১৩ মাইল ২১ কিলোমিটার দূর থেকে রিমোট ডোর অ্যালার্ট সিস্টেম লোরা দিয়ে – অফ দ্য গ্রিড! (হেলটেক ওয়াইফাই লোরা ৩২ ভি৩)

১৩ মাইল ২১ কিলোমিটার দূর থেকে রিমোট ডোর অ্যালার্ট সিস্টেম লোরা দিয়ে – অফ দ্য গ্রিড! (হেলটেক ওয়াইফাই লোরা ৩২ ভি৩)

একটি দূরবর্তী কেবিনের সামনের দরজা, একটি খামারের গেট, বা একটি স্টোরেজ ইউনিটের প্রবেশপথ ১৩ মাইলেরও বেশি (২১ কিমি) দূর থেকে পর্যবেক্ষণ করার কথা কল্পনা করুন—ওয়াই-ফাই সংযোগ, সেলুলার সিম কার্ড, বা কোনো মাসিক ফি ছাড়াই। এটি কোনো ভবিষ্যৎ-নির্ভর ধারণা নয়; এটি LoRa (লং রেঞ্জ) প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি বাস্তব সম্ভাবনা। এই প্রকল্পে, আমরা Heltec Wi-Fi LoRa 32 V3 মডিউল ব্যবহার করে একটি দীর্ঘ-পাল্লার দরজা পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা তৈরি করব, যা একটি Meshnology N32 কেসে সুন্দরভাবে প্যাকেজ করা থাকবে এবং ৩০০০ mAh ব্যাটারি সহ দীর্ঘস্থায়ী, অফ-গ্রিড পারফরম্যান্সের জন্য উপযুক্ত।

এই প্রকল্পটি একটি হল ইফেক্ট সেন্সর ব্যবহার করে দরজা খোলা বা বন্ধ আছে কিনা তা সনাক্ত করে এবং LoRa ব্যান্ডের মাধ্যমে সেই অবস্থা প্রেরণ করে। এটি কেবিন, শস্যাগার, স্টোরেজ ইউনিট, বা এমন যেকোনো স্থানের জন্য একটি নিখুঁত সমাধান যেখানে বিদ্যমান অবকাঠামোর উপর নির্ভর না করে নির্ভরযোগ্য দূরবর্তী পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন। আপনি এমনকি একটি স্থানীয় অ্যালার্ম সিস্টেম তৈরি করতে রিসিভারে একটি বুজার বা রিলে যোগ করতে পারেন।

এই প্রকল্পটি ব্যবহার করার কিছু ব্যবহারিক উপায় এখানে দেওয়া হলো:

• তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য এটি বন্ধ আছে তা নিশ্চিত করতে একটি দূরবর্তী গ্রিনহাউসের দরজা পর্যবেক্ষণ করুন।
• আপনি সম্পত্তি ছেড়ে যাওয়ার পরে একটি শস্যাগার বা আস্তাবলের দরজা খোলা রেখে দেওয়া হয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করুন।
• একটি শেড বা ওয়ার্কশপের জন্য একটি দীর্ঘ-পাল্লার নিরাপত্তা অ্যালার্ম তৈরি করুন।
• একটি মেইলবক্স বা গেট খোলা হলে বিজ্ঞপ্তি পান।
• একটি বেড়া দেওয়া এলাকা বা নির্মাণ সাইটে প্রবেশাধিকার পর্যবেক্ষণ করুন।

এই গাইডটি Wi-Fi LoRa 32 V3 সিরিজের চতুর্থ অংশ। পূর্ববর্তী ভিডিওগুলিতে তাপমাত্রার ডেটা পাঠানো, ১৫০V ডিসি পর্যন্ত পড়া, এবং LoRa-এর মাধ্যমে দূর থেকে একটি রিলে নিয়ন্ত্রণ করা—সবই LoRa-এর মাধ্যমে—কভার করা হয়েছে। এই প্রকল্পটি একটি সম্পূর্ণ, ব্যবহারিক পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা তৈরি করতে সেই ধারণাগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি।

প্রয়োজনীয় হার্ডওয়্যার

এই প্রকল্পটি তৈরি করতে, আপনার নিম্নলিখিত উপাদানগুলির প্রয়োজন হবে:

• ২x Heltec Wi-Fi LoRa 32 V3 মডিউল
• ২x Meshnology N32 কেস (বা অনুরূপ আবরণ)
• ২x ৩০০০ mAh ৩.৭V LiPo ব্যাটারি
• ১x হল ইফেক্ট সেন্সর মডিউল (ডিজিটাল আউটপুট সহ)
• ১x ছোট চুম্বক (দরজার জন্য)
• ১x বুজার (৫V ৩.৩V-এর সাথে কাজ করে) বা একটি ৫V রিলে মডিউল
• ১x 2N2222 NPN ট্রানজিস্টর (বুজার সার্কিটের জন্য)
• ১x ১kΩ রোধক
• সংযোগকারী তার এবং একটি সোল্ডারিং আয়রন

Meshnology N32 কেস এই নির্মাণের জন্য একটি দুর্দান্ত বিকল্প। এটি Heltec মডিউল এবং একটি ৩০০০ mAh ব্যাটারি রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা একটি পরিষ্কার, পেশাদার ফিনিশ প্রদান করে। আপনি শুরু করার জন্য একটি সাধারণ ব্রেডবোর্ড বা একটি কাস্টম 3D-প্রিন্টেড এনক্লোজারও ব্যবহার করতে পারেন।

ওয়্যারিং গাইড

দুটি প্রধান সার্কিট তৈরি করতে হবে: ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার। ট্রান্সমিটারটি হল ইফেক্ট সেন্সরের সাথে সংযুক্ত, যখন রিসিভারটি অ্যালার্মের জন্য একটি বুজার বা রিলে মডিউলের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

ট্রান্সমিটার ওয়্যারিং:

এই সেটআপটি খুবই সহজবোধ্য। হল ইফেক্ট সেন্সরের চারটি পিন রয়েছে: VCC, GND, DO (ডিজিটাল আউট), এবং AO (অ্যানালগ আউট)। এই প্রকল্পের জন্য, আমাদের শুধুমাত্র ডিজিটাল আউটপুট প্রয়োজন।

• সেন্সরের VCC Heltec বোর্ডের ৩.৩V পিনের সাথে সংযুক্ত হয়।
• সেন্সরের GND Heltec বোর্ডের একটি GND পিনের সাথে সংযুক্ত হয়।
• সেন্সরের DO Heltec বোর্ডের GPIO ৪-এর সাথে সংযুক্ত হয়।
• AO পিনটি সংযোগহীন রাখা হয়।

রিসিভার ওয়্যারিং (বুজার):

একটি বুজার চালানোর জন্য, একটি ট্রানজিস্টর একটি সুইচ হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ বুজারটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের GPIO পিন নিরাপদে সরবরাহ করতে পারে তার চেয়ে বেশি কারেন্ট টানতে পারে। সার্কিটটি সহজ:

• বুজারের পজিটিভ লিড ৩.৩V পিনের সাথে সংযুক্ত হয়।
• বুজারের নেগেটিভ লিড 2N2222 ট্রানজিস্টরের কালেক্টরের সাথে সংযুক্ত হয়।
• ট্রানজিস্টরের ইমিটার GND-এর সাথে সংযুক্ত হয়।
• ট্রানজিস্টরের বেস রিসিভারের Heltec বোর্ডের GPIO ৪-এর সাথে একটি ১kΩ রোধকের মাধ্যমে সংযুক্ত হয়।

রিসিভার ওয়্যারিং (রিলে):

যদি আপনি একটি লাইট বা সাইরেনের মতো একটি লোড নিয়ন্ত্রণ করতে চান, আপনি একটি রিলে মডিউল ব্যবহার করতে পারেন। ওয়্যারিং আরও সহজ:

• রিলে মডিউলের VCC ৩.৩V পিনের সাথে সংযুক্ত হয় (বা বুস্ট কনভার্টার ব্যবহার করলে ৫V)।
• রিলে মডিউলের GND GND-এর সাথে সংযুক্ত হয়।
• রিলে মডিউলের IN Heltec বোর্ডের GPIO ৪-এর সাথে সংযুক্ত হয়।

তারপর আপনি আপনার AC বা DC লোডটি রিলের আউটপুট টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত করতে পারেন। রিলেটি একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সুইচ হিসাবে কাজ করে, দরজা খোলা হলে সার্কিটটি বন্ধ করে দেয়।

বুজার সার্কিটের জন্য, 2N2222 ট্রানজিস্টরটি GPIO পিন থেকে কারেন্ট বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। GPIO পিন এবং বেসের মধ্যে একটি ১kΩ রোধক রাখা হয় ট্রানজিস্টরে কারেন্ট সীমিত করতে। বুজারটি ৩.৩V এবং কালেক্টরের মধ্যে সংযুক্ত থাকে, তাই যখন ট্রানজিস্টর চালু হয়, এটি সার্কিটটি সম্পূর্ণ করে এবং বুজারটি শব্দ করে।

সফটওয়্যার সেট আপ করা

কোড আপলোড করার আগে, আপনাকে আপনার Arduino IDE-তে প্রয়োজনীয় সফটওয়্যার এবং লাইব্রেরিগুলি ইনস্টল করতে হবে। প্রথমে, নিশ্চিত করুন যে আপনার Arduino IDE ইনস্টল করা আছে। তারপর, এই ধাপগুলি অনুসরণ করুন:

1. ESP32 বোর্ড সাপোর্ট ইনস্টল করুন: বোর্ড ম্যানেজার খুলুন (Tools > Board > Boards Manager), "ESP32" সার্চ করুন এবং Espressif Systems-এর প্যাকেজটি ইনস্টল করুন।
2. Heltec বোর্ড URL যোগ করুন: File > Preferences-এ যান এবং "Additional Boards Manager URLs" ফিল্ডে JSON URLটি পেস্ট করুন https://resource.heltec.cn/download/package_heltec_esp32_index.json Heltec ESP32 বোর্ডগুলির জন্য। এই লিঙ্কটি Heltec ডকুমেন্টেশন পৃষ্ঠায় পাবেন। তারপর, বোর্ড ম্যানেজারে ফিরে যান, "Heltec ESP32" সার্চ করুন এবং এটি ইনস্টল করুন।
3. লাইব্রেরি ইনস্টল করুন: Tools > Manage Libraries-এ যান এবং নিম্নলিখিতগুলি ইনস্টল করুন:
   • Heltec ESP32 Dev Boards - Heltec Automation দ্বারা
   • Adafruit GFX Library - Adafruit দ্বারা (প্রম্পট করা হলে সমস্ত নির্ভরতা ইনস্টল করুন)
   • Robojax Heltec LoRa 32 লাইব্রেরি (ভিডিও বিবরণের লিঙ্ক থেকে .zip ফাইলটি ডাউনলোড করুন এবং Sketch > Include Library > Add .ZIP Library-এর মাধ্যমে এটি ইনস্টল করুন)।

লাইব্রেরিগুলি ইনস্টল করার পরে, Tools > Board > Heltec ESP32 Arduino > Heltec Wi-Fi LoRa 32(V3)-এ গিয়ে সঠিক বোর্ডটি নির্বাচন করতে পারেন। সঠিক পোর্টটি নির্বাচিত হয়েছে তা নিশ্চিত করুন।

কোড ব্যাখ্যা

এই প্রকল্পটি দুটি পৃথক কোড ফাইল ব্যবহার করে: একটি ট্রান্সমিটারের জন্য এবং একটি রিসিভারের জন্য। উভয়ই Robojax Heltec LoRa 32 লাইব্রেরির উদাহরণ মেনুতে অন্তর্ভুক্ত। কোডটি মূলত পূর্ব-লিখিত; আপনাকে কেবল আপনার নেটওয়ার্ক কনফিগার করতে প্রতিটি ফাইলের শীর্ষে কয়েকটি মূল ভেরিয়েবল সামঞ্জস্য করতে হবে।

ট্রান্সমিটার কোড (Door Alarm TX):

File > Examples > Robojax Heltec LoRa 32 > Door Alarm TX থেকে ট্রান্সমিটার কোডটি খুলুন। আপনাকে পরিবর্তন করতে হবে এমন মূল সেটিংস হল:

• Door Sensor Pin: এটি GPIO পিন যা হল ইফেক্ট সেন্সরের ডিজিটাল আউটপুটের সাথে সংযুক্ত। ডিফল্ট হল পিন 4, তবে আপনি যদি এটি ভিন্নভাবে সংযুক্ত করে থাকেন তবে এটি পরিবর্তন করতে পারেন।
• টেক্সট স্ট্রিং: আপনি প্রদর্শিত এবং প্রেরিত টেক্সট পরিবর্তন করতে পারেন, যেমন "Door is OPEN" এবং "Door is CLOSED"। ডাবল কোটেশন রাখুন কারণ এগুলি স্ট্রিং।
• Secure Key: এটি একটি গোপন স্ট্রিং যা ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে মিলতে হবে। এটি অন্য LoRa ডিভাইসগুলিকে আপনার অ্যালার্ম ট্রিগার করা থেকে বিরত রাখে। এটি একটি অনন্য মানতে পরিবর্তন করুন।
• Frequency: এটি আপনার অঞ্চলের জন্য সঠিক ফ্রিকোয়েন্সিতে সেট করতে হবে (যেমন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জন্য 915 MHz, ইউরোপের জন্য 868 MHz)। এটি রিসিভারের ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলতে হবে।
• TX Power: এটি dBm-এ ট্রান্সমিশন পাওয়ার সেট করে। আপনি এটি 2 থেকে 20 পর্যন্ত সেট করতে পারেন। স্বল্প-পরিসরের পরীক্ষার জন্য, 2-এর মতো কম মান যথেষ্ট। দীর্ঘ-পরিসরের 13-মাইল পরীক্ষার জন্য, এটি 20-এ সেট করা হয়েছিল। উচ্চতর পাওয়ার ব্যাটারি দ্রুত নিষ্কাশন করবে।

রিসিভার কোড (Door Alarm RX):

File > Examples > Robojax Heltec LoRa 32 > Door Alarm RX থেকে রিসিভার কোডটি খুলুন। মূল সেটিংস হল:

• Relay Pin: GPIO পিন যা রিলে বা বাজারের নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের সাথে সংযুক্ত। ডিফল্ট হল পিন 4।
• Alarm Duration: এই ভেরিয়েবলটি নির্ধারণ করে যে "Door Open" সংকেত পাওয়ার পরে রিলে বা বাজার কতক্ষণ সক্রিয় থাকে। ডিফল্ট হল 1000 মিলিসেকেন্ড (1 সেকেন্ড)। আপনি যদি অ্যালার্মটি আরও দীর্ঘ বাজাতে চান তবে এটি 10,000 বা 20,000 ms-এ বাড়াতে পারেন।
• Secure Key: এটি ট্রান্সমিটার কোডে আপনি যে কী সেট করেছেন তার সাথে অভিন্ন হতে হবে।
• Frequency: এটি আপনার অঞ্চলের জন্য ট্রান্সমিটারের ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মিলতে হবে।

এই সেটিংস কনফিগার করার পরে, আপনি প্রতিটি সংশ্লিষ্ট বোর্ডে কোড আপলোড করতে পারেন।

লাইভ প্রকল্প এবং প্রদর্শন

ভিডিওতে, প্রকল্পটি একটি ওয়ার্কবেঞ্চে এবং বাস্তব-বিশ্বের পরিস্থিতিতে উভয়ই প্রদর্শিত হয়েছে। ল্যাবে, ট্রান্সমিটারটি একটি হল ইফেক্ট সেন্সরের সাথে সংযুক্ত, এবং দরজা খোলা এবং বন্ধ হওয়া অনুকরণ করতে একটি চুম্বক ব্যবহার করা হয়। যখন চুম্বকটি সেন্সরের কাছাকাছি থাকে, সিস্টেমটি "CLOSED" দেখায় এবং যখন এটি সরানো হয়, তখন "OPEN" দেখায়। এই অবস্থাটি রিসিভারে প্রেরণ করা হয়, যা একটি বাজার বা রিলে সক্রিয় করে।

বাস্তব-বিশ্বের পরীক্ষায় একটি দরজায় হল ইফেক্ট সেন্সর এবং চুম্বক মাউন্ট করা জড়িত ছিল। যখন দরজাটি খোলা হয়েছিল, রিসিভারটি অবিলম্বে "OPEN" প্রদর্শন করেছিল এবং অ্যালার্ম ট্রিগার করেছিল। দরজা বন্ধ করলে "CLOSED" সংকেত পাঠানো হয় এবং অ্যালার্ম বন্ধ হয়ে যায়।

দীর্ঘ-পরিসরের ক্ষমতা প্রমাণ করতে, ট্রান্সমিটারটি একটি হ্রদের পাশে একটি ট্রাইপডে স্থাপন করা হয়েছিল যেখানে স্পষ্ট দৃষ্টিরেখা ছিল। তারপর রিসিভারটি 13 মাইল (21 কিমি) এরও বেশি দূরত্বের একটি স্থানে নিয়ে যাওয়া হয়েছিল। এই দূরত্বে, রিসিভারটি এখনও সংকেত তুলতে এবং প্রেরিত ডেটা প্রদর্শন করতে সক্ষম ছিল, যা অফ-গ্রিড যোগাযোগের জন্য LoRa-এর শক্তি এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদর্শন করে।

একটি রেঞ্জ পরীক্ষার জন্য, আপনি TX পাওয়ার 20 dBm-এ সেট করতে পারেন। তবে, ল্যাবে বা স্বল্প দূরত্বে দৈনন্দিন ব্যবহারের জন্য, এটি 2 dBm-এ সেট করলে ব্যাটারির আয়ু বাঁচবে। একটি 3000 mAh ব্যাটারির সাথে, ট্রান্সমিটারটি ট্রান্সমিশন পাওয়ার এবং আপডেটের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে কয়েক দিন স্থায়ী হতে পারে।

অধ্যায়

• [00:00] রিমোট ডোর অ্যালার্ট সিস্টেমের পরিচিতি
• [01:04] LoRa প্রকল্প সিরিজের ওভারভিউ
• [02:01] উপাদান এবং হার্ডওয়্যার ওভারভিউ
• [05:42] মেশনোলজি N32 কেস এবং ব্যাটারি বিকল্প
• [07:20] মেশনোলজি N32 কেস একত্রিত করা
• [11:41] সংযোগকারী এবং ব্যাটারি নিরাপত্তা পরীক্ষা
• [12:22] হল ইফেক্ট সেন্সর এবং রিলে ওয়্যারিং
• [13:51] ট্রানজিস্টর দিয়ে বাজারের ওয়্যারিং
• [17:48] চূড়ান্ত সমাবেশ এবং সেন্সর সমন্বয়
• [23:20] সফটওয়্যার এবং লাইব্রেরি ইনস্টল করা
• [27:42] ট্রান্সমিটার কোড কনফিগার এবং আপলোড করা
• [30:22] রিসিভার কোড কনফিগার এবং আপলোড করা
• [31:56] ডোর অ্যালার্ম সিস্টেমের ল্যাব প্রদর্শন
• [33:03] প্রকৃত দরজায় পরীক্ষা
• [34:08] ১৩-মাইল রেঞ্জ পরীক্ষা এবং উপসংহার