Глоссарий 4
Введение 7
Глава 1. Проблема восполнения продуктовых товаров в офисах и методы решения 10
1.1. История проблемы 10
1.2 Существующие методы 12
1.3 Предлагаемый метод 14
1.4 Вывод 16
Глава 2. Обзор и выбор Hardware инструментария 18
2.1. Arduino 18
2.2. Raspberry-Pi 19
2.3. Выбор 21
2.4. Датчики 24
2.5. Вывод 26
Глава 3. Программный инструментарий 27
3.1. Веб-часть 27
3.2. Бот 33
3.3. Облачный сервис 34
3.4. Вывод 36
Глава 4. Разработка программного и аппаратного
комплекса 37
4.1. Аппаратная часть 37
4.2. Программная часть 43
4.3. Вывод 46
Заключение
Список литературы
Данная работа посвящена исследованию в области автоматизации процессов с применением технологии Интернета-вещей.
IoT - относительно молодая концепция, сформулированная Кевином Эштоном в 1999 году, которая растет очень быстро. Еще в 2010 году, по данным аналитического отдела Cisco, количество устройств, подключенных к сети интернет, в два раза превысило население человечества[1]. В 2011 году компания Gartner, занимающаяся исследованием и консалтингом рынка, поместила IoT в свой, так называемый, «цикл зрелости технологий» на этап «технологического триггера», который длится 10 лет, что означает, технология переросла предрассудки и «гаражный» уровень, инвесторы и обыватели верят в нее. [2] Juniper Research прогнозирует рост к 2021 году до 46 миллиардов штук и рынок в 1,7 триллионов долларов [3]. Все вышесказанное приводит к тому, что большие компании на рынке начали активно вкладывать в данное направление, разрабатывать стандарты, внедрять на производствах.
Автоматизация процессов появилась довольно давно и преследует простые цели: повышение всевозможных параметров производства, сокращение численности персонала, уменьшение затрат. Вкупе с Интернетом-вещей можно сосредоточиться на двух последних. К сожалению, большинство исследований и работ посвящены применению наработок на промышленных заводах и других крупных промышленных предприятиях, но не стоит оставлять за бортом офисных рабочих, там тоже есть, где развернуться.
В контексте концепций автоматизации технологических процессов и IoT, была выбран нижний уровень автоматизации, на уровне исполнителя, третьей группы, то есть для предприятий сферы услуг.
Проанализировав спектр существующих проблем в офисных помещениях, автор решил остановиться на одной из обязанности, которую выполняет сотрудник, работающий на позиции офис-менеджера, то есть человека, следящего за подобающим функционированием офиса. В набор его функций входят: снабжение сотрудников необходимыми канцтоварами, встреча посетителей, организация совещаний, регистрации корреспонденции, некоторая секретарская работа, и наконец, обеспечение снэками коллег или гостей. Выбор пал на последний пункт, так как это то, что заканчивается быстрее всего, присутствуют не только затраты на сам товар, но и на доставку.
Актуальность выпускной работы характеризуется желанием людей минимизировать затраты, как финансовые, так и людские, на рутинные процессы, особенно в среде It-компаний, где каждая минута высококвалифицированного специалиста на счету.
Цель выпускной работы заключается в разработке software и hardware комплекса на базе концепции IoT для автоматизации процесса смены товаров потребления, уменьшение временных и финансовых затрат.
Задачами выпускной работы являются:
- Проанализировать существующие методы по доставке и смене товаров, предложить свой
- Изучить историю становления IoT-концепци
- Проанализировать и выбрать hardware-устройства
- Проанализировать и выбрать инструментарий для создания программного комплекса
- Разработать архитектуру и программную часть hardware- устройства
- Разработать программную часть, используя инструментарий
Объектом исследования является использование IoT-концепции для автоматизации процессов в сфере жизни офисных помещений.
Предмет исследования составляют программный и аппаратный комплекс для автоматизации смены продуктов питания.
Методы исследования. Были использованы понятия из среды IoT, hardware-проектирования, web-программирования, методы статистики и анализа данных, литературы.
Основным элементом научной новизны является применение метода автоматизации повторяющихся процессов на базе прогрессивной IoT- технологии в области ранее не подверженной подобным изменениям.
Практическая же ценность связана в первую очередь с конечным результатом, а именно с разработкой такого устройства, которое сможет заменить одну из функций офис-менеджера, и сократить финансовые издержки.
Гипотезой дипломной работы выступает тезис о том, что такое устройство способно взять на себя одну из функций офис-менеджера и при этом уменьшить финансовые издержки.
В результате дипломной работы были разработаны и спроектирована архитектура аппаратного и программного комплекса под название «SmartContainer». Устройство, позволяющее автоматизировать и сократить финансовые издержки пополнения продуктами питания — снэками, офисные помещения.
В процессе выполнения дипломной работы были решены следующие задачи:
- Проанализированы существующие решения проблемы и предложено свое
- Спроектирована архитектура аппаратной части
- Проведен обзор подходящих технологий и печатных плат
- Разработана аппаратная часть, включая программу на языке C
- Спроектирована архитектура и передача данных серверной- программной части: балансир, веб-интерфейс
- Рассмотрены и проанализированы инструменты, подходящие под выполнение задачи
- Разработан программный комплекс
- Объединено в одно устройство под названием « SmartContainer»
Дальнейшее развитие:
- Улучшение форм-фактора, промышленный дизайн
- Переход от готовых плат к собственной сборке
- Добавление датчика, позволяющего узнавать о окончании срока годности продукта
- Изменение дизайна веб-интерфейса и добавление функционала, аналитики
- Добавление бота
1. Статья главного футуролога компании Cisco Дэйва Эванса[электронный ресурс] 2011. URL:
http://www.cisco.com/web/UA/about/news/2011/06262011.html (дата обращения
28.04.17) . Режим доступа свободный
2. Цикл популярных технологий 2011 года. [Электронный ресурс]
2011. URL: https://www.postscapes.com/internet-of-things-added-to-the-2011- hype-cycle/(дата обращения 28.04.17). Режим доступа свободный
3. Прогноз роста IoT аналитической группы Juniper Research[Электронный ресурс] 2016. URL:
https://www.juniperresearch.com/researchstore/key-vertical-markets/internet-of- things/consumer-industrial-public-services■(дата обращения 01.05.17). Режим доступа свободный
4. Нехватка инженеров похоронит все ведущие производства России[Электронный ресурс] 201?. URL: http://www.gudok.ru/economy/? Ю=970067(дата обращения 01.05.2017). Режим доступа свободный
5. Как работают в Гугл[Электронный ресурс] 2014 Юлия Рузманова. The Village. URL: http://www.the-
village.ru/village/business/office/167995-kak-rabotayut-v-ofise-google. (дата обращения 01.05.2017). Режим доступа свободный
6. Негативное влияние голодания на физическую и умственную способность студента.[Электронный ресурс] 2017 Романов Н.А. Шуралев Н.Н. URL: http://izron.ru/articles/aktualnye-voprosv-psikhologii-pedagogiki-i- obrazovaniya-sbornik-nauchnykh-trudov-po-itogam-mezhdunar/sektsiya-4-teoriya- i-metodika-fizicheskogo-vospitaniva-sportivnov-trenirovki-ozdorovitelnov-i- adapti/negativnoe-vlivanie-golodaniya-na-fizicheskuvu-i-umstvennuyu- trudosposobnost-studenta/(дата обращения 02.05.17). Режим доступа свободный
7. Effects of Available Sugar on the Reproductive Fitness and Vectorial Capacity of the Malaria Vector Anopheles gambiae (Diptera: Culicidae) 2001 Richard E. Gary, Jr. Woodbridge A. Foster[Электронный ресурс]. URL: https://academic.oup.com/jme/article/38/1/22/1004998/Effects-of-Available- Sugar-on-the-Reproductive( дата обращения 02.05.17). Режим доступа свободный
8. Consumers Want Healthy Foods--And Will Pay More For Them. Forbes. Nancy Gagliardi 2015.[Электронный ресурс]. URL: https://www.forbes.com/sites/nancygagliardi/2015/02/18/consumers-want-healthy- foods-and-will-pav-more-for-them/#68eaf0e875c5(дата обращения 03.05.17). Режим доступа свободный
9. What Everyone Must Know About Industry 4.0. Bernard Marr.
Forbes 2016[Электронный ресурс]. URL:
https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2016/06/20/what-everyone-must-know- about-industry-4-0/#b4c9ac7795f7(дата обращения 03.05.17). Режим доступа свободный
10. Заглавная страница 2013[Электронный ресуср] URL: https://www■brainfoods■ru/shop(дата обращения 05.05.17). Режим доступа свободны
11. «Сколково» судится с резидентами из-за чая и печенья для офиса 2015 Sostav.ru[Электронный ресурс]. URL:
http://www.sostav.ru/publication/skolkovo-podal-v-sud-na-rezidentov- 19325■htm1(дата обращения 15.05.17) Режим доступа свободный
12. Инфракрасный датчик Sharp GP2Y0A21YK0F 201?[Электронный ресvрс]URL:http://electromicro■ru/market/datchiki_i_sensorv/infrakrasnvj_datchi k_gp2y0a21 yk0f/(дата обращения 20.05.17) Режим доступа свободный.
13. Round-robin (алгоритм) 2011 [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Round-robin( дата обращения 21.05.17) Режим доступа свободный