АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ 11
1.1. СИСТЕМА «ОРИОН» КОМПАНИИ БОЛИД 13
1.2. СИСТЕМА УМНОГО Д0МАХ1А0М1 16
1.3. СИСТЕМА УМНОГО ДОМА VIVINT 18
1.4. ВЫВОД 19
2. ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМЕ 21
2.1. ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ 21
2.2. АРХИТЕКТУРА СИТЕМЫ 21
2.3. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБМЕН 22
2.3.1 ВНУТРЕННЕЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 23
2.3.2 ВНЕШНЕЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ 26
2.4. ВЫВОД 26
3. ВЫБОР СРЕДСТВ РЕАЛИЗАЦИИ 27
3.1. ПРОТОКОЛ ВНУТРЕННЕГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 27
3.1.1. ОПИСАНИЕ ПРОТОКОЛА MQTT 30
3.2. ВЫБОР АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ 35
3.2.1. ПОЛЕВЫЕ УСТРОЙСТВА 35
3.2.1. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ 36
3.3. ВЫВОД 39
4. РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ 40
4.1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УСТРОЙСТВ 40
4.2. ВНЕШНЕЕ УПРАВЛЕНИЕ 43
4.3. ДОСТАВКА УВЕДОМЛЕНИЙ 46
4.3. ВЫВОД 48
5. РЕАЛИЗАЦИЯ 49
5.1. MQTT БРОКЕР 49
5.2. РАЗВЕРТЫВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ 49
5.3. ПОЛЕВЫЕ УСТРОЙСТВА 50
5.4. УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ 50
5.4.1. ПРОКСИ-СЕРВЕР 51
5.4.2. СИСТЕМА ДОСТАВКИ УВЕДОМЛЕНИЙ 52
6. РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 57
ПРИЛОЖЕНИЕ А ОБЩАЯ СХЕМА АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Б КОНФИГУРАЦИОННЫЙ ФАЙЛ СИСТЕМЫ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ В МОДУЛЬ ПОЛЕВОГО УСТРОЙСТВА 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Г МОДУЛЬ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ДОСТАВКА PUSH УВЕДОМЛЕНИЙ 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Е РАССЫЛКА EMAIL 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж ОТПРАВКА УВЕДОМЛЕНИЙ В TELEGRAM 81
В настоящее время широкое распространение получило понятие Internet of things (IoT) или интернета вещей, которое в широком смысле охватывает едва ли не все, что каким-либо образом связано с Интернетом. В более узком смысле понятие может обозначать всё множество устройств, которые используют сеть Интернет для передачи информации и взаимодействия друг с другом. При этом к IoT относят любые типы устройств, от простейших сенсоров и датчиков до смартфонов и носимых устройств. Объединение таких устройств в автоматизированные системы позволяет не только собирать огромное количество информации, но и производить их анализ и обработку с целью выработки конкретных действий, направленных на решение поставленной задачи.
Со стороны бизнеса распространение IoT предлагает возможности повышения производительности, снижения издержек, экономию времени и денежных средств, во много позволяя по-новому взглянуть на предоставляемые сервисы и производимые продукты, точнее определить потребности потребителей и выявить новые возможности дальнейшего развития.
Широкое распространение IoT получил и в социальной сфере. Сюда можно отнести использование IoT в медицине, логистике, энергетике, метеорологии, в задачах экологического мониторинга, наблюдения за окружающей средой, в сфере интеллектуализации человеческого окружения. При рассмотрении последнего чаще всего выделяют понятия умного города и умного дома.
Концепция умного города предполагает наличие взаимосвязанной системы коммуникативных и информационных технологий с интернетом вещей, благодаря которой упрощается управление внутренними процессами города и улучшается уровень жизни населения. Развитие города в русле предлагаемой концепции очень непростая и многофакторная задача, так как включает в себя развитие сфер управления, экономики и финансов, развитие инфраструктуры, а также требует активного участия жителей в жизни города.
С данной точки зрения концепция умного дома более локальна и проста в реализации в отдельно взятом случае. Она предполагает наличие высокотехнологичной системы, которая позволяет объединить все используемые коммуникации, поставить их под централизованное управление и предоставить пользователю удобные средства для настройки и управления. Наиболее перспективные направления развития в области умного дома приведены в таблице 1...
В представленной работе были разобраны основные аспекты разработки системы умного дома. Была рассмотрены требования, предъявляемые к данным системам, в частности к системам охранной и пожарной сигнализации. В ходе анализа существующих решению выяснилось, что современные системы могу иметь потенциальные проблемы с безопасностью при обращении персональных данных владельцев, так как они изначально ориентированы на широкое использование различных сторонних сервисов компаний производителей.
Была разработана модульная и масштабируемая архитектура системы, удовлетворяющая всем указанным требованиям и произведён выбор средств для реализации предложенного решения.
На заключительном этапе был создан прототип системы в котором были реализованы её основные компоненты. Текущая реализация имеет открытый исходный код и использует только соответствующие сторонние компоненты. Полученное решение может быть легко сконфигурировано, доработано и расширено под новые специфичные требования.
