Интернет вещей приходит в жизнь

Мы все слышали о том, как Internet of Things (IoT) позволяет удаленно управлять лампочками, термостатами и охранными сигнализациями с наших смартфонов, но есть ли другая сторона для IoT? Сегодня я могу сделать все вышеизложенное из моего телефона (за исключением того, что мой термостат недавно прекратил подключаться к Интернету), но реже мы представляем, как IoT может изменить способ взаимодействия с физическим миром.

Оказывается, с помощью IBM Bluemix и некоторого недорогого потребительского оборудования вы можете руководить дроидом BB8 силой мысли. Шутки в сторону.

Я действительно не знал, что это возможно до тех пор, пока Энвато Тутс + не попросит меня написать эту статью.

Действительно, вы можете контролировать дроида своими мыслями

Возможно, этот парень с лучшей работой в мире, Джошуа Карр, Техническая связь IBM Bluemix, возможно, является прекрасной демонстрацией, которую вы, вероятно, просто наблюдали в видео выше.

В то время как роботы всегда были областью научной фантастики, контроль над разумом был еще дальше в фантастической стране. Как сказал Карр, «увидев, что Йода вытащил X-крыло из воды, я потратил, вероятно, слишком долго, чем я хотел бы признать, глядя на автомобили, чтобы посмотреть, смогу ли я их переместить». Это не сработало, когда он был моложе. Но теперь он показывает нам, как мы можем сделать то и другое. И об этом я поговорю сегодня.

И, как всегда, поделитесь своими идеями, комментариями и отзывами в комментариях ниже, или свяжитесь со мной прямо в Twitter @reifman. Для сегодняшнего урока вам также предлагается связаться с Carr прямо @josh_schwaa или @IBMCloud.

Прежде чем мы погрузимся, я хочу упомянуть, что гарнитура Emotiv Carr, используемая в видеоролике, - это работа конкретного гения женщины, Тан Ле. Работая в области технологий, мы часто окружены мужчинами и не часто знаем о вкладе женщин в науку и технику. Ниже я расскажу о работе Ле. Разумеется, IBM Bluemix позволяет подключать все виды оборудования.

Что такое IBM Bluemix?

Bluemix - это платформа открытых стандартов для открытых технологий IBM для создания, запуска и управления приложениями и службами. Он предлагает обширный каталог услуг.

Если вы хотите использовать свой ум для внесения изменений в реальный мир, например, для руководства дроидами, тогда вам нужно будет использовать сервисы IoT от Bluemix. Давайте посмотрим, как это сделал Карр.

Вот элементы большого изображения, которые он использовал для создания видео:

В реальном мире эта диаграмма выглядит так (не беспокойтесь, вы также можете получить гарнитуру в черном):

Взгляд на аппаратные компоненты

Вот оборудование, которое Карр использовал для видео:

• Наушники Emotiv Insight
• Sphero Star Wars BB-8 Droid
• Рабочий стол Windows 10 для BTLE SMART-подключения к Emotiv insight
• Raspberry Pi запускает Raspbian Jessie для BTLE-соединения с BB-8
• Сменный адаптер USB 2.0 с возможностью подключения

Sphero Star Wars BB-8 Droid

Вот звезда нашего шоу BB-8, которого вы все знаете и любите по «Звездным войнам».

Вот несколько интересных вещей, которые Sphero BB-8 Droid предлагает примерно за 149.99 долларов США, весом около 200 граммов:

• Максимальная скорость 4,5 миль / ч (7 футов / с)
  
• Внутреннее руководство гироскопом и акселерометром
• Соединение Bluetooth Smart BLE (100-футовый диапазон)
  
• Индуктивная зарядка (более 1 часа воспроизведения при полной зарядке)
• Совместимость с iOS и Android и Windows Phone

Затем есть гарнитура - устройство, которое принимает мысли Карра и отправляет их в Bluemix.

Emotiv Insight

Emotiv Insight - это элегантная 5-канальная беспроводная гарнитура EEG, которая записывает ваши мозговые волны и преобразует их в более значимые данные. Это высокое пространственное разрешение предоставляет подробную информацию о вашей деятельности мозга, но Insight оптимизирован для получения чистых, надежных сигналов для повседневного использования:

Вот визуальный прозрачный 360-градусный спин гибкой печатной электроники Emotiv Insight:

Удивительно, но Emotiv Insight начался как проект Kickstarter, обещая «гарнитуру, которая позволяет потребителям по-настоящему читать собственный мозг и понимать, что происходит в вашей голове». Это стоит около 299 долларов США.

Вот соучредитель и изобретатель Тан Лэ в оригинальном видео Kickstarter:

Вы также можете посмотреть ее TED Talk: гарнитура, которая читает ваши мозговые волны.

Вот некоторые из особенностей гарнитуры:

• Обеспечивает высокое пространственное разрешение, обеспечивая измерение «всего мозга».
• Обеспечивает доступ к необработанным данным ЭЭГ с подпиской на программное обеспечение.
• Nine-axis датчики движения для точного измерения положения и движения головы.
• Определяет показатели производительности, умственные команды и выражения лица.
• Построен с технологией гидрофильных полимерных датчиков, которые не требует подготовки или липких гелей (полезно, когда вы просто выходите из душа, и вам нужно отправить BB-8, чтобы отвлечь штурмовиков).
• Минимум четыре часа работы от батареи.
• Беспроводное подключение к телефону, планшету и ПК.
• Совместимость с Windows, OSX, Linux, Android и iOS.

Большая фотография программного обеспечения

И вот вам программное обеспечение:

• IBM Bluemix
• Emotiv Full SDK (доступен только при покупке Emotiv Insight)
• Драйвер Python BB-8 (GitHub)
• Библиотека Java IoT от IBM и библиотека Python IoT для соответствующего оборудования

Вот визуальная сводка потока данных от гарнитуры к вашему дроиду:

Использование IBM Bluemix для объединения всего

Карр описывает, как он собрал компоненты в видеоролике. Взяв 1-й шаг на использование «Силы». Если вы хотите воспроизвести его видеоролик, я рекомендую вам прочитать его учебник. Я одолжил его описания, чтобы дать обзор ниже.

Детали реализации

Bluemix Internet of Things Boilerplates

Карр использовал Bluemix для создания приложения Internet of Things из своих шаблонов:

Это создает экземпляр Node-RED, доступ к которому вы можете получить из своего браузера, а также способ подключения гарнитуры и дроида вместе.

Обучение Emotiv Insight

«Гарнитура сама использует известную технологию для поиска определенных маркеров, таких как волнение и интерес, - говорит Карр. «Мы можем тренировать нашу гарнитуру, чтобы распознать некоторые знакомые команды, которые, как мы думаем, и устройство узнают, что это означает действие A. Тогда мы можем отправить эту информацию через Bluetooth в Интернет».

Он продолжает: «Но как только оно там, что мы делаем с данными ... там, где внедряется технология IBM, мы обрабатываем эти данные, мы протекаем через них, и мы делаем значимые взаимодействия, используя небольшие объемы кода».

«Когда у вас есть свой Insight и знакомы с тем, как носить его, чтобы получить прочную связь (подробнее см. панель управления Emotiv Headset), следующим шагом будет либо использование эмоций, распознаваемых прямо из коробки (волнение, фокус, и др.) или для обучения гарнитуры. "

Карру потребовалось несколько часов, чтобы подготовить гарнитуру к удовлетворительному уровню. Emotiv рекомендует, чтобы вы использовали одну команду, прежде чем пытаться добавить другую, и он соглашается.

«В моей демонстрации я получил толчок и тягу, но вы всегда можете добавить больше команд. По-видимому, до 12!»

Получение данных из Emotiv Insight

Карр использовал SDK на базе Java из библиотеки Emotiv и Java IoT для подключения гарнитуры к Bluemix. Это позволило ему получать данные с гарнитуры для запуска там кода.

Интернет-сайт IBM of Things Foundation помогает настроить учетные данные для отправки и получения данных в облаке. Каждое приложение имеет идентификатор организации и ключ API для регистрации вашего устройства.

Как он описывает, требуется большая конфигурация, но документация IoTF вам поможет. Мы бы не хотели, чтобы облако случайно отправляло наши мысли чужим дроидам.

Поскольку события идентифицируются с помощью гарнитуры, они публикуются в вашем экземпляре Bluemix. Вы можете изучить основы Node-RED, просмотрев официальную документацию. Как только данные будут отправлены, вы увидите, что они отображаются в вашем экземпляре Node-RED:

Отправка данных с Bluemix на BB-8

В зависимости от того, как вы структурируете данные, которые публикуете у своего клиента IoT Foundation, вам может понадобиться использовать Node-RED для создания инструкций, которые будут получены Pi, подключенного к BB-8.

Визуальный редактор Node-RED - это инструмент для проводки Internet of Things, который позволяет вам легко и эффективно получать данные и выполнять функции на нем, иногда с кодом, а иногда и без необходимости писать код самостоятельно.

Вот скриншот Node-RED в другой демонстрации IBM BB-8 Droid:

Карр ограничил свой командный набор push, pull и neutral для видео.

Raspberry Pi понадобится код, который будет подключаться к BB-8. Вам по существу нужно будет воспроизвести то, что вы сделали с вашим кодом для гарнитуры, но вместо публикации данных вы будете подписываться на эти данные. Другими словами, Pi принимает события, передаваемые в облако с вашей гарнитуры, и предлагает их дроиду.

Чтобы подключить Pi к BB-8, Carr использовал BlueZ для сканирования Bluetooth с низким энергопотреблением. Это помогает Pi найти MAC-адрес локальных устройств BTLE, таких как BB-8.

Он также добавил библиотеку Python Foundation IoT на Pi. Это позволило ему создать нового клиента на Python, который подключается к IoT Foundation и импортирует драйвер BB-8.

Затем он использовал простые условные утверждения против полученных данных, чтобы определить, какую команду следует выдать, например команду roll() для перемещения BB-8.

Ниже он поручает ВВ-8 вернуться к нему:

Опять же, я рекомендую вам посетить его учебник для более подробной информации: Принимая 1-й шаг к использованию «Силы».

Что дальше?

"Если бы я мог использовать любую технологию из Звездных войн, это были бы не световые мечи" - заявляет Карр. «Можете ли вы представить, чтобы дать кому-то легкую саблю, первое, что они сделают, это отрубят руку». Он предлагает начать с простого. «Сначала летать быстрее, чем космические корабли, а затем световые мечи».

Ну, Envato Tuts + попросил меня написать учебное пособие по контролю BB-8 с жестами рук. Вот вступительное видео Rob Peeren, которое мы рассмотрим на следующей неделе:

Controlling a robot over the Internet using an armband and IBM Bluemix

Peeren упомянул мне, что лучшая часть о Bluemix IoT заключается в том, что ничто никогда не бывает очень сложным. Он может достичь своих целей, объединив строительные блоки, предлагаемые Bluemix и сторонними поставщиками. Карр повторил это: «Это был такой легкий шаг для меня, чтобы посмотреть, как я могу использовать свой мозг для управления роботами вокруг меня».

Мы не должны быть джедаями, чтобы сделать это.

Поэтому я говорю, привозите космические корабли и световые мечи. Самостоятельные автомобили кажутся такими пассивными (извините Элон).

Что касается Карра, он изучает использование IBM Cloud и разных API-интерфейсов, чтобы глубже использовать Speech-to-Text от Watson, чтобы осветить BB-8 в разных цветах или иметь BB-8, отражая его нынешние настроения, имея IBM Analytics Service, Watson, проанализируйте его активность в Twitter.

Он также хотел бы услышать ваши мысли, вопросы или предложения о том, чтобы добавить Bluemix и BB-8 к большей работе @josh_schwaa или @IBMCloud.

Карр говорит: «Мы собираемся совершить огромный прыжок, чувствуя себя действительно связанным с другими людьми», и я согласен. Я с нетерпением жду, когда эта технология будет развиваться и расти.

Если у вас есть дети, особенно дочери, расскажите им об этом. Покажите им видео. Мальчик, девочка, самозанятая гендерная номенклатура, скажите им, что женщина пришла к изобретению гарнитуры, и пусть они знают, что хорошо мечтать о своем будущем.

Не можете дождаться учебника?

Я знаю, что это довольно удивительный материал. Мне пришлось вернуться и снова посмотреть видео, чтобы проверить, что Emotiv Insight анализирует мозговые волны, а не только жесты на лице; вот оно.

Если вы не можете дождаться учебного пособия, сопровождающего усилия Peeren, вот некоторые дополнительные ресурсы IoT для Bluemix, чтобы продолжать двигаться вперед:

SilverHook Powerboats использует IBM Bluemix

Я предлагаю посмотреть видео, описывающее, как SilverHook Powerboats использует IoT, чтобы отслеживать и оптимизировать работу двигателя во время гонок:

Настройте свое собственное приложение для Bluemix для ваших смартфонов

Проверьте масштабирование от 1 до 100K + подключенных устройств с помощью IoT на Bluemix, в котором описывается, как подключить смартфон к Bluemix с помощью веб-приложения IoT Phone. Приложение получает доступ к ускорению, ориентации и местоположению смартфонов; подумайте об этом как о переносном движении и отслеживании движения. Сегодня это довольно легко установить.

Приобретите датчики Texas Instruments для использования с приложениями Bluemix

Вы также можете использовать Bluemix с этими датчиками IoT за 49 долларов США от Texas Instruments; см. IBM IoT с помощью сенсоров Smartphone:

IBM Watson IoT Platform Demo

Попробуйте еще одно приложение BB-8 Sphero для Bluemix

Вот еще один рецепт IBM Developer Works Recipe, управляющий вашим Sphero-BB8 с использованием IBM Watson и Node-RED:

И есть еще образец кода для управления дроидом BB-8 из любой точки мира (GitHub).

Посмотрите обзор об использовании Bluemix

Наконец, для более общего обзора IBM Bluemix и его более широких возможностей наблюдайте за созданием, развертыванием и управлением приложениями в облаке Дэвида Барнса:

An Updated Overview and Demonstration of IBM Bluemix

В заключение

Оставайтесь с нами для предстоящего эпизода с дроидом. В то же время, пожалуйста, сообщите нам, какие темы IBM Bluemix вы хотели бы увидеть в будущем.

Вы можете оставить их в комментариях ниже или связаться со мной прямо в Twitter @reifman. Надеюсь, вы также проверите мою другую серию Envato Tuts +. Как программировать с Yii2 и Пишем свой стартап с помощью PHP.

Надеюсь, вам было весело читать то, что я написал. Будущее будет большим!

Если вы хотите узнать больше о IBM Bluemix и Internet of Things, посетите http://ibm.com/bluemix.

Ссылки по теме

• IBM Bluemix Internet of Things
• Используйте Силу - Передвиньте дроид BB-8 со своим разумом (IBM Bluemix Dev)
• Звездные войны Sphero BB-8 Droid
• Emotiv Insight и Developers Page
• Node-RED
  
• Cylon.js и Драйвер BB-8
• Как работает игрушка Sphero BB-8 (YouTube)
• Как Нил Сканлан и «Звездные войны: команда Силы принесли ВВ-8 к жизни (Звездные войны)
• Может ли эта гарнитура стоимостью $ 300 трансформировать жизнь «запертых» пациентов? (Guardian)