Luna记 | IoT project: Smart Baby
0. 前言
亲爱的读者朋友们，**我总算交完本学期最后一个作业啦！！！**怀着激动兴奋的心情，我认为非常有必要更新一下公众号。
近期准备做个第三学期课程总结系列，该系列的第一篇，就来谈谈我刚交完的这个**【超级】大作业**，也就是 FIT5140 Advanced Mobile Systems 的 Final assignment（这门课没有考试哦，所以这个作业占总分 50%）。
作业要求是 2-4 人组队，作业的复杂度随着人数的增加而增加，一开始我有点犹豫要不要组 4 人队（因为老师一直强调：如果是 4 个人的队伍，你们的 app 必须很复杂！！！）。
但是后来我跟 Peter 同学（嗯，就是之前采访过的那位学霸小哥）商量了一下，觉得人多可以把 application 的功能做的多一些，不管对于是自己能力的培养，还是以后的求职都有好处，分数倒是次要了。
于是乎，我和 Michael, Peter, Fred 就这么组队成功了。
组队之后的第一件事，就是确定我们的项目主题。目前物联网 IoT 很火，也有很多有趣的项目，比如智能检测土壤湿度给植物浇水，智能防盗系统，智能调节室温，还可以检测宠物跑到哪里，智能倒车系统（本课程 Lecturer 之一正在做的项目），智能厨房（本课程 Lecturer 之二感兴趣的项目）。。。。
我们最后选定的主题，和我个人的经历比较有关，是关于新手父母急需的 baby monitor 系统。
我们家里之前用过带显示屏的那种监控器，一般用在宝宝睡着的时候，让父母可以在厨房或者客厅看宝宝睡眠的情况，如果发现有声音或者其他动静可以马上去照顾宝宝。不过呢，我们当时用的监控器是单独的一个设备，和手机没有产生任何关联，也就是说，大人要随身带着一个显示屏，其实还挺麻烦的。
我们的项目想提供的解决方案就是，父母直接下载 SmartBaby，然后宝宝房间的传感器就可以跟 app 进行交互，父母可以在手机上看到宝宝的视频，并且收到跟宝宝有关的提示（比如宝宝哭了闹了），是不是很方便呢~
1. SmartBaby 简介
该项目 (SmartBaby) 大致包括以下内容：
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利用传感器检测宝宝所处环境的温湿度，给父母推送相关通知；
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为了保证宝宝的安全，我们还可以通过声音传感器、移动传感器，以及摄像头来查看宝宝是否安全的待在自己的小床里面；
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父母可以通过 app 远程控制宝宝房间的蜂鸣器和 Led 灯，给宝宝播放音乐或者展示灯光秀，哄宝宝开心；
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app 的功能：记录宝宝身高体重头围并且和标准范围进行对比；记录宝宝疫苗注射情况；添加宝宝日记等等。
**涉及到的技术：**nodeJS+expressJS，serialPort，MQTT，Firebase Realtime Database, Firebase Storage, Firebase Authentication，实时视频
**硬件：**Raspberry Pi（+摄像头模块），Arduino UNO, Arduino Nano, 面包板数块，公母线，motion sensor, sound sensor, led, buzzer, temperature&humidity sensor, led lights……
**项目开发时间：**满打满算，两周左右。从一开始的方案设计，资料查找，开始 coding，整合代码，到最后的撰写报告（上周日总算交稿了，✌️）。
话不多说，先看看 submission 的版本吧~（有很多地方还是可以做得更好，但是时间有限，加上各门考试排的很紧张，做成这样我们都已经挺满意了~）
2. APP 介绍页
3. Login - 结合了 Firebase Authentication，可以直接用 google 账号登录
3. Home
app 首页中显示的是用户当前宝宝的信息，包括身高体重头围，用户可以切换到不同的 tab 去使用其他功能。
Baby Information 里面可以记录宝宝的身高体重头围。
Environment Information 里面可以直观的看到宝宝房间的相关信息。
Home - Add Baby
用户可以添加多个宝宝哦，宝宝的出生时间和血型都可以记录下来~
Home - Switch
如果想查看自己所有的宝宝，并且进行当前宝宝的切换，可以点击【switch】进行操作。
Home - record
用户可以直接在首页记录宝宝的身高体重头围，并且查看宝宝的生长情况是否符合标准，曲线图还可以一键保存到相册哦！
4. Baby Diary
用户可以给宝宝们添加日记（文字+图片），日记会上传到 firebase，图片会传到 firebase storage，也就是说只要用同一个账号登录，在不同的设备都能看到同样的信息，因为数据存在云端。
每个宝宝的日记可以单独记录，只要在主页 switch 就可以查看当前宝宝的成长日记啦~
考虑到 baby diary 的数量可能很多，所以我做了pagination 的处理，第一次只 load 最近的 12 条，用户如果滑到 tableview 的底部再 load 另一部分。并且因为图片下载比较慢，所以会先 check 用户本地是否已有这个图片，有的话就不从 firebase 下载了。
每条日记还会根据宝宝出生日期和当前日期计算出宝宝现在的年龄（精确到天）。
5. Monitor
在这个页面里，用户可以看到宝宝的实时视频哦！
还可以给宝宝播放音乐和灯光秀，让宝宝开心~
emmm，测试小白鼠一只。
（播放音乐和灯光秀都是通过连接在 arduino 上的 buzzer 和 led 灯完成的，naughty boy 其实就是葫芦娃，哈哈哈~）
6. Vaccination
疫苗列表是从 expressJS 搭建的 api service 拿到的，当前宝宝第一次拿到疫苗 list 的时候，系统会把这个 list upload 到这个宝宝的 firebase 里面，然后根据宝宝的出生年龄和疫苗规定的时间，用不同的颜色来代表宝宝是否已经逾期注册疫苗（灰色表示已注册，红色表示逾期，绿色表示待注射）。
7. Settings
User Profile
用户可以添加个人资料，上传头像。
Baby Profile
还可以在这里修改宝宝的信息~
Notifications
因为我们是做 baby monitor，所以用户随时随地都应该能收到一些推送通知，包括软件在后台运行，甚至软件关闭的情况。但是我们查了资料发现只有先加入 apple developer 才能在软件关闭的时候发送通知，所以这次只做了前台+后台运行的情况。
在这个页面，用户可以设置是否接收相关通知，并且自定义舒适的温度和湿度。如果 sensor 感知到的温湿度不在该范围内，用户就会收到通知。
8. Notification
baby awake
宝宝醒了会有推送提示，并且根据声音传感器的数据来计算 sound level，level 越高说明宝宝声音越高。
同时还有 motion sensor，可以感知到小床里面的宝宝是不是逃走了。。。
温湿度变化
房间的温湿度范围可以由用户自由设定，一旦超过或低于设定的值，会推送一次贴心通知。
9. About Page + References
非常有爱的团队~大家都很给力，合作非常愉快，项目也基本上按照预期完成了~
10. 结语
关于这个项目，我自己的部分多多少少还是有些遗憾的，例如：
- 没有成功使用 Github 进行版本控制（如果一次修改的内容太多，Merge 的时候需要通过 terminal 来进行处理，但是我们都对这方面不是很熟悉，所以最后都采用最原始的手动 merge；还有 storyboard 的 merge 也出过一些问题，加了 Pod 之后的 merge 也有点麻烦）；
- CollectionView 用的不是很熟练，没有做到完美适配所有型号（如果小屏手机一行只能显示两张照片），而且本来想做的是 tableCell 的大小可以动态匹配内容多少，后来也没有完成（遗憾遗憾！！）；
- 由于我对sensor 的连接和电路方面不是很有经验，arduino 的编程和 nodeJS 也是简单的学了一下，其实还可以扩展的更好，加一些其他的功能（比如同时播放音乐+灯光）。
- storyboard layout方面用的不太熟，研究的不够透彻，这次的 UI 也不是我负责，之后还是应该多看看相关教程。
还是那句老话，软件开发没有最好，只有更好。
不论如何，第一个版本还是挺满意的~ 以后继续加油！
PS：这门课是 FIT5046 的后置课，如果对 app 开发有兴趣的话，建议先选 5046 然后再选 5140，能学到很多东西！！而且看到自己的项目超级有成就感对不对！
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