Walabot-aangedreven toilet-hygiënemonitor

Dit systeem gebruikt een Walabot RF-sensor om te bepalen of een toilet schoon is en of het momenteel in gebruik is, zonder de noodzaak voor camera's.

Achtergrond

Waarom het belangrijk is

Vuilende of gedeeltelijk gespoelde openbare toiletten zijn een wijdverspreide hygiënezorg. Omdat een camera niet in een toilet geplaatst kan worden, zijn alternatieve sensing-technologieën vereist om besmetting of bezetting te detecteren voordat een gebruiker binnenkomt.

Walabot-technologie

De Walabot is een programmeerbare 3D-imaging-sensor die radiofrequentie-golven gebruikt om een dieptenkaart van de omgeving te creëren zonder optische beelden vast te leggen. Door bredeband-signalen van meerdere antenneparen te zenden, ontvangen en analyseren, herstelt het een 3D-representatie van objecten achter obstakels – ideaal voor indoor-toepassingen waar camera's impraktisch zijn.

Hoe het werkt in de toilet

De sensor is gemonteerd op het dak van de toilet. Tijdens initialisatie scant het een schone toilet. Opvolgende scans, uitgevoerd op 1-minuut-intervallen, detecteren elk nieuw object (bijv. een stoelgang) dat afwezig was tijdens initialisatie. Omdat de initiële staat bekend is als schoon, duidt elke afwijking op het feit dat de toilet gebruikt is of niet meer schoon is. Door de afstand tot gedetecteerde objecten te meten, kan het systeem ook bepalen of de toilet momenteel bezet is.

Systeemarchitectuur

De complete oplossing bestaat uit de volgende componenten:

• Walabot-sensor
• Raspberry Pi 3 als edge-processor
• Ubidots cloud-platform (MQTT voor data-upload)
• Android-app gebouwd met MIT App Inventor voor realtime monitoring

De Raspberry Pi leest de Walabot-uitgang, evalueert de aanwezigheid en afstand van objecten en publiceert de status naar Ubidots via MQTT. De Android-app haalt de data op via HTTP en toont of de toilet schoon en/of bezet is.

Installatie- en configuratiestappen

1. Installeer de Walabot SDK op Raspberry Pi
   Volg de "Getting Started"-gids op Sparkfun.com om de SDK in te stellen.
2. Installeer de Paho MQTT-client
   Voer sudo pip install paho-mqtt uit op de Pi.
3. Registreer op Ubidots
   Maak een account aan op Ubidots.com en noteer je device-token en ID.
4. Installeer de Ubidots API
   Voer sudo pip install ubidots uit op de Pi.
5. Ontwikkel de Python-monitoringscript
   Het script configureert scannparameters, identificeert nieuwe objecten en stuurt statusvariabelen naar Ubidots. Voorbeeldconfiguratiewaarden:

   minInCm, maxInCm, resInCm = 30, 300, 3
   minIndegrees, maxIndegrees, resIndegrees = -15, 15, 5
   minPhiInDegrees, maxPhiInDegrees, resPhiInDegrees = -30, 30, 5
   threshold = 2

   De detectielogic onderscheidt tussen bezet, onbezet-maar-vuil, en schoon statussen gebaseerd op afstandsdrempels.

6. Bouw de Android-app
   Met MIT App Inventor, maak een app die data ophaalt van https://things.ubidots.com/api/v1.6/datasources/YOUR_OWN_DEVICE_ID/variables/?token=YOUR_OWN_TOKEN (vervang placeholders) en de toiletstatus toont.

Testen & Validatie

Na implementatie werd het systeem getest door handmatig objecten in de toilet te introduceren en de realtime-updates op het Android-apparaat te observeren. De detectiedrempels van het Python-script werden afgesteld om kleine objecten (bijv. een enkele stoelgang) betrouwbaar te identificeren terwijl achtergrondruis wordt genegeerd.

Belangrijk code-fragment

if targets:
    for i, target in enumerate(targets):
        print(target.zPosCm)
        if 100 < target.zPosCm < 180:
            print("Toilet is bezet.")
            engage_variable.save_value({'value':1})
        elif 200 < target.zPosCm < 210:
            print("Toilet is niet bezet, niet schoon.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':1})
        else:
            print("Toilet is niet bezet en schoon.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':0})
            break
else:
    print('Niet bezet en schoon')
    clean_variable.save_value({'value':0})
    engage_variable.save_value({'value':0})

Conclusie

Door gebruik te maken van de niet-optische imaging van de Walabot, levert dit systeem een betrouwbare, camera-vrije oplossing voor het monitoren van toilet-hygiëne en bezetting in realtime. De combinatie van Raspberry Pi edge-computing, Ubidots-cloudconnectiviteit en een intuïtieve Android-interface maakt implementatie straightforward voor openbare faciliteiten en bedrijven die hoge sanitaire standaarden willen handhaven.