Система «Smart Kitchen» для мониторинга количества продуктов

Завершен

Идея проекта

Участник
Полное название проекта
Система «Smart Kitchen» для мониторинга количества продуктов
Руководитель
Денис Воркожоков
Заявлен
20 марта 2018, 13:00
Категории проекта
  • Fusion 360
  • СОЗДАВАЙ!
  • III ступень
  • На конкурс «Реактор» 2018
Ключевые слова проекта
  • программирование
  • умный дом
  • arduino
  • электроника
  • интернет вещей
  • Fusion 360
Площадка конкурса
Кванториум Калининград
Закрыт
20 марта 2018, 21:26

Замысел продукта

Каждому знаком случай, когда при посещении продуктового магазина мы сталкиваемся с проблемой того, остался ли у нас тот или иной продукт. Проще всего следить за этим, используя мобильное устройство, которое есть у каждого - смартфон. Сейчас рынок “умной” техники только набирает обороты. “Умные” холодильники - не исключение. На данный момент существует лишь несколько таких устройств от известных компаний. Однако все они были выпущены в ограниченном количестве и по высокой цене, а также не имеют автоматической системы мониторинга остатка продуктов, а только позволяют наблюдать за содержимым холодильника с помощью камер. Таким образом, была поставлена цель - повысить уровень и удобство мониторинга количества продуктов в холодильнике.
Предлагаемое решение - прототип “умного” холодильника с возможностью отслеживания количества таких продуктов, как яйца и молоко, через мессенджер Telegram. Подобная система за счёт своей компактности может быть встроена в любой существующий холодильник, целевая аудитория такой системы - люди, занимающиеся домашним хозяйством.

Технология реализации замысла

В прототипе используется плата Arduino Uno. Подсчет количества яиц в лотке осуществляется с помощью чувствительных сенсорных кнопок TTP223. В крышку сосуда для молока вмонтирован ультразвуковой дальномер HC-SR04, измеряющий расстояние до поверхности жидкости. По полученному расстоянию и заранее известным параметрам (высоте и диаметру дна сосуда) рассчитывается объем молока.
Плата Arduino Uno соединена с одноплатным компьютером Raspberry Pi 3, подключенным к интернету. На Raspberry Pi запускается скрипт, написанный на языке Python и управляющий работой Telegram-бота. Подключиться к боту можно с любого устройства с установленным мессенджером. Через чат-бота пользователь может получать данные о количестве продуктов, а также настроить уведомления о нехватке какого-либо продукта.

Результаты проекта

В результате работы был собран рабочий прототип устройства для отслеживания количества яиц и молока, а также разработан удобный способ передачи данных пользователю.

Подобная система за счёт своей компактности может быть встроена в любой существующий холодильник.
Перспективы дальнейшего развития проекта:
Замена дальномера на датчик массы, улучшение точности и возможность применения для любого сосуда
Расширение функционала, добавление системы подсчета крупы и других сыпучих продуктов по схожей технологии
Распознавание объектов (например, фруктов или овощей) с помощью камер
Адаптация для применения в сфере пищевой промышленности и общественного питания

Презентация

Smart Kitchen презентация.pptx

Галерея проекта

План проекта

Лидер проекта
Денис Воркожоков
1

Создание 3D-модели прототипа

Исполнитель:
Егор Зайцев
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Доработать 3D-модель холодильника во Fusion 360 и отрендерить видео

Ключевые слова задачи

  • Fusion 360
  • 3d

Компетенции

  1. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
  2. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
  3. Выполнять эскизы с использованием различных графических средств и приемов
  4. Составлять конкретные задания для реализации дизайн-проекта на основе технологических карт
  5. Выполнять эскизы анимационного проекта или его отдельные элементы в макете, материале
Приложенных файлов нет
2

Произвести обзор аналогов системы и определить технологию реализации проекта

Исполнитель:
Денис Воркожоков
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Найти информацию об аналогах и определить их преимущества и недостатки.
Разработать технологию реализации собственного проекта с учетом опыта аналогов.

Ключевые слова задачи

  • аналоги
  • интернет вещей

Компетенции

  1. сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире
  2. владение компьютерными средствами представления и анализа данных
  3. владение системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира
  4. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
  5. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
  6. Способность постановки цели и формулирования гипотезы исследования, планирования работы, отбора и интерпретации необходимой информации, структурирования аргументации результатов исследования на основе собранных данных, презентации результатов
Приложенных файлов нет
3

Разработать программное обеспечение для системы

Исполнитель:
Денис Воркожоков
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Необходимо разработать скрипт для Telegram-бота, способ связи между Raspberry и Arduino, а также написать код для обработки показаний датчиков

Ключевые слова задачи

  • python
  • программирование

Компетенции

  1. владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов
  2. владение умением понимать программы, написанные на выбранном для изучения универсальном алгоритмическом языке высокого уровня; знанием основных конструкций программирования; умением анализировать алгоритмы с использованием таблиц
  3. владение стандартными приёмами написания на алгоритмическом языке программы для решения стандартной задачи с использованием основных конструкций программирования и отладки таких программ; использование готовых прикладных компьютерных программ по выбранной специализации
  4. сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их простейших свойствах, алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании данных и причинах искажения данных при передаче; систематизацию знаний, относящихся к математическим объектам информатики; умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы
  5. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
  6. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
  7. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
Приложенных файлов нет
4

Выполнить сборку устройства

Исполнитель:
Егор Зайцев
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Собрать прототип, выполнить пайку электронных компонентов и их монтаж в устройство

Ключевые слова задачи

  • электроника
  • пайка

Компетенции

  1. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
  2. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
  3. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
  4. Осуществлять сборку и монтаж радиотехнических систем, устройств и блоков
  5. Настраивать и регулировать параметры радиотехнических систем, устройств и блоков
  6. Анализировать электрические схемы радиоэлектронных изделий
Приложенных файлов нет