Projekt, praca dyplomowa pod tytułem "Układ sterowania inteligentnego budynku mieszkalnego "

Projekt został zrealizowany w ramach pracy dyplomowej na uczelni wyższej, Politechniki Poznańskiej. Miała ona na celu opracowania systemu do zarządzania domostwem.

Założenia aplikacji:

Funkcje aplikacji:

• Opracowanie układu kontroli i sterowania budynkiem mieszkalnym
• Opracowanie mobilnego interfejsu uzytkownika
• Opracowanie układu komunikacji głosowej

Aplikacja składa się z 4 elementów: Komputera (asystent Google'a, serwer, baza danych), Aplikacja (interfejs użytkownika), ESP Sensors (pobieranie danych z czujników), ESP Outputs (zarządzanie załączaniem urządzeń).

Komputer.

Jako komputer został zaimplementowany komputer Raspberry Pi 4B, który posiada w sobie instancje:

Serwer.

Został zrealizowany za pomocą frameworku Django oraz Django REST framework. Została stworzona strona administracyjna do szybkiego modelowania informacji w bazie. Link: https://github.com/xxBeWolfxx/Django-server

Baza danych.

Ze względu na wykorzystanie systemu operacyjnego Debian została zaimplementowana baza SQL w dystrybucji MariaDB. Baza posiada tablice: Użytkownik, ESP Sensor, ESP Output. Tablice ESP Sensor oraz ESP Output są w relacji Many-to-Many z tablicą Użytkownik.

Asystent.

Asystent został zaimplementowany jako gotowe rozwiązanie GassistPI[www] https://gassistpi-documentation.readthedocs.io. Wymieniony SDK korzysta z rozwiązań Asystenta Google'a. Zostały również dodane skrypty do sterowania płytką ESP Outputs.

Płytki PCB.

Zaprojektowano dwa typy płytek w programie Eagle, które są uniwersalne i mają możliwość podłączenia różnych urządzeń. Napięcie zasilające może osiągać wartość od 10 do 20 Voltów DC.

ESP Sensors

Zawiera:

• 4 porty ADC (2x port z 5V, 2x port 3V3),
• 5 portów kontaktronów, badanie statusu pinów czy zostały zwarte czy rozwarte.
• 4 porty magistrali I2C (2x port z 5V, 2x port 3V3).

ESP Outputs

• 5 portów przekaźnikowych zasilonych napięciem zasilania.
• 2 porty do sterowania silnikiem DC.

Aplikacja

Składa się ona z dwóch aktywności: uwierzytelnienie użytkownika oraz zarządzanie urządzeniami i sensorami w sieci. Zaimplementowano wykresy wartości czujników. Aplikacja współpracuje ściśle z serwerem i komunikuje się z nim po protokole HTTP REST Api.