Реферат
Введение 5
1 Анализ предметной области 6
1.1 Лаборатория сити-фарминга 6
1.2 Постановка требования при выполнении задачи 7
1.3 Цели создания системы 8
1.4 Функциональные возможности 8
1.5 Анализ существующих решений 9
1.5.1 Комплект системы контроля доступа PS-link TF2EM-WP-W-G 9
1.5.2 Система учёта рабочего времени Kromix D22F01 11
1.6 Выводы по первой главе 13
2 Проектирование системы логирования 14
2.1 Разработка структурной схемы 14
2.2 Разработка функциональной схемы 15
2.3 Элементная база 15
2.3.1 Микроконтроллер 15
2.3.2 Герконовый датчик 16
2.3.3 Датчик света 17
2.3.4 Камера OV2640 - широкоугольный модуль 18
2.3.5 Антенна WiFi с разъёмом U.FL/IPX 18
2.4 Функциональные требования к чат-боту 20
2.5 Выводы по второй главе 27
3 Программная реализация 28
3.1 Выбор средств разработки 28
3.1.1 Микроконтроллер 28
3.1.2 Сервер 28
3.1.3 База данных 29
3.2 Программирование микроконтроллера 30
3.2.1 Словесное представление алгоритма функционирования 30
3.2.2 Моделирование в среде Proteus 31
3.2.3 Разработка алгоритма функционирования 32
3.2.4 Подключение ESP32cam к Telegram-боту 34
3.2.5 Передача данных на сервер 34
3.2.6 Автономное переключение режима работы 35
3.2.7 Настройка конфигурации через чат-бот 36
3.2.8 Облачная прошивка 38
3.2.9 Создание опытного образца 39
3.3 Серверная часть 41
3.3.1 Авторизация 41
3.3.2 Работа с записями 42
3.3.3 Реализация чат-бота 43
3.3.4 MQTT-брокер 44
Заключение 46
Список сокращений 47
Список использованных источников 48
ПРИЛОЖЕНИЕ А Листинг прошивки ESP32-CAM 50
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Листинг программы bot.service 55
ПРИЛОЖЕНИЕ В Листинг программы logs.service 57
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Листинг программы mqtt.service 58
В наше время важное значение приобретает использование передовых технологий в области обеспечения безопасности и контроля доступа к ограниченным помещениям. В данном контексте создание эффективных систем контроля, способных оперативно реагировать на происходящие события и вести мониторинг в реальном времени, становится особенно актуальным.
Мониторинг событий в лабораторном помещении, в котором активно проводятся эксперименты и научные исследования играет ключевую роль в обеспечении безопасности и сохранности ценного оборудования и материалов.
Целью работы является разработка функциональной микропроцессорной системы логирования, способной автоматически регистрировать открытие и закрытие двери, а также интегрироваться с популярным мессенджером Telegram для оперативного уведомления о событиях в лаборатории и просмотра уже собранных данных, которые будут храниться на сервере.
Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ предметной области, охватывающий существующие методы контроля доступа и современные технологии логирования.
2. Спроектировать микропроцессорную систему логирования доступа в лабораторию, выбрав необходимую элементную базу, а также разработав структурную, функциональную и электрическую принципиальную схемы и определив функциональные требования к Telegram-боту.
3. Реализовать систему автоматического логирования доступа в лабораторию с использованием выбранных инструментов.
В первом разделе работы предлагается провести анализ предметной области, подробно рассмотрев существующие решения и технологии, чтобы выявить их преимущества и недостатки. Затем будут представлены основные этапы разработки микропроцессорной системы логирования, включая выбор оборудования и интеграцию с мессенджером Telegram.
В ходе данной работы была проведена детальная разработка и анализ системы логирования для лаборатории сити-фарминга. Были определены ключевые требования, цели создания системы и её функциональные возможности. Был проведен анализ существующих решений.
В процессе проектирования системы были разработаны структурная, функциональная и электрическая принципиальная схемы, выбрана необходимая элементная база. Были определены функциональные требования к Telegram- боту.
В части программной реализации были выбраны средства разработки программного обеспечения. Было проведено программирование микроконтроллера, включая моделирование в среде Proteus, разработка алгоритма функционирования, подключение ESP32cam к Telegram-боту, передача данных на сервер, автономное переключение режима работы, настройка конфигурации через чат-бот и облачная прошивка. Была создана серверная часть, включая авторизацию, работу с записями и реализацию чат-бота.
В результате была разработана система логирования, которая успешно была продемонстрирована заказчику и было дано разрешение на установку. Эта система позволяет просматривать события открытия и закрытия двери с фотофиксацией людей в реальном времени и хранением данных на сервере с удобным доступом к ним через чат-бот, а также имеет гибкие возможности конфигурации системы, которые позволяют настроить необходимый режим работы.
После установки системы будет проведено тестирование в реальных условиях работы.
