全息图智能博物馆开源方案

描述

主意

在艺术品附近，参观者会发现同一作者的另一件作品的全息图，只需使用手机即可旋转它以从各个角度欣赏它。事实上，将手机朝一个方向移动，全息图就会朝同一个方向旋转。而且，只要摇动手机，访问者就会发现该作者的其他全息图作品！最后，参观者将能够留下他的反馈，让他最喜欢的艺术品闪耀。事实上，评分最高的会亮起！

感谢 INTERACTIVE 解决了艺术品临时转移的问题，因为有了全息图，参观者总能找到所有的艺术品，即使博物馆的空间有限，展出的艺术品也可以是无限的！

此外，通过反馈，博物馆馆长可以轻松决定下一次展览的艺术品，以满足参观者的需求，增加博物馆的成功率！

建筑学

使用通用传感器 API，我们收集设备传感器（加速度计和陀螺仪）的数据，并通过 MQTT 将它们传输到连接到 ThingsBoard 的 Mosquitto MQTT 代理。最后，一个网页接收由 Thingsboard 传递的传感器的值，并使用它们动态旋转雕塑的 3D 图形模型（使用 Three.js 创建），以实现将正确的图像投影为全息图。

始终使用 MQTT 桥，反馈的值被发送到 ThingsBoard 并通过规则链进行分析。

使用连接到 Arduino UNO 板的 ESP8266 WiFi 模块，接收 ThingsBoard 分析的值，当用户观察最欣赏的艺术品时，连接到板的黄色 LED 会亮起。

 

物联网元素

通用传感器 API 和 MQTT 协议

借助 Generic Sensor API 收集手机的方向和线性加速度传感器的数据，然后通过 Eclipse Paho（一个通过 WebSockets 访问 MQTT 代理的 MQTT 客户端库）将带有数据信息的消息发送到 Mosquitto与 ThingsBoard 连接的 MQTT 代理。

这是蚊子.conf文件：

# thingsBoard IoT endpoint
connection bridge-01
address cloud.thingsboard.io:1883

# Connection to MQTT Client
listener 9001
protocol websockets

# Specifying which topics are bridged
topic v1/devices/me/telemetry both 1

# Setting protocol version explicitly
#bridge_protocol_version mqttv311
#bridge_insecure false

# Bridge connection name and MQTT client Id,
# enabling the connection automatically when the broker starts.
try_private false
bridge_attempt_unsubscribe false
cleansession true
#clientid qb8UMVi4J4WhcWpxmgZJ
start_type automatic
notifications false
log_type all

remote_username your_access_token

# =================================================================
# Certificate based SSL/TLS support
# -----------------------------------------------------------------
#Path to the rootCA
#bridge_cafile /etc/mosquitto/certs/rootCA.pem

# Path to the PEM encoded client certificate
#bridge_certfile /etc/mosquitto/certs/cert.crt

# Path to the PEM encoded client private key
#bridge_keyfile /etc/mosquitto/certs/private.key

ThingsBoard 规则链

我们使用 ThingsBoard 规则链来分析艺术品的反馈，并计算必须与其他艺术品进行比较的平均值，以确定哪个是最好的评价。特别是，为了计算平均值，我们使用了aggregate streamAnalytics，最后，我们通过save timeseriesAction 使用新键保存了该值。

 

 

阿杜诺

用于识别最佳全息图的 LED 连接到 ESP8266 WiFi 模块的 GPIO 引脚，电源来自 Arduino Uno 板。

这是建立连接的方式：

 

 

评估

用户体验评估

从我们进行的用户体验评估来看，我们的系统任务成功率高（≃ 89%），任务时间短，几乎所有人都可以使用（盲人除外）。

通过 SUS（系统可用性量表），它由 10 个陈述组成，用户对他们的同意程度进行五分制评分，我们还量化了定性数据，例如用户对产品的感知满意度，这些是结果：

 

 

 

 

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技术评估

关于技术评估，所需的软件并不难满足：主要要求是使用与手机传感器兼容的浏览器。

我们还评估了我们系统的延迟，结果发现智能手机旋转和全息图旋转之间的时间是几毫秒，而手机摇晃和新全息图出现之间的时间是 1-2秒。

最后，费用如下：

初始投资成本

• 全息投影仪结构 ≃ 20 €
• 带传感器的设备 ≃ 100 €
• 显示 3D 图形的设备 ≃ 50 €
• Arduino Uno 板 ≃ 25 €
• ESP8266 WiFi 模块 ≃ 5 €

维护费用

WiFi 连接的成本（但这应该已经存在于博物馆中）以及与设备消耗的能量相关的成本。