基于云的超级安全商店

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资料介绍

描述

动机

零售商受到 COVID-19 大流行的沉重打击。商店不得不采取他们没想到的安全措施。政府的要求通常是暂时的，需要为已经陷入困境的企业提供额外资源。我正在解决的问题可以帮助零售商使用他们现有的基础设施，通过使用云技术以最少的投资满足最新的政府法规。

硬件要求

我构建了一个基于云的解决方案，该解决方案使用商店中现有的硬件（如监控摄像头、空气质量和湿度传感器）来遵守政府法规。由于使用云技术，这些系统可以轻松适应新法规。例如。入住人数限制基于商店的平方米面积。

在这个项目中，我选择了黑客之间非常常见的硬件，例如 DHT11 传感器和 Raspberry Pi，但该项目可以安装到“任何”硬件。

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 上的应用程序使用FreeRTOS 内核——一种实时操作系统 (RTOS) 运行。

适用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 是用于 AWS IoT EduKit 的参考硬件套件。它配备了 Espressif ESP32-D0WDQ6-V3 和 Microchip ATECC608A 安全元件。可堆叠的模块化设计支持 2.4 GHz WiFi、蓝牙 4.2 和蓝牙 LE 连接，并可选择使用单独的模块启用其他通信协议。

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 提供 16 MB 闪存和 8 MB PSRAM、带 I2S 放大器的扬声器、PDM 麦克风、10 个可编程 LED、振动电机、RTC、电容式触摸屏、microSD 卡插槽（最大 16 GB）、锂电池、6-轴 IMU、M-Bus 插座和 Grove 连接器扩展。

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 将成为商店经理/所有者监控商店健康状况的中央显示单元。由于它具有内置电池和 WiFi，管理人员可以随身携带或使用内置磁铁将其固定在可见的地方。

用户界面

用户界面设计简单直观，无需额外培训即可使用。它仅显示所需的相关信息。当商店中检测到问题时，适用于 AWS 的 M5Stack Core2 会实时显示错误。

当前日期和时间显示在顶部栏中。时间与 AWS 同步。

状态图标显示设备是否连接到 AWS IoT Core、WiFi 连接状态和电池百分比。

底部的可滚动文本框用于显示日志和调试信息。

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 下部按钮用于调节显示屏的亮度。

连接到 AWS IoT Core

AWS IoT EduKit Cloud Connected Blinky研讨会中详细记录了设置开发环境。

按照以下要点连接到 AWS IoT 核心：

登录您的 AWS 账户或注册一个账户
为项目创建 AWS 用户并记下您的访问密钥 ID 和密钥
安装AWS CLI并连接新创建的用户
设置您的PlatformIO环境
下载代码并将其上传到 M5Stack Core2 for AWS

附加代码连接到 AWS IoT Core 并订阅 MQTT 主题。

连接外部传感器

适用于 AWS 的 M5Stack Core2 有多个连接，虽然当然可以将外部传感器连接到设备，但我选择了不同的方法。利用 AWS 的强大功能并使设备紧凑且易于携带，设备仅显示信息。外部传感器数据均来自 AWS IoT Core。

使用这种方法，可以将多种类型的传感器连接到解决方案。例如，我使用了 Hariharnath Paduchuru 的DHT11代码。

计算机视觉

借助 AWS 的强大功能，我们可以使用复杂的 AI/ML 来监控我们商店的健康状况。

我使用了 Angela Wang 和 Tanner McRae 的教程来训练 Amazon SageMaker 对象检测模型并在 AWS IoT Greengrass 上运行它。可在此处找到 3 部分指南：第 1部分、第 2部分、第 3 部分

概括

该系统与适用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 一起使用监控摄像头、空气质量和湿度传感器以及 AWS 技术来跟踪面部遮盖要求、基于商店平方米面积的占用限制（通过计算商店内的人数） )，遵循物理距离准则（例如，当排队等候的人太多或入口处等候的人太多时打开新的收银台）检查空气质量和湿度读数。如果出现问题，系统会通过 Amazon Simple Notification Service 提醒商店经理采取措施。适用于 AWS IoT EduKit 的 M5Stack Core2 充当此解决方案的中央设备，显示商店健康信息。