Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός κυβερνοφυσικού συστήματος ενεργειακής διαχείρισης για τον κλιματισμό σε οικιακό περιβάλλον, με στόχο τη βελτιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας και τη διατήρηση συνθηκών θερμικής άνεσης για τα άτομα που κατοικούν στο χώρο. Το προτεινόμενο σύστημα συνδυάζει φυσικά στοιχεία, όπως αισθητήρες και ενεργοποιητές, με υπολογιστικές και δικτυακές υποδομές, επιτρέποντας τη συνεχή παρακολούθηση και τον έξυπνο έλεγχο των συστημάτων θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC).

Στο πλαίσιο της εργασίας αναπτύσσεται μια αρχιτεκτονική κυβερνοφυσικού συστήματος βασισμένη σε τεχνολογίες Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), η οποία συλλέγει δεδομένα από αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας και παρουσίας, καθώς και πληροφορίες σχετικές με τη λειτουργία του συστήματος κλιματισμού. Τα δεδομένα αυτά επεξεργάζονται σε πραγματικό χρόνο, με σκοπό τη λήψη αυτοματοποιημένων αποφάσεων ελέγχου, όπως η ρύθμιση της θερμοκρασίας στόχου, η προσαρμογή των κύκλων λειτουργίας και η ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση του κλιματισμού με βάση την παρουσία ατόμων που κατοικούν στην οικία.

Η υλοποίηση περιλαμβάνει τόσο το υλικό όσο και το λογισμικό του συστήματος, με έμφαση στη διασύνδεση, την αξιοπιστία και την επεκτασιμότητα. Παράλληλα, αναπτύσσεται διεπαφή χρήστη που επιτρέπει την παρακολούθηση της θερμοκρασίας, της κατανάλωσης ενέργειας και της κατάστασης λειτουργίας του συστήματος, καθώς και τη χειροκίνητη παρέμβαση όπου απαιτείται.

Τέλος, η απόδοση του συστήματος αξιολογείται μέσω πειραματικών δοκιμών σε προσομοιωμένο οικιακό περιβάλλον. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τη συμβολή των κυβερνοφυσικών συστημάτων στη βιώσιμη και αποδοτική διαχείριση του κλιματισμού σε σύγχρονα οικιακά περιβάλλοντα.

This thesis focuses on the design and implementation of a cyber-physical system for energy management of air conditioning in a residential environment, aiming to optimize energy consumption and maintain thermal comfort conditions for the occupants. The proposed system combines physical elements, such as sensors and actuators, with computational and network infrastructures, enabling continuous monitoring and intelligent control of heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) systems.

Within the framework of this thesis, a cyber-physical system architecture based on Internet of Things (IoT) technologies is developed. This architecture collects data from temperature, humidity, and occupancy sensors, as well as information related to the operation of the air conditioning system. This data is processed in real-time to make automated control decisions, such as adjusting the target temperature, adapting operational cycles, and activating or deactivating the air conditioning based on user presence.

The implementation encompasses both the hardware and software of the system, with an emphasis on interfacing, reliability, and scalability. Simultaneously, a user interface is developed that allows monitoring of temperature, energy consumption, and the system's operational status, as well as manual intervention where required.

Finally, the system's performance is evaluated through experimental tests in a simulated residential environment. The results highlight the contribution of cyber-physical systems to the sustainable and efficient management of air conditioning in modern residential settings.