ВВЕДЕНИЕ 5
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 7
1.1 Формулирование актуальности, цели и задач работы 7
1.2 Обзор известных решений 12
2 ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ 24
2.1 Разработка структурной схемы 24
2.2 Разработка алгоритма работы 26
2.3 Выбор необходимых компонентов 31
2.4 Программная часть 39
3 КОНСТРУКТИВНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 42
4 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ А 50
Информационные технологии наряду с разработками в области электроники развиваются быстрыми темпами и значительно меняют образ жизни людей. Появляется возможность создания сложных сетей, состоящих из физических объектов и исполнительных механизмов, бытовых приборов и других электронных устройств, способных взаимодействовать друг с другом с помощью различных средств коммуникации. На основе таких сетей реализуется автоматизация процессов в самых разных областях, например: при производстве товаров и их транспортировке, в инженерных сетях зданий и сооружений, при охране и защите различных объектов. Грамотная автоматизация позволяет снизить влияние человеческого фактора, тем самым повышая эффективность и надежность системы, в которой она применяется.
Идеи межмашинного взаимодействия и создания различных «умных» сетей объединены в рамках парадигмы Интернета вещей. Одним из частных случаев данной парадигмы является технология домашней автоматизации, а жилой дом, в котором она используется, принято называть «Умным домом». Существует множество реализаций «Умного дома» на основе разных аппаратных и программных платформ, однако принято считать, что такой дом помимо управляющих устройств содержит в себе нескольких подсистем: систему освещения; систему тепло- и газоснабжения, а также вентиляции и кондиционирования; систему видеонаблюдения, систему электроснабжения; систему управления коммуникациями; систему безопасности.
В настоящее время широкое распространение получила так называемая распределенная архитектура «Умного дома», при которой каждая из его систем управляется своим контроллером и решает свои локальные задачи. Зачастую эти системы выпускаются различными производителями, используют для передачи данных разные протоколы и поэтому не связаны друг с другом. Иногда осуществление некоторых процессов в доме и вовсе доверяется отдельным «умным» устройствам: термостатам, лампочкам, дверным замкам, бытовым приборам. Такая ситуация на рынке способствует быстрому росту популярности технологии домашней автоматизации, а потребитель может в любой момент масштабировать свой модульный «Умный дом», имея простор в выборе и установке понравившихся ему решений.
Конечно, «Умный дом» может создать для своих домовладельцев уютную и комфортную среду проживания: плавно включая свет, регулируя температуру и влажность воздуха, автоматически открывая жалюзи по утрам и в нужный момент поливая комнатные растения. Однако во все времена человек был в первую очередь заинтересован вопросами безопасности своего жилища и стремился сделать его максимально надежным и защищенным от разного рода угроз, исходящих как от природы, так и от других людей. По этой причине даже сегодня домовладельцы начинают превращение своих домов в «умные» зачастую именно с установки различных систем безопасности, а сами эти системы и «умные» охранные приборы занимают значительную долю на рынке домашней автоматизации, что доказывает актуальность темы данной бакалаврской работы.
Целью данной бакалаврской работы является разработка системы безопасности «Умного дома» на основе микроконтроллера, которая должна фиксировать и в некоторых случаях предотвращать аварийные события, представляющие угрозу безопасности дому, находящемуся в нем имуществу, а также самим домовладельцам.
В рамках данной бакалаврской работы спроектирована система безопасности «Умного дома» на основе микроконтроллера.
Доказана актуальность рассматриваемой темы. Проанализированы существующие решения в области систем безопасности «Умного дома». Составлена структурная схема. Разработан алгоритм работы системы. Подобраны необходимые электронные компоненты, а также написано нужное программное обеспечение для достижение поставленной цели.
Собрана рабочая модель системы для демонстрации ее функциональности и работоспособности.
На основе спроектированной системы безопасности «Умного дома» возможна реализация полномасштабной системы, которую можно устанавливать в квартиры и частные дома. Рабочую модель спроектированной системы можно использовать для демонстрации ее возможностей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
