ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1 Общие сведения 6
1.1 Система автоматизации дома 6
1.2 Возможности интеллектуальных домов 6
1.2.1 Легкость управления 7
1.2.2 Эффективное использование ресурсов и энергии 7
1.2.3 Климатический контроль 8
1.2.4 Функциональная совместимость 10
1.2.5 Управление освещением 10
1.2.6 Безопасность 11
1.2.7 Недостатки 13
1.3 Коммерческие решения и технологии управления домашней
автоматизацией 14
1.3.1 X10 14
1.3.2 Z-Wave 15
1.3.3 KNX 16
1.3.4 Компании на рынке России 17
Глава 2 Практическое построение системы автоматизации дома 19
2.1 Анализ и выбор микронтроллера 19
2.2 Описание Arduino Leonardo 23
2.3 Возможности текущей системы автоматизации дома 27
2.4 Выбор датчиков, дополнительных устройств и принцип их работы 28
2.4.1 Датчик звука 28
2.4.2 Температурный датчик 30
2.4.3 Датчик движения и геркон 31
2.4.4 Датчик утечек воды и сервопривод 34
2.4.5 Реле 37
2.4.6 Адаптер Ethernet Enc28j60 39
2.5 Объедение компонентов в единую систему 42
2.6 Веб-интерфейс панели управления 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
В современном мире любой дом или квартира состоит из определенного набора подсистем, отвечающих за выполнение различных функций. В зависимости от типа здания, количество и сложность подсистем меняется. По мере их усложнения контроль над ними становится все сложнее, затраты на обслуживание возрастают. Чтобы избежать этого начинают внедрять систему автоматизации дома («Умный дом», «Smart Home»).
До недавнего времени, автоматизированный центральный контроль систем всего здания применялся только в коммерческих зданиях большего размера и дорогих домах. Как правило, включая только освещение, отопления и системы кондиционирования, а управление было доступно только в определенных контрольных пунктах в пределах самого здания. Сейчас ситуация меняется и системы автоматизации дома выходят на общедоступный рынок. Система домашней автоматизации позволяет управлять многими инженерными узлами и приборами с центрального устройства, как локально, так и удаленно. В качестве управляющего устройства может быть компьютер, планшет или смартфон. Данная технология может казаться новой и в какой-то степени уникальной, но на самом деле система автоматизации использует и объединяет уже существующие технологии.
В рамках данной выпускной квалификационной работы была выполнена разработка системы автоматизации дома, которая позволяет управлять электроприборами, контролировать доступ в помещение, предотвращать порывы воды, а также предоставлять удаленный доступ к панели управления.
При написание бакалаврской работы был проведен анализ рынка и технологий систем домашней автоматизации. Сформированы основные цели и задачи, которые должна выполнять текущая система. Произведен выбор средств разработки.
Результатом бакалаврской работы является программно-аппаратный продукт - система автоматизации дома, имеющая необходимый набор функционала для решения поставленных перед ней задач. Программная часть реализована при помощи среды разработки Arduino IDE, а аппаратная включает управляющую плату-микроконтроллер Ardunio Leonrdo, различные датчики и 3 дополнительных устройства - модуль Ethernet Enc28j60, сервопривод и реле.
Данная система автоматизации дома является прототипом или основой по-настоящему «Умного дома». Она имеет такие очевидные минусы, как отсутствие полноценного графического интерфейса контрольной панели, система не предоставляет полный контроль доступа в помещение, не обеспечивает пожарную безопасность и не уведомляет пользователя о критических ситуациях. Система автоматизации дома разрабатывалась для собственной комнаты в частном доме и в дальнейшем будет модернизироваться и в итоге не будет уступать по качеству и функционалу дорогим коммерческим решениям.
