H παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται το πεδίο του διαδικτύου των πραγμάτων που συντομογραφικά αναφέρεται και ως IOT(internet of things) και, πιο συγκεκριμένα, στο έξυπνο θερμοκήπιο, το οποίο βασίζεται σε διάφορες πλατφόρμες ανάπτυξης όπως: Arduino, ESP32, XBEE, Raspberry PI, ασύρματα όπως IEEE 802.15.4(ZigBee) και IEEE 802.11(Wi-Fi). Πιο αναλυτικά θα αναπτυχθεί ένα ολοκληρωμένο σύστημα έξυπνου θερμοκηπίου, το οποίο θα έχει την δυνατότητα να αυτοσυντηρείται, να πραγματοποιεί απομακρυσμένο έλεγχο, καθώς και να παρέχει πλήρη αναφορά της κατάστασής του τοπικά αλλά και απομακρυσμένα. Το έξυπνο θερμοκήπιο θα είναι εξοπλισμένο με πληθώρα αισθητήρων όπως θερμοκρασίας – υγρασίας, βροχής, στάθμης αντλίας κ.α., οι οποίοι θα αντλούν τα δεδομένα τους ενσύρματα ή ασύρματα, με σκοπό να αυτοσυντηρείται. Στη συνέχεια, το έξυπνο θερμοκήπιο, ελέγχοντας την κατάστασή του μέσω των αισθητήρων του είναι σε θέση να αποφασίζει ποια θα είναι η επόμενη λειτουργία που μπορεί να βελτιώσει ή να διατηρήσει την κατάστασή του. Η δυνατότητα του θερμοκηπίου να αυτοσυντηρείται το καθιστά έξυπνο. Στη συνέχεια τα δεδομένα των αισθητήρων θα αποθηκεύονται σε μία βάση δεδομένων μέσω ενός Java Server, ο οποίος θα εκτελείται πάνω σε Linux και MariaDB και παρέχει υπηρεσίες REST. Επίσης, τα δεδομένα θα αποστέλλονται σε μία ή περισσότερες πλατφόρμες IOT. Το έξυπνο θερμοκήπιο θα μπορεί να ελεγχθεί τοπικά ή απομακρυσμένα. Θα αναπτυχθεί λογισμικό με γραφικό περιβάλλον (GUI), σε πλατφόρμα ΙΟΤ, καθώς και σε δυναμική ιστοσελίδα. Η ιστοσελίδα θα παρέχει τη δυνατότητα απομακρυσμένου ελέγχου του θερμοκηπίου. Επιπλέον, η ιστοσελίδα δύναται να παρέχει στατιστικά – γραφήματα της κατάστασης του θερμοκηπίου μέσω των διαθέσιμων ιστορικών δεδομένων. Το έξυπνο θερμοκήπιο θα είναι εξοπλισμένο με συστήματα ασφαλείας, όπως παρακολούθηση του χώρου μέσω κάμερας, ανίχνευση καπνού και προστασία μονοξειδίου. Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα γίνει προσπάθεια ανάλυσης όλων των δομικών στοιχείων που την απαρτίζουν, τόσο το κομμάτι του υλικού, όσο και του λογισμικού. Θα παρουσιαστούν τα τεχνικά χαρακτηριστικά των πλατφορμών ανάπτυξης Arduino, ESP32, XBEE, Raspberry pi, διάφορων Shields και αισθητήρων και θα απεικονιστεί η συνδεσμολογία τους. Στο κομμάτι του λογισμικού, θα αναλυθεί το λειτουργικό σύστημα Linux, το σύστημα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων (RDBMS) MariaDB, το Spring framework για την υλοποίηση του REST API μέσω Java, το JPA framework της Java για τη διαχείριση της βάσης δεδομένων, το EclipseLink για την εφαρμογή του JPA, καθώς και του object relational mapping (ORM) στην Java. Επιπλέον, θα αναλυθεί ο Apache web Server, οι υπηρεσίες διαδικτύου REST, καθώς και τα πρότυπα ανταλλαγής δεδομένων JSON και XML. Για την ανάπτυξη και την διασύνδεση των παραπάνω συστημάτων θα χρησιμοποιηθούν διάφορες γλώσσες προγραμματισμού όπως η C, C++ για τον Arduino – ESP32, Java για το Raspberry Pi και τον Java Server (REST, JPA, ORM, GUI), PHP για τον webserver, SQL για ερωτήματα στη βάση δεδομένων, καθώς και JavaScript για τη διεπαφή πελάτη στην ιστοσελίδα.

This thesis examines the field of the internet of things, which is abbreviated as IOT (Internet Of Things) and, more specifically, a smart greenhouse based on the development platforms: Arduino, ESP32, XBEE, Raspberry PI, in the IEEE 802.15.4 wireless standards (ZigBee) and IEEE 802.11 (Wi-Fi). In further detail, an integrated greenhouse system will be developed.  The above system will be able to maintain itself, provide remote control, as well as present a full report of its status locally and remotely. The smart greenhouse has the possibility of being self maintained. It will be equipped with a multitude of sensors, such as temperature - humidity, rain, pump level, etc. which will derive their data via wired or wireless connection. Consequently, the smart greenhouse  is capable of deciding the suitable operation, which will improve or maintain its status by checking it through its sensors. The ability of the greenhouse to maintain itself makes it smart. Thenceforth. the sensor data will be accumulated in a database through a java server running on Linux and MariaDB, which provides REST services too. Moreover, the data will be broadcasted on one or more IOT platforms. The status of the greenhouse will be controlled locally, via a software which contains graphical interface (GUI), on the IOT platform, as well as on a dynamic website. The website will have the possibility of remote control, in addition to the possibility to provide statistics - graphs of its state through the available historical data. The smart greenhouse will be equipped with security systems, such as camera surveillance along with smoke detection and monoxide protection. In the thesis, an attempt will be made to analyze all the structural elements which consist both the hardware and the software. The technical characteristics of the Arduino, ESP32, XBEE, Raspberry pi development platforms, various shields and sensors will be presented and their wiring will be illustrated. As for  the software part, the Linux operating system, the relational database management system (RDBMS)MariaDB, the Spring framework for implementing the REST API through java, the java JPA framework for database management, EclipseLink for the implementation of JPA, as well as object relational mapping (ORM) in java will be analyzed. Apache web server, REST web services as well as JSON and XML data exchange standards will also be analyzed. Various programming languages will be used for the purposes of development of the interface of the above systems, ​​such as C, C++ for Arduino – ESP32, Java for Raspberry pi and Java server (REST, JPA, ORM, GUI), PHP for web server, SQL for database queries, as well as JavaScript for the web page client interface.