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Polaris bei der Tour de Branch – Wir erklären den Fahrzeug-Tracker mit Python-Programmierung

Mit zwei Polaris-Platinen wurde der Weg des Teams von RS Components durch ganz Großbritannien von Aberdeen nach London verfolgt. Das Team hat 250.000 £ für Children with Cancer UK gesammelt. Polaris hat durch die Erfassung von Daten zu Wetter und Luftqualität einen Beitrag geleistet – wir erklären, wie.

Nach dem Erfolg des Benefizrennens „Tour de Branch“, das durch ganz Großbritannien führte, erklären wir in einem Artikel, wie die Platinen mit Python-Programmierung erfolgreich mehrere Fahrzeuge über ein einziges Dashboard verfolgen konnten.

Also: Wie haben wir das geschafft?

Zwei mit Python programmierbare Polaris-Platinen wurden mit Zerynth, einem MikroE Environment Click (168-2993) und einem Air Quality 5 Click ausgestattet.

Während der 12-tägigen Tour de Branch wurden zwei Polaris-Platinen an zwei Fahrrädern montiert. Dadurch konnte jeder den Weg des RS-Teams, die Wetterbedingungen und die Luftqualität verfolgen.

Wie man auf den Bildern sieht, sind sowohl das Gehäuse als auch die Polaris-Platinen handlich klein. Sie passen problemlos hinten an das Fahrrad. Das Gehäuse für die Polaris-Platine und die restliche Ausrüstung wurden mit der Software DesignSpark Mechanical speziell für das Rennen hergestellt. Wenn Sie möchten, können Sie sie zu Hause nachdrucken – die Datei mit der Vorlage steht auf GitHub zum Herunterladen bereit.

Die hardware

Wir haben folgende Hardware verwendet:

  • Polaris-Platinen, z. B. die 3G-Version (Fortebit P/N: POL-3G)
  • 2 externe Polaris-Antennen (Fortebit P/N: OT2-AN)
  • 2 LiPo-Akkus, z. B. der im Polaris 3G-Kit mit Akku enthaltene 2500-mAh-Akku (dieses Kit enthält: Polaris 3G-Platine, Aluminiumgehäuse, GPS/Glonass/GSM-Antenne, Hauptanschlusskabel und LiPo-Akku mit 2500 mAh)
  • 2 Click-Platinen: das „Air Quality 5 Click“ in der einen und das „Environment Click“ in der anderen Box
  • 2 Hohllichtleiter von Bivar, Modell PLP2-750 (713-4725)
  • 2 Ladeanschlüsse Lumberg 1610 05 (124-8897)
  • 20 M3-Schrauben (8 mm Länge) und 20 Erweiterungseinsätze (027-8534)

Gerne teilen wir Ihnen mit, dass die Polaris-Platine schon bald im Fortebit-Shop erhältlich sein wird.

Der code

Die Polaris-Platine läuft mitZerynth und ist in Python programmierbar. Der für die Tour de Branch von RS entwickelte Python-Code liest Sensordaten von integrierten und externen Sensoren und sendet sie alle 5 Sekunden an die Fortebit Cloud.

Die integrierten Sensoren liefern Daten zu Akkustand, Roll- und Neigungswinkel der IMU, GPS-Position und Geschwindigkeit. 

Die externen Sensoren liefern Daten zu Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck oder (je nach montierter Click-Platine) NO2-, CO- und NH3-Gehalt der Luft. 

Die Polaris-Platine enthält eine SIM-Karte, deren Code mit der Python Zerynth-Modembibliothek über eine 3G-Verbindung zum Service-Provider eine Internetverbindung herstellt. 

Sobald die Verbindung hergestellt wurde, sendet der Code die erfassten Daten mit der Python-Bibliothek der IoT Fortebit Cloud (die auf dem MQTT-Protokoll beruht) an die Fortebit Cloud.

Der Python-Quellcode dieser Demo steht auf dem GitHub zum Download bereit.

Das dashboard

Auf den folgenden Bildern sehen Sie, wie das Dashboard während des Rennens aussah. Dank Polaris konnte jeder die beiden Fahrräder immer genau verfolgen. Wir wussten, wie schnell sie fuhren, ob sie einander nahe waren und wie groß ihre Entfernung zur nächsten RS-Niederlassung war.

Die eine Polaris-Platine erfasste und zeigte Daten zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, während die andere Daten zur Luftqualität meldete.

Außerdem zeigte das Dashboard den Ladestand des Akkus für beide Platinen an und ob sie geladen wurden, nicht geladen wurden oder vollständig aufgeladen waren. 

Auf dem Dashboard wurde Polaris RS 1 durch ein rotes Symbol auf der Karte und Polaris RS 2 durch ein graues Symbol auf der Karte (entsprechend der jeweiligen Deckelfarbe) symbolisiert.

Auf der Karte war die Positionsmarkierung oben folgendermaßen gekennzeichnet:

  • Blau, wenn das Gerät Daten sendete
  • Gelb, wenn seit einer Minute keine Daten eingegangen waren
  • Rot, wenn seit einer Stunde keine Daten eingegangen waren

Die Karte auf der linken Seite zeigte die letzte bekannte Position der Geräte, unabhängig davon, ob sie Daten sendeten oder nicht.

Die rechte Seite des Bildschirms war in zwei Abschnitte mit aktuellen Telemetriedaten unterteilt: Geschwindigkeit, Akkuladestand und Sensordaten für jedes Gerät.

Durch einen Klick auf das Symbol auf der Karte oder auf die kleine Schaltfläche rechts neben dem Titel des Abschnitts für das Gerät ließ sich die zweite Seite des Dashboards mit den Verlaufsdaten aufrufen.

Hier konnte man die Route für einen bestimmten Zeitraum, der über die Schaltfläche mit der Uhr oben rechts ausgewählt wurde, und mehrere Diagramme mit Telemetriedaten anzeigen.

Außerdem konnte man durch einen Klick auf die betreffende Zeile in der Tabelle oben auf der Seite schnell das aktuelle Gerät ändern. Auch die aktuellen Daten wurden dort angezeigt.

Bald werden wir einen Cloud-Service für das Flottenmanagement mit einer genauso einfachen Bedienung anbieten.

Bei der Tour de Branch erfasste Daten

Alle gesammelten Rohdaten sind auf dem GitHub verfügbar:

https://github.com/fortebit/Polaris_Tour_de_branch_Data

Die in „ppm“ angegebenen Gaskonzentrationen sind nur qualitative Indikatoren und lassen sich nicht mit genauen Messungen mit kalibrierten Geräten vergleichen.

Mit der Software „DesignSpark Mechanical“ hergestelltes Gehäuse zur Fahrradmontage

Wir haben ein spezielles Gehäuse für die Polaris-Platine entwickelt, das (wie auf dem folgenden Bild) auf eine GoPro-Lenkerhalterung passt:

Mit der Software DesignSpark Mechanical haben wir schnell ein 3D-Konzept entwickelt, mit dem Luft durch das Gehäuse strömt und die Click-Platinen auf der Polaris erreicht.

Die Oberseite des Gehäuses enthält die externe Antenne, während die Unterseite die Platinen und den Akku enthält. Ein Hohllichtleiter leitet das Licht der LED auf der Polaris-Platine nach außen.

Und hier das Endergebnis:

Natürlich können Sie die DSM-Datei herunterladen und nach Bedarf anpassen oder einfach drucken und mit dem 3D-Drucker replizieren.

Resourcen

I’ve learned early on in my career that I love to be at the forefront of innovation. To see new technologies emerge, and be a part of their creation. From the first days on the internet and the Silicon Valley revolution to The Internet of Things — I’ve seen it all, and I’ve done it all. Now, I’m ready to use this knowledge to help young companies thrive. I have over 35 years of experience in driving revenue, encouraging new ideas, and fostering client relationships.

25 Nov 2019, 14:02

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