森林火災監視および検出システム（SMSアラート付き）

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Arduino IDE

このプロジェクトについて

森林火災の検出プロセスは、森林内の樹木に植えられたノードのいずれかで開始されます。フォレストには、互いに適切な距離に配置されたノードのネットワークがあり、ノードには、デバイス（この場合はRFモジュール）を介して、Arduinoを使用して通信する機能があります。ノード（ソースノード）の近くの大気パラメータ（温度上昇、煙による空気の汚染など）にしきい値を超える変化が見つかった場合、情報はメイン/に到達するまで最も近い中間ノードに渡されます。ヘッド端子。メイン/ヘッド端末はGSMモデムを使用して、情報を携帯電話（森林火災監視センター）に渡します。

物理モデルの送信機部分

森林火災検知モジュールは、3つの異なる段階で機能します。最初の段階は、温度や煙などの外部環境パラメータを読み取ることで構成されます。最初の段階は、アナログデータを検知してデジタルデータに変換するために使用されるいくつかのセンサーの助けを借りて行われます。センサーは、温度、湿度、空気の質などのパラメーターを読み取り、この情報を次に近いノードに送信します。このプロセスは、情報がプロセス全体の第2段階であるfinalnodeまたはメインターミナルに到達するまで続きます。第3段階は、森林火災監視ユニットへの情報の送信で構成されます。

各ノードには、温度および湿度センサー、煙センサー、およびマイクロコントローラーユニットがあります。 Arduinoはマイクロコントローラーデバイスとして使用されています。センサーはArduinoと対話し、比較プロセスのために情報を保存します。これらの各パラメーターには、事前定義されたしきい値があります。マイクロプロセッサは、一定の時間間隔でセンサー値をしきい値と比較します。比較に基づいて、センサーの入力値がしきい値を超えた場合、ノードは情報を次の近くのノードに送信し、次に、ノードは情報を他の近くのノードに送信します。このようにして、メッセージフローはこのモデルで規制されます。

装置の物理モデル

物理モデルの送信機部分

シリアルモニターでのシリアル読み取り

GSMモジュールが受信したメッセージ

コード

• 受信機側と送信機側のArduinoモジュールコード

受信機と送信機側のArduinoモジュールコード Python

 ########（PART-1）######受信機側Arduinoコード########################## // RadioHead振幅偏移変調ライブラリを含める#include  #include  / /依存するSPIライブラリを含める#include  #include  SoftwareSerial mySerial（4、3）; // Constants＃define DHTPIN 2 //接続しているピン#defineDHTTYPE DHT11 // DHT11int smokeA0 =A5; //しきい値intsensorThres =400; //変数を定義しますDHTdht（DHTPIN、DHTTYPE）; //通常の16mhzArduinoのDHTセンサーを初期化します// Variablesfloathum; //湿度値を保存しますfloattemp; //温度値を格納します//出力文字列を定義しますStringstr_humid; String str_temp; String str_smk; String str_out; //振幅偏移変調オブジェクトを作成RH_ASKrf_driver; void setup（）{pinMode（smokeA0、INPUT）; dht.begin（）; // ASKオブジェクトを初期化しますrf_driver.init（）; //シリアルモニターを設定しますSerial.begin（9600）; mySerial.begin（115200）;} void loop（）{delay（2000）; hum =dht.readHumidity（）; temp =dht.readTemperature（）; Serial.print（ "Reciever Humidity ="）; Serial.print（hum）; Serial.print（ '\ n'）; Serial.print（ "Reciever Temperature ="）; Serial.println（temp）; int analogSensor =analogRead（smokeA0）;文字列smk; //しきい値に達しているかどうかを確認しますif（analogSensor> SensorThres）{Serial.print（ "Smoke at Reciever"）; Serial.print（ '\ n'）; smk ="煙"; } else {Serial.print（ "Clean at Reciever"）; Serial.print（ '\ n'）; smk ="クリーン"; } //バッファを予想されるメッセージのサイズに設定しますuint8_tbuf [20]; uint8_t buflen =sizeof（buf）; //受信したパケットが正しいサイズかどうかを確認しますif（rf_driver.recv（buf、＆buflen））{str_out =String（（char *）buf）; for（int i =0; i  =60 &&temp>
 =25）{Serial.print（ "受信者で火災が検出されました"）; mySerial.println（ "AT + CMGF =1"）; // GSMモジュールをテキストモードに設定delay（1000）; // 1000ミリ秒または1秒の遅延mySerial.println（ "AT + CMGS =\" + 918744984131 \ "\ r"）; // xを携帯電話番号delay（1000）;に置き換えます。 mySerial.println（ "FIRE ALERT !!"）; Serial.println（ '\ n'）; mySerial.println（ "受信者ノードでの起動"）; Serial.println（ '\ n'）; mySerial.println（ "Temperature：" + String（temp））; Serial.print（ '\ n'）; mySerial.println（ "湿度：" + String（hum））; Serial.print（ '\ n'）; mySerial.println（ "Air Quality：" + smk）; delay（100）; mySerial.println（（char）26）; // CTRL + ZのASCIIコードdelay（1000）; } if（str_humid.toInt（）> =60 &&str_temp.toInt（）> =25）{Serial.print（ "送信機で火災が検出されました"）; mySerial.println（ "AT + CMGF =1"）; // GSMモジュールをテキストモードに設定delay（1000）; mySerial.println（ "AT + CMGS =\" + 918744984131 \ "\ r"）; // xを携帯電話番号delay（1000）;に置き換えます。 mySerial.println（ "FIRE ALERT !!"）; Serial.println（ '\ n'）; mySerial.println（ "送信機ノードでの起動"）; Serial.println（ '\ n'）; mySerial.println（ "Temperature：" + str_temp）; Serial.print（ '\ n'）; mySerial.println（ "湿度：" + str_humid）; Serial.print（ '\ n'）; mySerial.println（ "Air Quality：" + String（str_smk））; delay（100）; mySerial.println（（char）26）; // CTRL + ZのASCIIコードdelay（1000）; }} #######（PART-2）############送信機側Arduinoコード#################### #################################################### ################### include  #include  #include  // Constants＃define DHTPIN 2 //どのピン接続している＃define DHTTYPE DHT11 // DHT11DHT dht（DHTPIN、DHTTYPE）; //通常の16MHzのDHTセンサーを初期化しますArduinointsmokeA0 =A5; //しきい値intsensorThres =400; //変数を定義しますfloathum; //湿度値をパーセントフロート温度で保存します; //温度値をCelciusfloatsmkに格納します; //出力文字列を定義しますStringstr_humid; String str_temp; String str_smk; String str_out; //振幅偏移変調ObjectRH_ASKrf_driverを作成します; //通常の16mhzArduinoのDHTセンサーを初期化しますvoidsetup（）{dht.begin（）; pinMode（smokeA0、INPUT）; // ASKオブジェクトを初期化しますrf_driver.init（）; } void loop（）{delay（2000）; // DHT-22センサーがhum =dht.readHumidity（）;を安定化できるように遅延します//湿度値を取得しますtemp =dht.readTemperature（）; //温度値を取得します//湿度を文字列に変換しますstr_humid =String（hum）; Serial.print（hum）; //温度を文字列に変換しますstr_temp =String（temp）; Serial.print（temp）; int analogSensor =analogRead（smokeA0）; //しきい値に達しているかどうかを確認しますif（analogSensor> SensorThres）{str_smk ="1"; } else {str_smk ="0"; } //湿度と温度を組み合わせるif（str_smk =="1"）{str_out =str_humid + "、" + str_temp + "、" + "Smoke"; } if（str_smk =="0"）{str_out =str_humid + "、" + str_temp + "、" + "Clean"; } //出力文字を作成しますconstchar * msg =str_out.c_str（）; rf_driver.send（（uint8_t *）msg、strlen（msg））; rf_driver.waitPacketSent（）; } 

回路図