构建一款监控设备
我们都知道不能把狗留在车内高温的车里。但你的房车或旅行拖车同样存在危险。如果它配有空调，就能保持车内凉爽，让狗狗舒适自在。但如果发电机没油了，或者空调出现故障呢?一旦这种情况发生在你外出徒步或购物时，后果可能非常严重。
我设计这个设备就是为了防止这种情况。如果你听说过Waggle，它基本上就是这样的(但价格更便宜)。它能监测温度和湿度，拍照，并在环境过热时向你发送提醒。所有数据都通过Hologram的蜂窝网络传输，系统会自动切换网络，因此非常可靠。而且价格也很实惠，每月运行成本应该只需几美元。
我和妻子从亚利桑那州到黄石公园，再返回的露营之旅中，仅用几天时间就制作出了这个设备的第一个版本。我们有一辆Scamp五轮房车，想确保我们的狗狗安全。
为了在这么短的时间内完成，我使用了 Embedder。这是一个专为嵌入式开发设计的 AI 工具，效果非常好。如果你从事电子硬件相关工作，强烈推荐你试试 Embedder!
组件
电子产品：
•树莓派Zero W 2
•Waveshare SIM7600G-H 4G HAT
•全息SIM卡
•BME280 传感器模块
•IMX219 Arducam V2
•Micro USB 电源(线缆或 12V 转 5V 转换器)
固件：
•M3热定型螺纹嵌件
•M2 热定型螺纹嵌件
•M3螺钉系列
•M2螺丝套装
多种选择，各具特色
外壳：
•底座(3D打印或CNC加工)
•封面(3D打印)
1：订购全息SIM卡
该设备完全依赖蜂窝网络连接。
在我的安卓设备测试中，ntfy 运行良好，提供的通知几乎不可能错过。据我了解，Pushover 在 iOS 上可能效果稍好一些，如果你觉得 ntfy 不够理想，或许值得尝试一下。
2：准备外壳
在等待零件送达的同时，你可以先制作好设备的外壳。
我设计的封面是使用FFF 3D打印机进行3D打印的。该打印机支持热固性螺纹嵌件，因此不适合树脂打印。建议您使用ASA、ABS或其他耐热材料进行打印。无需支撑结构。
使用专用工具或焊锡枪将M3插件插入所有孔中，但相机支架孔不插入M2插件。
底座可以采用3D打印或CNC铣削制作。我用Makera Z1铣床将底座从黄铜材料上加工出来，我认为这是最佳选择。但如果你没有铣床，3D打印也是完全可以的。
关于设计的一些背景信息：
我像往常一样使用 Autodesk Fusion CAD 软件来建模外壳。但这次，我先用 Creality Sermoon P1 对各个部件进行三维扫描，然后将扫描得到的网格导入 Fusion 中，从而在部件周围建模并实现完美贴合。
在发布如何操作的指南之前，我想先对这个流程稍作优化，但我很喜欢这种3D扫描结合Autodesk Fusion的方法，它省去了使用卡尺进行繁琐测量的步骤。
3：理解系统
系统分为两个“方面”。
第一部分是运行在树莓派Zero W 2上的所有内容，主要涉及从传感器/摄像头采集数据，并通过SIM HAT与网络接口连接，将这些数据上传至Hologram网络。
第二是云中的所有内容，它接收上传的数据，进行存储，并为用户提供界面。
第一组中的所有内容均基于 Python，使用 Embedder 编写。
第二组的所有功能都在一个 Google Firebase 应用中运行(同样使用 Embedder 编写)。它包含数据库和照片存储功能，以及一个网页界面，用户可以通过该界面查看数据、调整设置、浏览照片并设定通知阈值。
通知通过MQTT传输，因为这种方式所需数据极少且非常可靠。
要在手机上接收这些通知，你可以使用 ntfy(免费)或 Pushover(一次性费用)。两者都支持优先级设置以及静音/勿扰模式的紧急覆盖功能。
我觉得这非常重要，因为你不希望在狗狗处于危险时错过任何通知。
在我的安卓设备测试中，ntfy 运行良好，提供的通知几乎不可能错过。据我了解，Pushover 在 iOS 上可能效果稍好一些，如果你觉得 ntfy 不够理想，或许值得尝试一下。
4：连接组件
硬件连接简单。
SIM HAT 使用了弹针，这很方便。你只需使用提供的卡槽和螺丝将HAT安装到你的树莓派上即可。
然后使用Arducam附带的网线将其连接到树莓派。
最后，使用一些跳线将BME280传感器连接到树莓派的GPIO引脚：
5：软件设置
为了方便起见，我让 Embedder 创建了一个设置脚本/安装程序。
这不像在 Windows 上运行安装程序那样简单，但它能帮你安装必要的依赖项，并一步步指导你完成所有配置。
它通过两个阶段实现这一点：
第一阶段——在您的开发电脑上，完成 Firebase 应用的设置和部署。
第二阶段 - 在树莓派上，处理软件包的安装和配置。
项目文件中的 SETUP-GUIDE.txt 文档包含了完成所有操作的说明。README.md 文件提供了额外信息，特别适用于不想使用半自动安装程序/向导(或因某些原因该程序无法正常工作)的情况。
6：使用网页界面
按照设置说明操作后，您便可以通过任何联网设备的浏览器访问 Firebase 网页应用。您应为希望获得访问权限的任何人创建该应用的 Firebase 认证信息。
该网络应用程序将包含您房车/旅行拖车内部的照片，因此隐私保护非常重要!
然后，在网页应用中，您将看到关键信息和设置。
显示的数据包括：
•状态(在线/离线)
•当前温度
•当前湿度
•压力
•最后更新时间(应每分钟更新一次)
•最新照片
•包含24小时温度/湿度历史的图表
•近期照片集锦
可用的设置包括：
•是否上传照片
•高温警报阈值
•低温警报阈值
•高湿度警报阈值
网络应用中包含的设置和配置选项之外，还有许多其他功能。这些功能位于树莓派本身，您可以在设置过程中进行调整，例如启用或禁用通知服务，并输入所选服务的凭据。
7：组装设备并安装
一旦所有设置完成并确认无误，即可完成设备的组装。
首先使用M2螺丝将摄像头模块固定到外壳上，然后使用M3螺丝将BME280模块固定到外壳上。
接下来，使用支架及其螺丝将SIM HAT/Raspberry Pi固定到底座上。然后，将天线螺纹穿过盖子，另一侧安装垫圈/螺母，并最后用天线覆盖顶部即可。
最后，使用M3螺丝将底座和盖板连接起来。所有部件应正确对齐，然后插入micro USB数据线供电。
安装方式取决于您的房车或拖车。我设计的底座槽太长，因此您可以将螺丝穿过木制柜子或其他类似物品中。您也可以使用强力双面胶。
你应该把它放在一个具备以下三个特质的地方：
•视野良好，可以清楚看到狗狗不在的内部区域
•不要太高，也不要直接暴露在阳光下(可能会影响温度读数)
8：去露营吧!
现在你应该可以轻松地露营了!
全息开关可自动连接网络，因此无论你露营在何处，都有很大可能获得信号覆盖。如果信号不佳或希望限制数据使用，可以关闭照片上传功能，这样将消耗极少的数据。
在长期依赖之前，你应该先进行测试，以确保其运行可靠。
而且每次使用时，请记住，无论是监控设备还是你的智能手机，都需要服务来传递警报信息。由于该服务仅需少量数据并采用MQTT协议，因此其性能可能较差，但仍然可以正常工作。不过，我们关心的是你爱犬的安全，所以请在每个地点进行测试，确保能及时收到更新信息!
本文编译自hackster.io
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