Σχεδιασμός και Υλοποίηση Συστήματος Τηλεχειρισμού οχημάτων μέσω Wi-Fi με την Χρήση Κάμερας

Abstract

Στις μέρες μας, σύμφωνα με τα νέα και ευμετάβλητα δεδομένα της εποχής, υπάρχει μια διαρκής και ολοένα αυξανόμενη τάση της χρήσης ποικίλων φορητών συσκευών ή εξαρτημάτων και της διασύνδεσης αυτών μέσω διαδικτύου, το οποίο μετατρέπει την ζωή μας σε αισθητά ευκολότερη. Το διαδίκτυο αυτό ονομάζεται διαδίκτυο των πραγμάτων (Internet of Things IoT) και έχει συμβάλλει σημαντικά σε διάφορους τομείς της καθημερινότητας του ανθρώπου, όπως στο έξυπνο σπίτι, στις βιομηχανικές ενέργειες, στη μεταφορά και τη διανομή αγαθών, σε θέματα σχετικά με την ενέργεια και με τις εφαρμογές, στο δημόσιο τομέα αλλά και σε αυτόν της υγείας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα σύστημα που επιτρέπει τον χειρισμό οχημάτων μέσω διαδικτύου. Πιο συγκεκριμένα, το όχημα αποτελείται από έναν μικροελεγκτή χαμηλού κόστους και κατανάλωσης με ενσωματωμένο Wi-Fi, Bluetooth, και κάμερα. Η ενσωματωμένη κάμερα του θα παρέχει ζωντανή μετάδοση εικόνας και έτσι ο κάθε χρήστης θα μπορεί να χειριστεί το όχημα από την οθόνη του υπολογιστή του χωρίς να υπάρχει φυσική οπτική επαφή. Για τον καλύτερο και ευκολότερο χειρισμό του οχήματος υλοποιήθηκαν δυο εφαρμογές, μια διαδικτυακή και μια Windows εφαρμογή, όπου ο εκάστοτε χρήστης θα μπορεί επιλέξει όποια από τις δυο επιθυμεί για να χρησιμοποιήσει. Kαι οι δυο εφαρμογές προσφέρουν στο χρήστη λειτουργίες για την ρύθμιση της κάμερας αλλά και led flash για σημεία με χαμηλότερο φωτισμό. Επίσης, για μεγαλύτερη ευελιξία του συστήματος αναπτύχθηκε Android εφαρμογή η οποία λαμβάνει από τον μικροελεγκτή μέσω Βluetooth τα διαθέσιμα ασύρματα δίκτυα και στην συνέχεια, ο χρήστης μπορεί να επιλέξει και να συνδεθεί σε ένα από αυτά. Τέλος, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB), η οποία προσαρμόστηκε πάνω στο όχημα με σκοπό να αποφευχθεί η πολλαπλή χρήση καλωδίων, αλλά επίσης και για προσφέρει σταθερότητα και αξιοπιστία σε τυχόν συγκρούσεις.

Nowadays, according to the new and variable data of the time, there is an everincreasing trend of using various mobile devices or accessories and connecting them via the internet, which makes our lives much easier. This network is called the Internet of Things (Internet of Things IoT) and has contributed significantly to various areas of human daily life, such as the smart home, industrial operations, the transportation and distribution of goods, energy issues and applications, in the public sector but also in health. In the present dissertation, a system that allows the operation of vehicles via the Internet was designed and implemented. More specifically, the vehicle consists of a low cost and low power microcontroller with integrated Wi-Fi, Bluetooth, and a camera. Its built-in camera will provide live video transmission so each user will be able to operate the vehicle from their computer screen without any physical eye contact. For the best and easiest handling of the vehicle, two applications were implemented, an online and a Windows application, where the user will be able to choose which of the two he wishes to use. Both applications offer the user functions for adjusting the camera and led flash for points with lower lighting. Also, for greater flexibility of the system, an Android application was developed which receives from the microcontroller via Bluetooth the available wireless networks, and then the user can select and connect to one of them. Finally, a printed circuit board (PCB) was designed and implemented, which was adapted to the vehicle to avoid multiple uses of cables, but also to offer stability and reliability in the event of a collision.