まさか、あなたのゴミ箱にも超広帯域無線が搭載されているのでは？

このページ8つのセクション6つのゴミ箱、複数のスケジュール2つのボードと外での散歩ゴミ箱に載せるには小さすぎるもの分解せずに6つのゴミ箱を更新する箱は数回かかりましたリマインダーと通知本番環境での最初のテストさらにゴミ箱の日を待つHome Assistantはすでに収集予定のゴミ箱（国際的な読者向けにはゴミ箱）を知っています。ゴミ箱の日であることを伝えたり、ダッシュボードに適切な色を表示したり、リマインダーを送信したりできます。それができないのは、私がそれについて実際に行動したかどうかです。ほとんどの人は、携帯電話に定期的なリマインダーを設定するだけだと思います。私の妻が間違いなくあなたに言うように、私は大多数ではありません。普通の人のように、ゴミ箱を出すのを覚えている人もいるでしょう。私はこれがとんでもなく過剰に設計されていることをよく知っています。また、6つの無線搭載ゴミ箱が夜を過ごすのに楽しい方法のように思えるほど、普通からはかけ離れています ;)数年前に、私の車輪付きゴミ箱に安価なBluetoothタグを取り付け、屋外のBluetoothプロキシを使用してそれらが近くにあるかどうかを確認するというアイデアがありました。それはフラストレーションでした。バッテリーはすぐに消耗し、近接読み取りは不安定で、プロキシはその特定の設置では信頼性がありませんでした。ゴミ箱が移動したかどうかを知りたかったのです。私は主にいじるための別のものを手に入れました。AirTagは、私が最初に超広帯域無線、またはUWBに興味を持ったものです。それがどのように機能するかをさらに読むと、ゴミ箱のアイデアが復活しました。過去数週間で、それはBinRangeになりました。固定された無線アンカー、6つの小さなバッテリータグ、そしてゴミ箱が見られた場所と収集予定日を組み合わせるHome Assistantの設定です。印刷されたエンクロージャー、カスタムファームウェア、およびワイヤレスアップデートもあります。「ゴミ箱を出したか？」という質問に対するかなり substantial な答えです :D構築中にCodexに大きく依存しました。Astraは途中で利用可能になり、それがどのように機能するかを見るのが本当に楽しみでした。AIと協力することの素晴らしい点は、アイデアを素早く取り込み、結果に反応し、フィードバックを与え、別のことを試せることです。それについては他の記事でたくさん書くことがあります。今は、ゴミ箱に戻りましょう。さあ、ゴミ箱です。美しいでしょう？6つのゴミ箱、複数のスケジュール一般廃棄物用ゴミ箱、生ゴミ用コンポストゴミ箱、庭ゴミ用ゴミ箱、リサイクル用ゴミ箱2つ、ガラス用ゴミ箱が1つあります。6つのゴミ箱。1つの家で。それらはすべて同じ収集スケジュールではありません。ゴミ収集スケジュール統合がカウンシルのスケジュールをスクレイピングし、予定されているものを追跡してくれることに感謝しています。なぜなら、それを整理しておくこと自体が仕事だからです。安価なBluetoothタグでは、距離を推定する方法はRSSI（受信信号強度表示）でした。受信信号の強さを測定し、それを使用してタグがおおよそどのくらい離れているかを推測します。問題は、信号強度が距離よりもはるかに多くの要因に依存することです。壁、駐車中の車、反射、アンテナの向き、無線機とアンテナの違いなどがすべて影響します。デバイスの設計によっては、バッテリー電圧でさえ一部のハードウェアの送信電力に影響を与える可能性があります。信号が弱いということは、ゴミ箱が遠くに移動したことを意味するかもしれませんが、何かが邪魔になったことを意味するかもしれません。距離を推定するには非常に不正確な方法であり、私の元のセットアップがなぜそれほどフラストレーションだったのかを説明しています。UWBは、デバイス間で無線信号が移動するのにかかる時間を測定するため、興味深かったです。これにより、信号強度から推測する必要なく距離を測定できます。もちろん、周囲を通過する信号を得る必要があります。別の無線を選択しても、駐車中の車が消えるわけではありません。また、アンカーをいくつ追加すれば、その認識に次元を追加できるかという学術的な問題にしばらく時間を費やしました。距離だけでなく方向も知りたい場合はどうなりますか？またはゴミ箱の正確な位置 - 2D平面で三角測量するためにいくつの固定参照点が必要になりますか？この仕事には全く値しないですが、横道にそれる考えは横道にそれる考えです。ゴミ箱については、各ゴミ箱が通常の保管場所から十分に移動して「外」と見なされるかどうかを知るだけで十分でした。1つのアンカーでテストを開始できました。10メートルの境界線を使用しました。内側は「ホーム」、それを超えると「外」と見なします。新鮮な読み取りがある場合。私の設置に固有ですが、庭をポジショニングテスト範囲に変えるのではなく、1つの電源ボードから始めることができました。2つのボードと外での散歩最初の実験では、2つのMakerfabs ESP32-WROVER/DW3000ボードを使用し、両方ともUSBで給電しました。Home Assistantで何か賢いことをする前に、それらが距離を測定するのを見たかったのです。ローカルのWebビューにより、USBケーブルを2つの間に伸ばすことなく、それらを分離して何が起こるかを見ることができました。開発ボードの1つ。これは実験で使用されたDW3000モデルです。ハードウェアリファレンス。アンテナの向きは驚くほど大きな違いをもたらしました。約10メートルの距離で、ボードを平らな状態から直立状態に変更すると、そのテストでの観測された成功率は37％から100％に向上しました。初期の高速設定が苦戦した場所では、より遅い無線設定と長いプリアンブルも機能しました。これらは、最初の結果を中心に何かを設計する前に発見するのに役立つ発見でした。テープメジャーで初めてキャリブレーションし、報告された距離が私の測定値と2センチメートル未満しか違わないのを見たとき、私の心は完全に吹き飛ばされました。2つの小さなボードが無線信号を交換し、その程度までテープメジャーに同意していました。後で記録されたテストでは、10.1メートルの測定されたギャップが約10.09メートルの平均読み取り値を生み出し、標準偏差は3センチメートルでした。これは、ゴミ箱が保管エリアを離れたことを認識するだけでよいプロジェクトにとって励みになりました。2センチメートル未満の結果は、私が最初のキャリブレーションで見たものであり、すべてのタグ、向き、または屋外の位置でのその精度を約束するものではありませんでした。屋外の散歩はより多くのことを明らかにしました。読み取りは、約30メートルまでは信頼できましたが、それより先は断続的でした。記録された最も遠い読み取りは37.28メートルで、ギャップがありました。車がパスを完全にブロックする可能性がありました。ボードを屋外で直立に持ち、ゴミ箱の縁の下に小さなタグを取り付けることは、明らかに異なるテストになるでしょう。2つのボードでのウォークテスト。有用な出発点を示しましたが、設置されたゴミ箱のカバレッジを確立するものではありませんでした。記録された所見。アンカーはMQTT経由で読み取り値を公開し、Home Assistantは各タグに個別のデバイスを検出します。ESPHomeコンポーネントも検討しましたが、私が望む構成にはあまり追加されませんでした。追加のBinRangeサーバーやクラウドサービスはなく、Home AssistantまたはMQTT接続が利用できない間も無線は範囲測定を続けることができます。ゴミ箱に載せるには小さすぎるもの開発ボードはリンクを証明するのに役立ちました。各ゴミ箱にバッテリーと即席の箱を取り付けたものをぶら下げたくはありませんでした。ゴミ箱側のハードウェアは、小さく自己完結型のポックである必要がありました。カスタムタグと市販のタグを検討しましたが、重要な質問は、独自のファームウェアを実行して独自のアンカーで使用できるかどうかでした。小さなUWBタグは、別のUWB製品と自動的に互換性があるわけではありません。最終的に購入したパッケージ化されたタグはKKM K4Wsで、nRF52833プロセッサ、DW3110無線、LIS3DH加速度計を搭載しています。取り外し可能なCR2477コイン電池（ちなみに、これは some chonky boy コイン電池です！初めて見ました、太いですね）を使用しています。2つのMakerfabsボードは、送料込みで123.64 USドルでした。10個のサンプルタグ（1個25 USドル）、プログラミングジグ、送料でさらに330 USドルかかりました。これらは、当時の実験にかかった費用であり、現在の買い物リストや完成した6ゴミ箱キットの費用ではありません。ペイバック期間を計算するのは避けるべきだと思います。サプライヤーは、タグに私のファームウェアを実行できると述べ、プログラミング接続にアクセスするためのジグを提供しました。私は提供されているハードウェアと、プログラミングアクセスが何らかの方法でロックされていないことを知ることに、はるかに興味がありました。非