This Thesis describes the design and construction of an Intelligent Home Security System, which uses the Raspberry Pi as a central processing unit.
The Raspberry Pi is an inexpensive small computer, with features that are similar to those of a desktop computer. It can be used as a central unit in electronic projects, providing them more intelligence. It has a set of input / output ports (GPIO) suitable for automation, which can be controlled with Java ME, C, C + +, Python, etc.
The second chapter describes the abilities of a smart home security system and methods for user identification. This chapter presents ways in which an intelligent security system can detect attempts for intrusion in an intelligent manner.
The third chapter is a reference to the characteristics of a security system, such as sensors, device control, remote access, notifications and alerts.
The fourth chapter presents an extensive and explanatory description of the design and construction of the necessary electronic circuits, which are controlled by the Raspberry Pi. These circuits and the Raspberry Pi will be hardware of the Intelligent Home Security System. Particular reference is made to the operation of the MCP23017 microchip and I2C bus. The fifth chapter references to the preparation of Raspberry Pi: the installation of Linux, the Java ME, its connection to the network and the activation of SSH protocol. It also describes the preparation of our computer as well as the installation of the necessary tools for writing and testing Java code.
Chapter six is a reference to SSH protocol (Secure Shell), which provides secure data transmission through an insecure network such as the Internet.
The seventh and eighth chapter describes the architecture and the code of two applications: (a) an application in Java ME code to run on the Raspberry Pi and (b) an android application in Java, which implements remote access to the system.
Η παρούσα Πτυχιακή εργασία, περιγράφει τη σχεδίαση και την κατασκευή ενός Ευφυούς Οικιακού Συστήματος Ασφαλείας, το οποίο χρησιμοποιεί ως κεντρική μονάδα επεξεργασίας το Raspberry Pi.
Το Raspberry Pi είναι ένας φθηνός μικροϋπολογιστής μεγέθους πιστωτικής κάρτας, ο οποίος διαθέτει χαρακτηριστικά παρόμοια με αυτά ενός desktop υπολογιστή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κεντρική μονάδα σε εξειδικευμένα ηλεκτρονικά projects, προσδίδοντάς τους περισσότερη ευφυΐα, αφού υποστηρίζει αρκετές γλώσσες προγραμματισμού. Διαθέτει ελεγχόμενες θύρες εισόδου/εξόδου (GPIO) κατάλληλες για αυτοματισμούς, που μπορούν να ελεγχθούν με κώδικα Java ME, C, C++, Python κ.λπ.
Το δεύτερο κεφάλαιο αναφέρεται στις δυνατότητες που μπορεί να έχει ένα Ευφυές Οικιακό Σύστημα Ασφαλείας και στις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ταυτοποίηση των χρηστών, που έχουν πρόσβαση σε αυτό. Περιγράφονται τρόποι με τους οποίους ένα ευφυΐες σύστημα ασφαλείας μπορεί εκτός από το να ανιχνεύει απόπειρες παραβίασης, να διαθέτει τη λογική να τις αποτρέπει, λαμβάνοντας πρωτοβουλίες για την προστασία του χρήστη.
Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στα χαρακτηριστικά ενός συστήματος ασφαλείας, όπως αισθητήρες παραβίασης και αισθητήρες περιβάλλοντος, στον έλεγχο συσκευών, στην απομακρυσμένη πρόσβαση και στην αποστολή ειδοποιήσεων. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται εκτενώς και με επεξηγηματικό τρόπο, ο σχεδιασμός και η κατασκευή των απαιτούμενων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, τα οποία ελέγχονται από το Raspberry Pi και όλα μαζί αποτελούν το hardware του Ευφυούς Οικιακού Συστήματος Ασφαλείας. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στην λειτουργία του ολοκληρωμένου MCP23017 και στο I2C bus.
Το πέμπτο κεφάλαιο, αναφέρεται στην προετοιμασία του Raspberry Pi, την εγκατάσταση του Linux, της Java ME, τη σύνδεσή του στο δίκτυο, καθώς και στην ενεργοποίηση του πρωτόκολλου SSH. Επίσης, περιγράφεται η προετοιμασία του υπολογιστή εργασίας καθώς και η εγκατάσταση των απαραίτητων εργαλείων για τη συγγραφή και τον έλεγχο του κώδικα.
Στο κεφάλαιο έξι γίνεται ειδική αναφορά στο πρωτόκολλο SSH (Secure Shell), που παρέχει ασφαλή μετάδοση δεδομένων σε υπολογιστές που έχουν TCP απομακρυσμένη διασύνδεση, μέσω ενός μη ασφαλούς δικτύου, όπως το ίντερνετ.
Στο έβδομο και στο όγδοο κεφάλαιο παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική και ο κώδικας δύο εφαρμογών: (α) μιας εφαρμογής σε κώδικα Java ME που θα τρέχει στο Linux του Raspberry Pi και θα υλοποιεί την διασύνδεση και τον έλεγχο όλων των περιφερειακών αισθητήρων του συστήματος και (β) μιας εφαρμογής android σε Java, η οποία υλοποιεί την απομακρυσμένη πρόσβαση στο σύστημα. Περιγράφεται αναλυτικά ο προγραμματισμός του συστήματος και ο τρόπος με τον οποίο επικοινωνούν οι δύο εφαρμογές μέσω SSH.
Hellenic Open University
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
