当我在高中上小学的时候（2016年3月至2016年12月），我对我们学校食堂的情况感到非常恼火。
问题一：等待队列太长我发现什么问题？ 这是一个：
很多学生聚集在分发处，他们不得不站很长时间（五到十分钟）。 当然，这是一个普遍的问题，也是一项公平的服务计划：您到达的时间越晚，您得到的服务就越晚。 这样您就可以理解为什么必须等待。
问题二：等待条件不平等但是，当然，这还不是全部；我不得不观察另一个更严重的问题。 如此严重，以至于我最终决定设法摆脱困境。 高中生（即，至少学习一年级以上的每个人）和老师无需排队就可以去分配。 是的，是的，作为一名小学生，您什么也不能告诉他们。 我们学校对班级之间的关系有相当严格的政策。
因此，我和我刚来的时候，我的朋友们刚开始来饭厅吃东西-然后高中生或老师出现了，只是把我们赶走了（一些更友善的人允许我们留在队列中）。 我们不得不再等15至20分钟，尽管我们比其他所有人都早。
我们的午餐时间特别糟糕。 白天，绝对每个人（老师，学生，工作人员）都冲进饭厅，所以我们作为初中生从来没有过快乐。
常见解决方案但是，由于新来者别无选择，我们想出了两种方法来减少被抛到最后的风险。 第一种是很早到达饭厅（也就是说，实际上是在食物送达之前）。 第二个方法是专门打发乒乓球或篮球的时间，并且要花很长的时间（晚餐开始后二十分钟）。
在某种程度上，这行得通。 但是，坦率地说，没有人渴望用他的双腿冲进饭厅，只是为了能够吃东西或吃掉剩下的剩下的剩菜，因为他属于后者。 我们需要一种解决方案，该解决方案可以让我们知道饭厅中的人少时。
如果某位算命先生为我们预见了未来并准确地说出什么时候去餐厅，这样我们就不必再等很久了，那就太好了。 麻烦在于每天每一件事都不同。 我们不能简单地分析模式并确定最佳时机。 我们只有一种方法可以了解饭厅的情况-步行到达那里，根据您所在的位置，路径可能长达数百米。 因此，如果您来看看线路，回头再以同样的精神继续前进，直到变短，您将浪费很多时间。 通常，小学班的学生生活得令人恶心，对此无能为力。
尤里卡-创建食堂监控系统的想法突然之间，在下一学年（2017年），我对自己说：“如果我们创建一个能够实时显示队列长度（即检测到交通拥堵）的系统，该怎么办？” 如果我能成功的话，情况将是这样的：小学生只需看电话就能获得有关当前工作量水平的最新数据，然后得出结论，现在是否有意义。
本质上，该方案通过获取信息来缓解不平等现象。 在它的帮助下，年轻的学生可以选择自己应该做的最好的事情-排队（如果时间不太长），或者花更多的时间在学校里，然后选择一个更合适的时机。 我对这个想法感到非常兴奋。
设计饭厅监控系统
2017年9月，我需要提交一个面向对象编程课程的项目，然后我将此系统声明为我的项目。
初始系统计划（2017年9月）硬件选择（2017年10月）
简单的带上拉电阻的触觉开关。 三排带有五个屏蔽的电路可识别三排我只订购了五十个薄膜开关，一个基于ESP8266的Wemos D1迷你板，以及几个环夹，我计划将其漆包线连接到其上。
原型开发（2017年10月）我从面包板开始-在其上放一个电路并进行测试。 我的材料数量有限，所以我只能使用5个运行板的系统。
对于我用C ++编写的软件，我设定了以下目标：
- 持续工作并仅在提供食物的时段（早餐，午餐，晚餐，下午点心）发送数据。
- 用这种频率识别餐厅中排队/交通拥堵的情况，以便随后将数据用于机器学习模型（例如10 Hz）。
- 以高效的方式（数据包大小应该很小）并以较短的间隔将数据发送到服务器。
为了实现它们，我需要执行以下操作：
- 使用RTC（实时时钟）模块连续监视时间并确定在饭厅中用餐的时间。
- 使用数据压缩方法以一个字符注册屏蔽的状态。 将数据视为二进制五位代码，我将各种值绑定到ASCII字符，以便它们表示数据元素。
- 使用ThingSpeak（用于分析和在线绘图的IoT工具），使用POST方法发送HTTP请求。
当然，有一些错误。 例如，我不知道sizeof（）运算符为char *对象返回的值为4，而不是字符串的长度（因为它不是数组，因此，编译器不会计算长度），所以感到惊讶的是为什么我的HTTP请求仅包含四个字符从整个网址！
另外，我没有将括号放在#define阶段，这导致了意外的结果。 好吧，让我们说：
#define _A 2 * 5 int a = _A / 3;
值得期待的是，A等于3（10/3 = 3），但实际上它的计算方式却不同：2（2 * 5/3 = 2）。
最后，我要处理的另一个值得注意的错误是在看门狗上重置。 由于这个问题，我受了很长时间。 后来发现，我尝试以错误的方式访问ESP8266芯片上的低级注册表（我为结构体的指针错误地注册了NULL值）。
我设计和组装的踏板。 在拍摄照片时，他已经被践踏了五个星期硬件（脚踏板）为了使盾牌能够在恶劣的就餐条件下生存，我对它们设置了以下要求：
- 防护罩必须足够坚固，以不断支撑人体重量。
- 防护罩应较薄，以免干扰队列中的人员。
- 开关必须始终在进攻端起作用。
- 防护罩必须是防水的。 饭厅总是潮湿的。
为了满足这些要求，我决定采用两层结构的设计-在基座和顶盖上进行丙烯酸激光切割，并使用软木材料作为保护层。
我在AutoCAD中制作的盾牌的布局； 尺寸-400 x 400毫米。
左侧是已生效的设计。 右边是带有乐高连接的选项顺便说一句，我最终拒绝了正确的设计，因为使用这种固定系统后，事实证明，防护罩之间应该有40厘米的距离，这意味着我无法覆盖所需的距离（十多米）。
为了连接所有开关，我使用了漆包线-它们全都超过了70米！ 在每个屏蔽的中心，我放置了一个薄膜开关。 两个夹子从侧面插槽突出到交换机左右两侧的外侧。
好吧，为了防水，我用电工胶带。 很多电工胶带。
一切都成功了！
从11月5日到12月12日系统照片-所有五个护罩均在此处可见。 左侧是电子设备（D1-mini /蓝牙/ RTC）11月5日，早上8点（早餐时间），系统开始收集餐厅情况的最新数据。 我简直不敢相信自己的眼睛。 大约两个月前，我草拟了总体方案，坐在家里穿着睡衣，现在，整个系统可以顺利运行，也可以顺利进行。
测试期间软件的错误当然，系统中有足够的错误。 这是我记得的那些。
尝试将客户端连接到ThingSpeak API时，程序未检查可用的Wi-Fi点。 为了解决该错误，我添加了Wi-Fi可用性检查作为附加步骤。
在设置功能中，我一直叫“ WiFi.begin”，直到出现连接为止。 后来，我发现ESP8266固件已安装该连接，并且begin功能仅在设置Wi-Fi时使用。 我通过在设置过程中仅开始调用一次函数来纠正了这种情况。
我发现我创建的命令行界面（用于设置时间，更改网络设置）在静止时（即早餐，午餐，晚餐和下午点心外）不起作用。 我还看到没有日志记录时，内部循环会被过度加速，并且串行数据读取得太快。 因此，我设置了一个延迟，以便系统在期望其他命令时会等待它们到达。
看门狗颂并且，在那之后，关于看门狗计时器的问题-我在“现场”条件下的测试阶段决定了它。 毫不夸张地说，我只考虑了四天。 每次休息（持续十分钟），我都赶往饭厅，只是为了尝试新版本的代码。 打开发行版后，我在地板上坐了一个小时，试图抓住一个bug。 我没想到食物！ 谢谢您的所有好看护计时器ESP8266！
我如何处理WDT我奋斗的一小段代码我找到了一个程序，或者说是Arduino的扩展程序，它在发生Wdt重置时分析了软件的数据结构，它引用了已编译代码的ELF文件（函数与指针之间的关系）。 完成此操作后，事实证明该错误可以通过以下方式解决：
真是的 好吧，谁知道在实时系统中修复错误是如此困难！ 但是，我删除了该错误，事实证明这是一个愚蠢的错误。 出于经验不足，我编写了一个while循环，其中数组超出了数组的范围。 ！ （索引++和++索引是两个很大的区别）。
测试中的硬件问题当然，设备，即踏板，远非理想。 不出所料，其中一个开关卡住。
11月7日，午餐期间，第三个防护罩的开关卡住了上面，我给出了ThingSpeak网站的在线图表的屏幕截图。 如您所见，在12:25左右发生了一些事情，此后三号盾牌失灵了。 结果，队列长度被定义为3（值是3 * 100），即使实际上它没有到达第三屏蔽。 解决的方法是，我添加了更多的衬里（是的，电工胶带），以使开关更宽敞。
有时，当电线紧贴在门上时，我的系统被连根拔起。 手推车从这扇门运到饭厅，并把包裹运进来，于是她将电线塞在身后，合上，然后将其从插槽中拉出。 在这种情况下，我注意到接收数据时出现意外故障，并猜测系统已断开电源。
学校制度的传播如前所述，我使用了ThingSpeak API，该API以图形的形式可视化站点上的数据，这非常方便。 总的来说，实际上，我只是将指向我的日程安排的链接扔到了Facebook上的学校小组中（我找了这个帖子半小时却没有找到它-这很奇怪）。 但是后来我在乐队的校园社区找到了一篇2017年11月5日的帖子：
反应是暴风雨！我发布了这些帖子，以激发对我的项目的兴趣。 但是，即使只是看它们本身也是很有趣的。 假设在这里可以清楚地看到，人数在6:02急剧上升，在6:10几乎下降为零。
上面，我附了一些与午餐时间和下午茶有关的时间表。 有趣的是，午餐时间的拥堵高峰几乎总是在12:25下降（队列到达第五道盾牌）。 对于下午的小吃，通常没有很多人拥挤（排队最多只有一个盾牌）。
你知道有趣吗？ 该系统仍然有效（https://thingspeak.com/channels/346781）！ 我登录到以前使用的帐户，看到了以下内容：
在上图中，我看到在12月3日，人潮大量减少。 难怪-是星期天。 在这一天，几乎每个人都去某个地方，因为在大多数情况下，只有到了星期日您才可以离开学校。 很明显，周末在饭厅里您不会看到活着的灵魂。
我如何从韩国教育部的项目中获得一等奖
正如您自己所看到的，我没有参与这个项目，因为我试图获得某种奖励或认可。 我只是想运用自己的技能来解决我在学校遇到的长期问题。
但是，我们的学校营养师O小姐曾经问我是否知道有关餐厅创意的竞赛，我与她在计划和开发项目时非常亲密。 然后我认为这是一种奇怪的想法-测量餐厅的想法。 但是我阅读了该信息手册，发现该项目必须在11月24日之前提交！ 好吧好吧 我很快想到了概念，数据和图表并发送了一个应用程序。
改变比赛的初衷顺便说一下，我最后提出的系统与已经实施的系统略有不同。 实际上，我针对大得多的韩国学校改编了我的原始方法（实时测量队列长度）。 进行比较：我们学校有300名学生，而在另一些学生中，有很多人只上一堂课！ 我需要了解如何扩展系统。
因此，我提出了一个基于手动控制的概念。 如今，韩国学校已经严格遵守所有班级的就餐顺序，因此我建立了另一个“信号响应”类型的框架。 假定访问您前面的餐厅的组的队列长度达到某个限制（即队列变短）时，他们将使用按钮或在墙上打开开关来手动向您发送信号。 信号将传输到电视屏幕或通过LED灯泡。
我只是真的想解决该国所有学校出现的问题。 当我从O小姐那里听到一个故事时，我的意图变得更加坚定-我现在告诉你。 事实证明，在某些大型学校中，即使在冬天，线路也超出了自助餐厅，到达街道20至30米，因为没有人可以正确地构建该过程。 有时，有几分钟的时间，餐厅里根本没人出现-这也很糟糕。 在有大量学生的学校中，即使分配食物的时间消失了不到一分钟，工作人员也几乎无法为所有人服务。 因此，到最后才开始分配食物的人（通常是小学生）根本没有足够的时间吃饭。
因此，即使我不得不急着发送申请，我仍然非常仔细地考虑了如何使它适应更广泛的使用。
我获得一等奖的消息！简而言之，我受邀来将我的项目提交给政府官员。 因此，我竭尽全力在Power Point领域中表现出来！
演讲开始（最左边-部长）这是一次有趣的经历-我刚为Stolov问题提出了一些建议，最终以某种方式赢得了比赛的冠军。 即使站在舞台上，我也一直在想：“嗯，我在这里做什么？” 但是总的来说，这个项目给我带来了巨大的好处-我从嵌入式系统的开发和现实生活中项目的实施中学到了很多。 好吧，我当然有奖。
结论
这里有些讽刺意味：无论我参加了有目的注册的任何竞赛和科学博览会，都没有带来什么好处。 在这里，机会只是找到了我自己，并取得了不错的成绩。
这让我思考促使我接受项目的原因。 我为什么要开始工作-“赢”或解决我们周围世界中确实存在的问题？ 如果第二种动机适用于您的情况，我敦促您不要放弃该项目。 使用这种业务方法，您可能会在一路上遇到意想不到的机会，并且不会感到获胜的压力-您的主要动力将全心投入于您的工作。
最重要的是：如果您设法实施一个体面的解决方案，则可以立即在现实世界中尝试它。 以我为例，学校成为了平台，但是经验会随着时间的推移而积累，谁知道呢？也许您的整个国家乃至全世界都会使用您的应用程序。
每次回想起这段经历，我似乎都为自己感到骄傲。 我无法解释原因，但是项目实施过程给我带来了极大的乐趣，而奖金是额外的奖励。 此外，我很高兴能够为同学们解决每天困扰他们的生活的问题。 有一次，一位学生走近我说：“您的系统非常方便。” 我在第七天堂！
我认为，即使没有任何奖项，我也为此感到自豪。 也许这对其他人的帮助给我带来了如此的满足……总的来说，我喜欢项目。
我希望通过本文实现的目标我希望阅读完我的文章后，能够激发您做一些有益于社区甚至只有您自己的事情。 我敦促您使用自己的技能（编程当然适用于他们，但还有其他技能）可以使周围的现实变得更好。 我可以向您保证，您在此过程中获得的经验无法与任何事物相提并论。
它也可以在您根本没有想到的路径之前打开-它发生在我身上。 所以我问你，做自己喜欢的事，在世界上留下自己的印记！ 单一声音的回声会震撼整个世界，因此请相信自己。
以下是一些与项目相关的链接：