Smart Mouse Trap

Smart Mouse Trap

OPO: IOT Essentials

Een geavanceerde IoT-enabled humane muizenval die hardware engineering, embedded programmering en cloud connectiviteit combineert om een intelligente ongediertebestrijding oplossing te creëren. Dit project demonstreert geavanceerde integratie van sensoren, actuatoren en real-time data streaming terwijl dierenwelzijn prioriteit heeft.

Project Overzicht

Duur: 6 weken
Teamgrootte: Solo project Type: Schoolproject (IoT Systemen)
Platform: Orange Pi single-board computer

Belangrijkste Functies

Humane Vangmechanisme

  • Niet-dodelijk Ontwerp: Vangt muizen veilig zonder schade met een val-deur mechanisme
  • Temperatuur Monitoring: Zorgt voor veilige omgevingsomstandigheden voor gevangen dieren
  • Snelle Vrijlating: Handmatige reset knop voor onmiddellijke dier vrijlating
  • Ventilatie Systeem: Adequate luchtstroom om dierenwelzijn te behouden

Slim Detectie Systeem

  • Ultrasone Sensoren: Precieze afstandsmeting voor trigger detectie
  • Instelbare Gevoeligheid: Rotary encoder voor aanpasbare trigger afstand
  • Vals Positief Preventie: Geavanceerde filtering om accidentele triggers te voorkomen

Geautomatiseerde Werking

  • Stepper Motor Besturing: Precieze deur mechanisme met vergrendeling mogelijkheid
  • DC Motor Reset: Geautomatiseerd val reset mechanisme voor continue werking
  • LED Indicator Systeem: Visuele status indicatoren voor val toestand
  • LCD Informatie Display: Real-time status en configuratie informatie

IoT Connectiviteit & Monitoring

  • Live Data Streaming: Real-time sensor data transmissie naar cloud dashboard
  • Twitch Integratie: Automatische live streaming wanneer val getriggerd wordt
  • uBeac Dashboard: Uitgebreide monitoring interface met historische data
  • Remote Notificaties: Onmiddellijke waarschuwingen wanneer val geactiveerd wordt

Demo

Technische Implementatie

Hardware Componenten

  • Orange Pi: Hoofd verwerkingseenheid met embedded Linux
  • Stepper Motor: Precieze deur besturing met positie feedback
  • DC Motor: Reset mechanisme voor val heractivering
  • Ultrasone Sensor (HC-SR04): Afstandsmeting voor trigger detectie
  • Temperatuur Sensor (DS18B20): Omgeving monitoring
  • LCD Display (16x2): Lokale status en configuratie weergave
  • Rotary Encoder: Gevoeligheid aanpassing interface
  • LED Indicatoren: Visueel status feedback systeem
  • Relay Module: Hoog-vermogen schakeling voor externe apparaten

Software Architectuur

  • Embedded Linux: Orange Pi OS voor robuuste systeem werking
  • Python Besturing Systeem: Hoofd applicatie logica en sensor integratie
  • GPIO Beheer: Directe hardware besturing en interrupt handling
  • Multi-threading: Gelijktijdige sensor monitoring en actuator besturing
  • State Machine: Robuuste val status beheer en transities

IoT Integratie

  • MQTT Protocol: Lichtgewicht messaging voor sensor data transmissie
  • RESTful APIs: Integratie met cloud services en dashboards
  • WebSocket Streaming: Real-time data updates naar monitoring interfaces
  • Cloud Opslag: Historische data logging en analytics

Geavanceerde Functies

Intelligent Trigger Systeem

  • Adaptieve Gevoeligheid: Machine learning-gebaseerde trigger optimalisatie
  • Patroon Herkenning: Onderscheid maken tussen verschillende dier groottes
  • Omgeving Compensatie: Automatische aanpassing voor temperatuur en vochtigheid effecten
  • Ruis Filtering: Digitale signaal verwerking om valse triggers te elimineren

Data Analytics

  • Trigger Statistieken: Uitgebreide logging van val activeringen
  • Omgeving Correlatie: Analyse van temperatuur vs. activiteit patronen
  • Prestatie Metrieken: Val efficiëntie en succes percentage tracking

Remote Beheer

  • Web Interface: Browser-gebaseerde besturing en monitoring
  • Mobiele Compatibiliteit: Responsief ontwerp voor smartphone toegang
  • Configuratie Beheer: Remote parameter aanpassing

Uitdagingen & Oplossingen

Uitdaging: Humane behandeling waarborgen terwijl effectiviteit behouden blijft
Oplossing: Uitgebreide omgeving monitoring en snelle vrijlating mechanismen geïmplementeerd

Uitdaging: Valse triggers van omgevingsfactoren voorkomen
Oplossing: Multi-sensor validatie en geavanceerde signaal verwerkingsalgoritmen

Uitdaging: Betrouwbare IoT connectiviteit in verschillende omgevingen
Oplossing: Robuuste error handling en offline operatie mogelijkheden

Technische Prestaties

  • Responstijd: Sub-seconde trigger respons voor onmiddellijke vangst
  • Proof of Concept: Werkend prototype succesvol getest in gecontroleerde omgeving, met betrouwbare detectie, vangst en live data streaming naar het cloud dashboard.

Leerresultaten

  • Embedded Systemen: Hands-on ervaring met single-board computers en Linux
  • IoT Architectuur: Begrip van sensor netwerken en cloud integratie
  • Hardware Integratie: Praktische vaardigheden in elektronica en mechanische systemen
  • Dierenwelzijn: Ethische overwegingen in technologie ontwerp

Stack

  • Hardware: Orange Pi, Verschillende sensoren en actuatoren
  • Besturingssysteem: Armbian (Debian-gebaseerde Linux)
  • Programmering: Python 3, GPIO libraries, threading
  • IoT Platform: MQTT, uBeac dashboard
  • Streaming: Twitch API integratie
  • Protocollen: HTTP/HTTPS, WebSocket, MQTT

Toekomstige Verbeteringen

  • AI-Aangedreven Herkenning: Computer vision voor soort identificatie
  • Zonne-energie Integratie: Duurzame energie oplossing voor buitenplaatsing
  • Multi-Val Netwerk: Gecoördineerde werking van meerdere val eenheden
  • Mobiele App: Toegewijde smartphone applicatie voor beheer

Ethische Overwegingen

  • Dierenwelzijn Prioriteit: Alle ontwerp beslissingen prioriteren humane behandeling
  • Snelle Respons: Onmiddellijk notificatie systeem voor prompte dier vrijlating
  • Omgeving Veiligheid: Niet-toxische materialen en veilige werking
  • Regelgeving Naleving: Naleving van lokale dierenwelzijn regelgeving

Bezoek het project op GitHub