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GN⁺: 5달러짜리 ESP32와 서버리스 DB를 이용한 점유 센서 구축

 (matthew.science)
2P by neo 2023-11-14 | favorite | 댓글 1개

대학 캠퍼스 내 인원 감지 데이터 수집을 위한 소프트웨어 솔루션 개발

  • 대학 첫 해에 식당 운영 개선을 위해 Bluefox의 인원 감지 센서 사용 경험
  • 대학이 식당 운영 업체를 Aramark로 변경하면서 인원 감지 데이터 미제공

블루투스 비콘을 이용한 인원 감지 메트릭스 추적 아이디어

  • BLE 비콘 수를 인원 수로 활용하는 정확도 고려
  • BLE 비콘의 가용 시간을 체류 시간으로 활용하는 정확도 고려
  • 다양한 제조사의 MAC 주소 무작위화가 데이터 수집에 미치는 영향 고려
  • 중앙 서버로 결과 전송 방법 및 데이터 수집 및 분석 방법 고민

장기간 배치를 위한 소형 장치 개발

  • 라즈베리 파이 제로 W를 사용한 초기 시도와 문제점
  • 복잡한 리눅스 블루투스 처리와 Wi-Fi 연결 문제

ESP32를 이용한 저렴하고 효율적인 대안

  • Wi-Fi 및 블루투스 기능, 낮은 전력 소모, 저렴한 가격, 작은 크기의 ESP32 선택
  • C++로 데이터 수집 코드 재작성 및 Cloudflare 함수와 D1 데이터베이스를 통한 데이터 수집

데이터 수집 장치 배치 및 장애물 극복

  • ESP32 장치의 메모리 문제 및 충돌 해결을 위한 해시셋 구현
  • 장기간 안정적인 작동을 위한 XIAO ESP32C3/S3 장치 선택

최종 데이터 수집 및 시계열 예측

  • 하루 동안의 데이터 수집으로 수업 시간 변경에 따른 인원 이동 추세 확인
  • 시계열 예측을 위한 NeuralProphet 사용

추가 고려 사항 및 향후 작업

  • BLE 비콘 수를 인구 수로 활용하는 정확도 개선 방법 탐색
  • 향후 대학 위원회 사용 사례 또는 학술 연구로의 확장 가능성 고려

GN⁺의 의견

이 글에서 가장 중요한 것은 저렴한 ESP32 장치와 서버리스 데이터베이스를 활용하여 대학 캠퍼스 내 인원 감지 데이터를 수집하고 분석하는 소프트웨어 솔루션을 개발한 경험을 공유한 것임. 이 글은 소프트웨어 엔지니어링에 관심이 있는 사람들에게 흥미로울 수 있으며, 특히 임베디드 시스템과 데이터 분석에 관심이 있는 초급 소프트웨어 엔지니어에게 유익한 정보를 제공함.

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neo 2023-11-14  [-]
Hacker News 의견
    • 비즈니스 구축 경험 공유
    • BLE 비콘 기술을 기반으로 한 비즈니스(occuspace.io)를 구축한 경험자로서, 제기된 질문들에 대한 답변 제공
    • BLE 비콘 수를 통한 점유율 측정의 정확도는 매우 높은 상관관계를 보이지만, 장소에 따라 상관계수가 다름
    • BLE 비콘의 가용 시간을 통한 체류 시간 측정의 정확도는 제조사에 따라 BT MAC 주소가 8-20분마다 변경되기 때문에 정확하지 않다고 판단
    • 실제로 근접한 기기만 계산하기 위해 RSSI 최소값 설정을 통해 정확도를 향상시킬 수 있는 좋은 아이디어라고 언급
    • 대학 IT 시스템에 대한 경험담
    • 과거 대학에서 MAC 주소를 화이트리스트에 등록하는 것이 여러 주와 여러 양식을 거쳐야 하는 번거로운 과정이었으나, 현재는 상황이 개선되었을 것이라는 희망적인 언급
    • 하드웨어 테스트 결과 공유
    • 다양한 하드웨어(Seeed Studio XIAO ESP32S3/C3, WaveShare ESP32S3 Zero 등)를 테스트한 결과, XIAO ESP32C3/S3만이 한 달 이상 안정적으로 작동
    • ESP32에 대해서는 전력 레일에 큰 용량의 커패시터를 추가하는 것을 추천, 전력 공급이 민감한 하드웨어의 안정성 향상에 도움
    • 열정 유지의 중요성
    • 'nerd snipe' 상황에서 열정을 잃지 않는 것이 중요하다는 유머러스한 코멘트
    • 개인 프로젝트 경험 공유
    • ESP32를 이용한 알람 시계 제작 경험 공유, LED 배열, 부저, PIR 센서를 포함
    • RSSI 로깅을 통해 침대에 있는지와 밤에 자세를 바꾸는지에 대한 정보를 얻을 수 있었다는 추가적인 발견
    • ESP32 프로젝트의 '제품화'에 대한 질문
    • ESP32 프로젝트를 실제 제품처럼 보이게 만드는 방법에 대한 질문, 소프트웨어 개발자로서 완성된 형태를 선호하는 경향 언급
    • 대학에서의 프로젝트 수행 시 고려사항
    • 대학에서 사람들을 추적하는 프로젝트를 수행할 때 인간 대상 연구 프로토콜에 대한 조언을 구할 수 있는 기회로, 교수님에게 문의하는 것이 좋음
    • 대학의 IT 개인정보 보호 및 보안 정책에 대한 언급
    • 데이터 메모리 관리에 대한 해결책 제안
    • 데이터를 메모리에 유지하는 문제에 대한 해결책으로, 상수 공간을 사용하면서 고유 비콘 ID의 수를 추정할 수 있는 카디널리티 추정 알고리즘 사용 제안
    • 유사 프로젝트 경험 공유
    • 몇 년 전에 비슷한 프로젝트를 수행했다는 개인 경험 공유
    • 블로그 포스트 작성 팁
    • 블로그 포스트에 참고 문헌을 포함하는 것이 독자의 이해를 돕는 데 유용하다는 조언
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