Membangun sensor okupansi dengan ESP32 seharga 5 dolar dan DB serverless

Pengembangan solusi perangkat lunak untuk mengumpulkan data deteksi jumlah orang di dalam kampus universitas

• Pada tahun pertama kuliah, pernah menggunakan sensor deteksi jumlah orang dari Bluefox untuk meningkatkan operasional kantin
• Setelah universitas mengganti operator kantin ke Aramark, data deteksi jumlah orang tidak lagi disediakan

Ide melacak metrik deteksi jumlah orang menggunakan beacon Bluetooth

• Mempertimbangkan akurasi saat menggunakan jumlah beacon BLE sebagai jumlah orang
• Mempertimbangkan akurasi saat menggunakan durasi ketersediaan beacon BLE sebagai lama tinggal
• Mempertimbangkan dampak pengacakan alamat MAC dari berbagai produsen terhadap pengumpulan data
• Memikirkan cara mengirim hasil ke server pusat serta metode pengumpulan dan analisis data

Pengembangan perangkat kecil untuk penempatan jangka panjang

• Percobaan awal menggunakan Raspberry Pi Zero W dan masalah yang muncul
• Kompleksitas penanganan Bluetooth di Linux dan masalah koneksi Wi-Fi

Alternatif murah dan efisien menggunakan ESP32

• Memilih ESP32 karena fitur Wi-Fi dan Bluetooth, konsumsi daya rendah, harga murah, dan ukuran kecil
• Menulis ulang kode pengumpulan data dalam C++ serta mengumpulkan data melalui fungsi Cloudflare dan basis data D1

Penempatan perangkat pengumpul data dan mengatasi hambatan

• Menerapkan hash set untuk mengatasi masalah memori dan crash pada perangkat ESP32
• Memilih perangkat XIAO ESP32C3/S3 untuk operasi stabil dalam jangka panjang

Pengumpulan data akhir dan prediksi deret waktu

• Dengan pengumpulan data selama satu hari, teridentifikasi tren perpindahan orang akibat perubahan jadwal kelas
• Menggunakan NeuralProphet untuk prediksi deret waktu

Pertimbangan tambahan dan pekerjaan selanjutnya

• Menjelajahi cara meningkatkan akurasi penggunaan jumlah beacon BLE sebagai jumlah populasi
• Mempertimbangkan kemungkinan perluasan ke kasus penggunaan komite universitas atau penelitian akademik di masa depan

Opini GN⁺

Poin terpenting dari tulisan ini adalah berbagi pengalaman mengembangkan solusi perangkat lunak untuk mengumpulkan dan menganalisis data deteksi jumlah orang di dalam kampus universitas dengan memanfaatkan perangkat ESP32 murah dan basis data serverless. Tulisan ini bisa menarik bagi orang yang tertarik pada rekayasa perangkat lunak, dan khususnya memberikan informasi bermanfaat bagi insinyur perangkat lunak pemula yang tertarik pada sistem embedded dan analisis data.

[GN⁺]

Opini Hacker News

• • Berbagi pengalaman membangun bisnis
  • Sebagai seseorang yang pernah membangun bisnis berbasis teknologi beacon BLE (occuspace.io), memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang diajukan
  • Akurasi pengukuran okupansi melalui jumlah beacon BLE menunjukkan korelasi yang sangat tinggi, tetapi koefisien korelasinya berbeda tergantung lokasi
  • Akurasi pengukuran durasi tinggal melalui waktu ketersediaan beacon BLE dinilai tidak akurat karena alamat BT MAC berubah setiap 8-20 menit tergantung produsen
  • Disebutkan bahwa meningkatkan akurasi dengan menetapkan nilai minimum RSSI agar hanya perangkat yang benar-benar dekat yang dihitung adalah ide yang bagus
• • Pengalaman terkait sistem TI universitas
  • Disebutkan secara optimistis bahwa di masa lalu mendaftarkan alamat MAC ke whitelist di universitas adalah proses merepotkan yang harus melewati beberapa bagian dan formulir, tetapi diharapkan sekarang situasinya sudah membaik
• • Berbagi hasil pengujian perangkat keras
  • Setelah menguji berbagai perangkat keras (Seeed Studio XIAO ESP32S3/C3, WaveShare ESP32S3 Zero, dan lainnya), hanya XIAO ESP32C3/S3 yang berjalan stabil lebih dari sebulan
  • Untuk ESP32, disarankan menambahkan kapasitor berkapasitas besar pada power rail, yang membantu meningkatkan stabilitas perangkat keras yang sensitif terhadap catu daya
• • Pentingnya menjaga semangat
  • Komentar jenaka bahwa penting untuk tidak kehilangan semangat dalam situasi 'nerd snipe'
• • Berbagi pengalaman proyek pribadi
  • Berbagi pengalaman membuat jam alarm menggunakan ESP32, termasuk array LED, buzzer, dan sensor PIR
  • Penemuan tambahan bahwa melalui logging RSSI, bisa diperoleh informasi apakah sedang berada di tempat tidur dan apakah mengubah posisi di malam hari
• • Pertanyaan tentang 'productization' proyek ESP32
  • Pertanyaan tentang cara membuat proyek ESP32 terlihat seperti produk sungguhan, sambil menyebut kecenderungan sebagai pengembang perangkat lunak yang lebih menyukai bentuk akhir yang rapi
• • Hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat menjalankan proyek di universitas
  • Saat menjalankan proyek pelacakan orang di universitas, ini bisa menjadi kesempatan untuk meminta saran tentang protokol penelitian yang melibatkan subjek manusia, dan sebaiknya bertanya kepada profesor
  • Disebutkan juga kebijakan privasi dan keamanan TI universitas
• • Usulan solusi untuk pengelolaan memori data
  • Sebagai solusi untuk masalah menyimpan data di memori, diusulkan penggunaan algoritma estimasi kardinalitas yang dapat memperkirakan jumlah ID beacon unik sambil memakai ruang konstan
• • Berbagi pengalaman proyek serupa
  • Berbagi pengalaman pribadi pernah mengerjakan proyek serupa beberapa tahun lalu
• • Tips menulis posting blog
  • Saran bahwa menyertakan referensi dalam posting blog berguna untuk membantu pemahaman pembaca