Система управління «Розумний будинок» на основі технології Іnternet of Things

Abstract

Збільшення кількості пристроїв, підключених до Інтернету, викликало ескалацію технологічної революції в Інтернеті речей (Іnternet of Things). Інтернет речей об’єднує програмне і апаратне забезпечення, здатне контролювати та дистанційно управляти різноманітними процесами у багатьох сферах людської діяльності: інтелектуальний транспорт, охорона навколишнього середовища, державна робота, громадська безпека, промисловість, побут, освіта, медицина тощо. Постійний розвиток технологій Інтернету речей дозволяє з кожним днем ставати все більш інтелектуальним, винахідливим та зручним для користувача. Одним із найзначніших та останніх реалізацій технології Іnternet of Things є системи «Розумний будинок». Розглянуто створення комплексного прикладного рішення для управління системою «Розумний будинок» на основі технології Іnternet of Things. Запропонований перелік задач для автоматизації, концептуальна архітектура подібного рішення для реалізації на мобільній платформі. Запропонована система управління «Розумний будинок» дозволяє створити комфорті і безпечні умови всередині приміщення, а саме здійснювати моніторинг та управління мікрокліматом технічного середовища. Під технічним середовищем прийняте середовище, в якому необхідно забезпечити задані параметри: рівень температури, вологості, атмосферного тиску і загазованості повітря. Система управління, яка пропонується у цій роботі, базується на мікроконтролерній платформі NodeMCU V3 на базі модулі ESP8266. В якості вимірювальних пристроїв прийняті: датчик температури та вологості DHT11, датчик загазованості MQ-7, датчик атмосферного тиску ВМР280.3.3В. Крім того, система здатна реєструвати дані в реальному часі на сервері хмар, через який користувач також може відстежувати в реальному часі стан середовища з будь-якої точки світу. Для реалізації роботи логіки платформи NodeMCU V3 застосоване програмування на мові C/C ++. Для здійснення діалогу між користувачем і системою управління розроблено інтерфейс користувача, який являє собою мобільний додаток з лічильником і графічним відображенням вимірюваних параметрів технічного середовища. За допомогою системи управління «Розумний будинок», приведеної у статті, можливо створити комфорті і безпечні умови всередині приміщення.The increase in the number of Internet-connected devices has prompted the escalation of the technological revolution in the Internet of Things (IoT). The Internet of Things brings together software and hardware that can monitor and remotely control a variety of processes in many areas of human activity: intelligent transportation, the environment, government, public safety, industry, the world, medicine, and more. The constant development of Internet of Things technologies allows us to become more intelligent, resourceful and user-friendly every day. One of the most significant and latest implementations of Internet of Things technology is the Smart Home system. The creation of a comprehensive application solution for the control of the system "Smart Home" based on the technology of the Internet of Things is considered. The list of tasks for automation, conceptual architecture of the similar decision for realization on a mobile platform is offered. The proposed control system "Smart Home" allows you to create comfortable and safe conditions in the room, namely to control and manage the microclimate of the technical environment. In the capacity of a technical environment, a environment is adopted, in which it is necessary to ensure the given parameters: temperature, moisture, atmospheric pressure and gas pollution. The control system proposed in this article is based on the NodeMCU V3 microcontroller platform based on the ESP8266 module. The following are accepted as measuring devices: temperature and humidity sensor DHT11, gas pollution sensor MQ-7, atmospheric pressure sensor BMP280.3.3V. Moreover, the system is capable of logging real-time data into the cloud server through which a user can also monitor the real-time over the cloud from anywhere in the world. C/C ++ programming is used to implement the logic of the NodeMCU V3 platform. To implement a dialogue between the user and the control system, a user interface has been developed, which is a mobile application with a counter and a graphical display of the measured parameters of the technical environment. With the help of the "Smart Home" control system given in the article, it is possible to create comfort and safe conditions premises.