Когда энергетические ресурсы становятся всё более ценными, а вопросы энергосбережения и автоматизации жизненно важных процессов занимают центральное место, разработка эффективных систем управления освещением становится актуальной задачей. Так, по данным исследователей подобные контроллеры освещения способны снизить энергопотребление на 30-50%. Существующие на рынке решения часто либо слишком дороги, либо не обладают нужной гибкостью и функциональностью. Интерес к созданию умных систем освещения, способных адаптироваться к потребностям пользователя и условиям окружающей среды, неуклонно растет.
По данным исследователей «Statista» рынок умных домов и интернета вещей ожидает высокого роста к 2025 году, до $235 млрд [1]. Но несмотря на наличие множества решений для управления освещением, большинство из них не полностью удовлетворяют всем требованиям надёжности, простоты использования и стоимости. Многие системы либо слишком сложны в интеграции, либо требуют значительных начальных инвестиций, что делает их недоступными для широкого круга потребителей. В своем проекте я стремлюсь разработать контроллер освещения, который был бы не только экономически выгодным, но и легко адаптируемым к различным условиям эксплуатации, предоставляя пользователю удобный и интуитивно понятный интерфейс для управления светом.
В середине XX века контроль освещения был в основном механическим и аналоговым. Люди использовали простые выключатели и светорегуляторы для включения и регулировки яркости ламп. В 1960-х годах появились первые электронные светорегуляторы, которые позволяли более точно управлять освещением. В 1980-х годах началась интеграция микроконтроллеров в системы освещения, что позволило создавать программируемые контроллеры. Это дало возможность задавать различные сценарии освещения, таймеры и автоматические выключатели. К 1990-м годам системы управления освещением стали более сложными и интеллектуальными. Появились первые беспроводные системы, использующие инфракрасные и радиочастотные технологии для дистанционного управления. В начале XXI века технологии продолжили развиваться. Появились системы управления освещением на основе сетевых протоколов, таких как Zigbee и Z-Wave, что позволило создавать комплексные системы «умного дома». Эти системы могли интегрироваться с другими устройствами и управляться через смартфоны и планшеты.
Современные контроллеры освещения используют технологии Интернета вещей, что позволяет управлять освещением через облачные сервисы, голосовые ассистенты и мобильные приложения. Они могут адаптироваться к предпочтениям пользователя, автоматически регулировать освещение в зависимости от времени суток и присутствия людей в помещении, а также экономить энергию.
Целью моей работы является разработка контроллера освещения на базе микроконтроллера ESP8266, который будет отвечать всем требованиям надёжности, простоты использования и стоимости.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
• Выбор компонентов;
• Разработка программного обеспечения;
• Проектирование и изготовление печатной платы;
• Разработка пользовательского интерфейса.
В ходе данной работы был разработан контроллер освещения на базе микроконтроллера ESP8266.
Основные требования, которые удалось достигнуть при разработке устройства:
• Возможность включения и выключения источников света;
• Поддержка управления несколькими группами осветительных приборов независимо друг от друга;
• Простота монтажа, настройки и эксплуатации системы;
• Дешевизна системы;
• Надежность и бесперебойность работы;
• Низкое энергопотребление и высокая автономность;
• Удобное средство для удаленного управления (мобильное приложение).
Основным преимуществом данного устройства перед его аналогами является то, что при не больших размерах печатной платы, устройство выполняет большое количество функций.
