Використання micro:bit для побудови розподілених сенсорних мереж у робототехнічних системах
Ключові слова:
розподілена сенсорна мережа, мікроконтролер, робототехнічна система, протоколи комунікації, модульна системаАнотація
Мета. Метою статті є дослідження можливостей інтеграції мікроконтролера micro:bit із зовнішніми пристроями через протоколи UART, I2C та SPI для створення модульних і розподілених сенсорних мереж у робототехнічних системах. Стаття зосереджується на питаннях сумісності цих протоколів з іншими пристроями та можливими рішеннями. Дизайн / Метод / Підхід. У статті використовується експериментальний підхід, що передбачає вивчення використання стандартних комунікаційних протоколів для підключення micro:bit до зовнішніх сенсорів та контролерів, таких як Raspberry Pi, для побудови модульної сенсорної мережі. Результати. Було виявлено, що micro:bit підтримує всі основні комунікаційні протоколи, проте існують проблеми сумісності з радіопротоколом та зовнішніми пристроями. UART, I2C та SPI дозволяють micro:bit інтегруватися з широким спектром сенсорів і пристроїв, але для стабільної роботи необхідна додаткова конфігурація. Теоретичне значення. Стаття демонструє, що використання стандартних протоколів для інтеграції пристроїв у робототехнічні системи є ключовим аспектом створення модульних сенсорних мереж. Вона показує, що micro:bit може бути важливим компонентом для розвитку таких систем. Практичне значення. Результати можуть бути застосовані в освітніх проектах та для створення модульних робототехнічних систем, де micro:bit виступає в ролі керуючого модуля різних сенсорів. Це розширює потенційне використання недорогих мікроконтролерів у реальних сценаріях. Оригінальність / Цінність. Стаття робить внесок у дослідження інтеграції micro:bit у робототехнічні системи, що є важливим для освітньої робототехніки, оскільки вона показує нові можливості використання мікроконтролерів у розподілених системах. Обмеження дослідження / Майбутні дослідження. Обмеження дослідження полягає в тому, що воно базується на теоретичних припущеннях щодо стабільності протоколів при підключенні кількох модулів. Майбутні дослідження повинні зосередитися на тестуванні в реальних умовах сумісності з іншими пристроями та оптимізації бездротового зв'язку. Тип статті. Це технічна замітка, що містить як експериментальні, так і теоретичні елементи, досліджуючи питання інтеграції micro:bit у розподілені системи.
Завантажити
Посилання
Ruch, A. (2022). Micro:bit; Cheap and Simple Hardware for Coding. In 3rd International STEM Education Conference Proceedings (pp. 26-37). Pusula 20 Teknoloji ve Yayıncılık A.Ş. https://www.stempd.net/wp-content/uploads/2021/01/Proceedings_3rd-International-STEM-Education-Conference.pdf
Voštinár, P., & Knežník, J. (2020). Education with BBC micro:bit. International Journal of Online and Biomedical Engineering (IJOE), 16(14), 81–94. https://doi.org/10.3991/ijoe.v16i14.17071
Ahmad, B., Ahmed, R., Masroor, S., Mahmood, B., Hasan, S. Z. U., Jamil, M., Khan, M. T., Younas, M. T., Wahab, A., Haydar, B., Subhani, M., Khan, M. A., & Tariq, S. (2023). Evaluation of Smart Greenhouse Monitoring System using Raspberry-Pi Microcontroller for the Production of Tomato Crop. Journal of Applied Research in Plant Sciences, 4(01), 452–458. https://doi.org/10.38211/joarps.2023.04.01.54
Cederqvist, A.-M. (2021). Designing and coding with BBC micro:bit to solve a real-world task – a challenging movement between contexts. Education and Information Technologies, 27(5), 5917–5951. https://doi.org/10.1007/s10639-021-10865-w
Carreira, R., Costa, N., Ramos, J., Frazão, L., & Pereira, A. (2024). A ROS2-Based Gateway for Modular Hardware Usage in Heterogeneous Environments. Sensors, 24(19), 6341. https://doi.org/10.3390/s24196341
Zhuang, C. (2024). Comparison And Selection of Commonly Used Communication Protocols in Measurement and Control Instruments. Highlights in Science, Engineering and Technology, 81, 540–546. https://doi.org/10.54097/em4syb59
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Roman Duban, Yurii Yurko (Author)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
