Σχεδιασμός και υλοποίηση ενσωματωμένου συστήματος, με εφαρμογή στο Έξυπνο σπίτι

Design and implementation of an integrated system, with application in the Smart Home (english)

  1. MSc thesis
  2. Παπαδόπουλος, Γεώργιος
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 25 September 2021 [2021-09-25]
  5. Ελληνικά
  6. 184
  7. Σκλάβος, Νικόλαος
  8. Κίτσος, Παρασκευάς
  9. Διαδίκτυο των πραγμάτων(IoT), Μικροελεγκτής Arduino, Αισθητήρες, Έξυπνο σπίτι
  10. 2
  11. 10
  12. Περιέχει : Εικόνες
    • Το θεματικό πεδίο στο οποίο εντάσσεται η παρούσα διπλωματική εργασία είναι αυτό του έξυπνου σπιτιού(Smart home). Σκοπός της δεν είναι να κινηθεί σε αχαρτογράφητα νερά, δεν είναι διπλωματική με ερευνητικό προσανατολισμό αλλά διατριβή τεχνολογικής εφαρμογής που έχει διττό σκοπό, αφενός να εμπεδωθεί διαμέσου της θεωρητικής ανάλυσης και του κατασκευαστικού μέρους η απόκτηση γνώσεων που επιτεύχθηκε κατά τη διάρκεια του μεταπτυχιακού και αφετέρου να διερευνήσει τις δυνατότητες που έχει ο μικροελεγκτής Arduino στο να υλοποιεί διάφορα σενάρια χρήσης που βρίσκουν εφαρμογή στο πεδίο του έξυπνου σπιτιού(Smart home). Για την υλοποίηση του ενσωματωμένου συστήματος θα χρησιμοποιήσουμε δύο Arduino. Ένα Arduino MEGA θα αποτελέσει τη βάση πάνω στην οποία θα χτιστεί το σύστημα. Ένας αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας, ένας αισθητήρας διαρροής αερίου, ένας αισθητήρας ποιότητας αέρα και ένας αισθητήρας φωτός που θα βρίσκονται στο εσωτερικό του σπιτιού θα συνδεθούν στο Arduino και θα του μεταφέρουν πληροφορίες που έχουν να κάνουν με τις συνθήκες που επικρατούν στους εσωτερικούς χώρους του σπιτιού. Η μέτρηση της θερμοκρασίας, της υγρασίας και του φωτός θα συνδυαστούν με τη χρήση τριών ρελέ για το ανοιγοκλείσιμο μιας συσκευής θέρμανσης, ενός αφυγραντήρα και μιας λάμπας φωτός αντίστοιχα. Έχει επιλεγεί πρωτίστως ένας συνδυασμός πραγμάτων που έχουν να κάνουν με την ποιότητα ζωής και την άνεση μέσα στο σπίτι με το κύκλωμα αισθητήρα διαρροής αερίου να ανοίγει το σχεδιασμό προς τα κυκλώματα ασφαλείας που αντιμετωπίζουν εσωτερικές πηγές απειλής της ασφάλειας των ενοίκων και των πραγμάτων του σπιτιού. Το δεύτερο Arduino είναι ένα Arduino Ethernet Shield που θα χρησιμοποιηθεί για να συνδέσει το δημιουργημένο σύστημα στο router του σπιτιού έτσι ώστε ο χρήστης μέσω του υπολογιστή του ή το Smart phone να μπορεί να έχει πρόσβαση στις μετρημένες παραμέτρους εξ αποστάσεως και να παρακολουθεί τις γραφικές παραστάσεις αυτών. Η τροποποίηση του συστήματος αναλόγως των δυσκολιών που θα αντιμετωπιστούν αλλά και των ευκαιριών για άλλους συνδυασμούς λειτουργιών αφήνεται ανοιχτή. Για παράδειγμα ενδέχεται η εργασία να εντάξει στο σύστημά της και κάποιο ακόμα κύκλωμα ασφάλειας αντιμετώπισης εσωτερικής απειλής, π.χ. διαρροής νερού από κάποια βρύση, ή εξωτερικής απειλής, π.χ. επίδοξοι διαρρήκτες, αν αυτό σταθεί δυνατό.
    • The subject area of this dissertation is that of the smart home. Its purpose is not to move in uncharted waters, it is not a dissertation with a research orientation but a dissertation of technological application that has a dual purpose, to consolidate the acquired academic knowledge and to explore the possibilities of the Arduino microcontroller in implementing scenarios that find application in Smart home. To implement the integrated system, we will use two Arduino. An Arduino MEGA will be the basis on which the system will be built. A humidity and temperature sensor, a gas leak sensor, an indoor air quality sensor and a photosensitive sensor will be connected to the Arduino and will transmit information related to the conditions prevailing inside the house. The measurement of temperature, humidity and light intensity will be combined with the use of three relays to open and close a heating device, a dehumidifier and a light bulb respectively. A combination of things related to quality of life and comfort in the home has been chosen primarily with the gas leak sensor circuit opening the design to safety circuits facing internal sources of threat to the safety of the occupants and of the things of the house. The second Arduino is an Arduino Ethernet Shield that will be used to connect the created system to the home router so that the user through from his computer or Smart phone to be able to have access the measured parameters remotely and watches their graphs. The modification of the system depending on the difficulties that will be faced but also the opportunities for other combinations of scenarios is left open. For example, the design of the system may include a second circuit facing internal sources of threat, e.g., water leakage from a tap, or external threat, e.g., would-be burglars, if it would be possible.
  14. Αναφορά Δημιουργού 4.0 Διεθνές