shkallëzoja sistemin.
Prandaj, propozova një koncept që bazohej më shumë në kontrollin "manual". Në ditët e sotme, shkollat koreane kanë prezantuar tashmë një plan ushqimi për të gjitha klasat, i cili respektohet rreptësisht, kështu që unë ndërtova një kornizë të ndryshme të tipit "sinjal-përgjigje". Ideja këtu ishte që kur grupi që vizitonte kafenenë përpara jush arrinte një kufi të caktuar në gjatësinë e linjës (d.m.th., linja u bë e shkurtër), ata do t'ju dërgonin manualisht një sinjal duke përdorur një buton ose çelës në mur. . Sinjali do të transmetohet në ekranin e televizorit ose përmes llambave LED.
Thjesht doja shumë të zgjidhja një problem që lindi në të gjitha shkollat e vendit. Unë u forcua edhe më shumë në qëllimin tim kur dëgjova një histori nga zonjusha O - do t'ju tregoj tani. Rezulton se në disa shkolla të mëdha linja shtrihet përtej kafeterisë, në rrugë për njëzet e tridhjetë metra, edhe në dimër, sepse askush nuk mund ta organizojë procesin siç duhet. Dhe ndonjëherë ndodh që për disa minuta askush nuk shfaqet fare në dhomën e ngrënies - dhe kjo është gjithashtu e keqe. Në shkollat me një numër të madh nxënësish, stafi mezi ka kohë për t'i shërbyer të gjithëve, edhe nëse nuk humbet asnjë minutë kohë ushqimi. Prandaj, ata që janë të fundit që arrijnë në shpërndarje (zakonisht nxënësit e shkollave fillore) thjesht nuk kanë kohë të mjaftueshme për të ngrënë.
Pra, edhe pse duhej ta dorëzoja me nxitim aplikimin tim, mendova me shumë kujdes se si mund ta përshtatja atë për përdorim më të gjerë.
Mesazh se kam fituar çmimin e parë!
Me pak fjalë, më ftuan të vija dhe të prezantoj projektin tim para zyrtarëve të qeverisë. Kështu që unë vura në punë të gjitha talentet e mia në Power Point dhe erdha dhe prezantova!
Fillimi i prezantimit (në të majtë - ministër)
Ishte një përvojë interesante - sapo dola me diçka për problemin e kafeterisë dhe disi përfundova në mesin e fituesve të konkursit. Edhe duke qëndruar në skenë, vazhdova të mendoja: "Hmm, çfarë po bëj këtu?" Por në përgjithësi, ky projekt më solli përfitime të mëdha - mësova shumë për zhvillimin e sistemeve të ngulitura dhe zbatimin e projekteve në jetën reale. Epo, sigurisht që mora një çmim.
Përfundim
Këtu ka një ironi: pavarësisht se sa kam marrë pjesë në të gjitha llojet e konkurseve dhe panaireve shkencore në të cilat jam regjistruar me qëllim, asgjë e mirë nuk ka ardhur prej saj. Dhe pastaj mundësia më gjeti dhe më dha rezultate të mira.
Kjo më bëri të mendoj për arsyet që më motivojnë të ndërmarr projekte. Pse filloj punën - për të "fituar" ose për të zgjidhur një problem të vërtetë në botën përreth meje? Nëse motivi i dytë është në punë në rastin tuaj, ju inkurajoj fuqimisht që të mos e braktisni projektin. Me këtë qasje ndaj biznesit, ju mund të takoni mundësi të papritura gjatë rrugës dhe nuk do të ndjeni presion nga nevoja për të fituar - motivuesi juaj kryesor do të jetë pasioni për biznesin tuaj.
Dhe më e rëndësishmja: nëse arrini të zbatoni një zgjidhje të mirë, mund ta provoni menjëherë në botën reale. Në rastin tim, platforma ishte një shkollë, por me kalimin e kohës, përvoja grumbullohet dhe kush e di - ndoshta aplikacioni juaj do të përdoret nga i gjithë vendi apo edhe nga e gjithë bota.
Sa herë që mendoj për këtë përvojë, jam disi krenare për veten time. Nuk mund ta shpjegoj pse, por procesi i zbatimit të projektit thjesht më solli kënaqësi të madhe, dhe çmimi ishte një bonus shtesë. Përveç kësaj, isha i kënaqur që arrita t'u zgjidhja shokëve të klasës një problem që u shkatërronte jetën çdo ditë. Një ditë një nga studentët erdhi tek unë dhe më tha: "Sistemi juaj është shumë i përshtatshëm." Unë isha në qiellin e shtatë!
Mendoj se edhe pa ndonjë çmim do të ndihesha krenar për zhvillimin tim vetëm për këtë. Ndoshta ishte ndihma e të tjerëve që më solli një kënaqësi të tillë... në përgjithësi i dua projektet.
Ajo që shpresoja të arrija me këtë artikull
Shpresoj që duke e lexuar këtë artikull deri në fund, të jeni frymëzuar të bëni diçka që do t'i sjellë dobi komunitetit tuaj apo edhe vetes suaj. Ju inkurajoj të përdorni aftësitë tuaja (programimi është sigurisht një prej tyre, por ka të tjera) për të ndryshuar realitetin rreth jush për mirë. Mund t'ju siguroj se përvoja që do të fitoni në këtë proces nuk mund të krahasohet me asgjë tjetër.
Ajo gjithashtu mund të hapë shtigje që nuk i prisnit - kjo është ajo që më ndodhi mua. Pra, ju lutemi, bëni atë që ju pëlqen dhe lërini gjurmën tuaj në botë! Jehona e një zëri të vetëm mund të tronditë gjithë botën, ndaj besoni në veten tuaj.
Këtu janë disa lidhje në lidhje me projektin:
- )
- mbi burimet e lajmeve
Burimi: www.habr.com