"Smart uy" ijodiy loyihasi. Mavhum Smart Uy

"Smart uy" ijodiy loyihasi. Mavhum Smart Uy
"Smart uy" ijodiy loyihasi. Mavhum Smart Uy
Kirish
Har yili "Smart Home" mavzusi tobora ommalashib bormoqda va vaqtida mashina, intellektual turar joy hashamat emas, balki zarurat bo'lmaydi. Sobiq o'yinchoqlardan, aqlli avtomatlashtirish ajralmas qismga rivojlanadi zamonaviy uy. Va har yili boshqaruv tizimi murakkablashmoqda va qiyinroq bo'ladi. Ushbu mavzu bizni o'zingizning uyingizda eng qulay va xavfsiz qolish qobiliyatini qiziqtiradi.
"Smart Home" mavzusidagi ilmiy ishimizning asosiy maqsadi zamonaviy aqlli qurilish tizimining iloji va maktab o'quvchilari uchun tushunarli bo'lgan holda.
Gipoteza: Agar siz Smart Home tizimining qobiliyatini o'rgansangiz, ularni atrof-muhitda amalga oshirishingiz mumkinDasturiy ta'minot kodlari asosida Arduino.
Maqsad: Smart Home tizimining imkoniyatlari bilan tanishish va atrof-muhitdagi tizim elementlaridan foydalanishni amalga oshirishArduino.
Tadqiqot vazifalari:

• 
  "Smart Home" integratsiyalashgan boshqaruv tizimiga bag'ishlangan zarur ma'lumotlarni to'plash;
  
• 
  atrof-muhitdagi analogingizni yaratingArduino.
  

O'qish ob'ekti: simsiz ulanish (arduino muhiti) Dastur kodi asosida.
O'qish mavzusi:

• 
  avtomobilni boshqarish jarayoni;
  
• 
  iqlimni boshqarish va isitish va isitish va umumiy tizimga ulanadigan boshqa qurilmalar.
  

Tadqiqot usullari:mavzu bo'yicha materiallar to'plami, uni tahlil qilish va qayta ishlash.
1. Kontseptsiya aqlli uy
O'tmishga qarang. Ichida oldingi paytlar Shaxs uchun uy-joy tabiat tomonidan yaratilgan joylar edi. Qadimgi odamlar uyda, g'orlarda edilar. Daraxtlardagi bir uy, toshlardan ham bor. Shimolda uylar bor. Bu o'lat, kiyik terisi. Jinslarda uylar bor. Bu juda g'ayrioddiy va qiziq. Keyinchalik moddiy ishlov berish usullarini ishlab chiqish bilan, odamlar o'q va arra yasashni o'rganganlarida - uylar yog'ochdan qurila boshladi. Uylar yog'ochga aylandi. Ammo ertaklarda ham biz ko'ramiz turli xil uylar. Taszlangan oyoqlarda mashhur kulgili. Shohlar va tsirevichi qal'alar. Dan ko'proq odamlar Ularning qurilishi materiallari va usullari ixtiro qilindi, yangi uylar tug'ildi. G'isht, ko'p birlik. Endi odamlar juda ko'p bilimlarga ega va ular yangi narsalarga intilishadi. Dan oddiy uylar Odamlar aqlli uyni qila boshladilar.
Smart Home (Inglizcha aqlli qurilish) - Turarjoy qurilishi zamonaviy turavtomatlashtirish va yuqori texnologiyali qurilmalar bilan odamlarni joylashtirish uchun tashkillashtirilgan. "Aqlli" uy ostida siz qulaylikni ta'minlaydigan tizimni (shu jumladan xavfsizlikni) va barcha foydalanuvchilar uchun tejaydigan tizimni tushunishingiz kerak. Eng oddiy ishda u uyda yuzaga kelgan aniq holatlarni taniy olishi va ularga tegishli ravishda munosabat bildirishlari kerak: tizimlardan biri boshqalarning ilg'or algoritmlar orqali harakatni boshqarishi mumkin.
Bunday holda, televizorni ko'rishda bir nechta pristavkalarni, yoritish va isitish tizimlarini boshqarish va isitish tizimlarini, videokuzatuv tizimlarini boshqarish va xavfsizlik signallari, motorli eshigi va boshqa.
Tahlilchilarga ko'ra, Smart Home bozori faol rivojlanmoqda. 2020 yilga kelib, bozorning umumiy bozorida 51,77 milliard dollarga etadi. 2013 yildan 2020 yilgacha bo'lgan davrda bozorning o'rtacha yillik o'sish sur'atlari 17,74% darajasida bo'ladi. Ushbu sohadagi asosiy o'yinchilar - Siemens AG (Germaniya), Shnayder elektr SA (Frantsiya), Teletask (Belgiya), ABB Ltd. (Shveytsariya), Ingerol-Rand PLC (Irlandiya), TyCo International Ltd. (Shveytsariya), Emerson Electric Co. (AQSh), Legrand S.A. (Frantsiya), Krestron Electronics, Inc. (AQSh), Lutron Electronics, Inc. (AQSh), nazorat4 korporatsiyasi (AQSh) va boshqalar.
Katta hajm rossiya bozori juda kamtarona. 2012 yilda mamlakatimizdagi bozor hajmi 56 million evroni yoki 2,3 milliard rubldan oshdi. 2013 yilda, dastlabki hisob-kitoblarga ko'ra, bozor 30 foizga o'sdi - 65 million evroni yoki qariyb 3 milliard rublga etdi. 2017 yilga kelib, uning umumiy hajmi 176 million evroni yoki 7,9 milliard rublga yetishi mumkin..
O'tgan asrning etmishinchi yillarida tug'ilgan "aqlli uy" tushunchasi asosan elektr energiyasini iqtisodiyotga bag'ishlangan. Kontseptsiya Turli xil sensorlarning turar-joy binosida joylashgan bo'lib, u xonadagi odamlarning ahvoliga qarab yorug'likni o'z ichiga oladimi va o'chirishga imkon berdi. Yuqori texnologiyalar rivojlanishi bilan tushuncha qo'shimcha imkoniyatlar aylantirila boshlandi.
Bugungi kunda Smart Home tizimi amalga oshiriladiyoritish nazorati issiqlik va shamollatish, himoya qilish va video nazorati, audio va video texnika, maishiy texnikaIqlim B. qishgi bog', Basseynni sug'orish va basseynni tozalash, ventslar va darvozani ochish, gaz va suvning bir-biriga ziddiyat va boshqalar. Bir vaqtning o'zida odamlar ishtirok etishi minimallashtiriladi.
Intellektual uy, bu energiya manbalaridan foydalanishga munosib yondashuvni taklif etadi. Uyning kommunal xonalarida yoritish xarajatlarini optimallashtirish uchun avtomatik ravishda odamning oldida faqat yorug'likni o'z ichiga olgan harakat sensorlarini o'rnatishi mumkin. Yoki, masalan, isitish tizimi kechasi va mezbonlarning yo'qligi paytida uydagi harorat kamaydi. Ventilyatsiya qilish tizimi faqat vaqti-vaqti bilan oldindan belgilanadi, oldindan belgilangan vaqt oralig'ida. Shu bilan birga, sezilarli tejash pullaridan tashqari, energiyadan ehtiyotkorlik bilan foydalanish ekologik muammolarni hal qilishga katta hissa qo'shadi. Smart Home tizimi bebaho xizmatga ega bo'lishi va suv oqishi, gaz oqishi yoki yong'in paytida qattiq xarajatlardan tejash mumkin o'rnatilgan sensorlar Suv oqishi, toshqin sensorlari, tutun detektori. Axir, tasodifiy avariya buzilgan mulk va vayronagarchilikka olib kelishi mumkin. Energiya resurslarining intellektual buxgalteriya hisobi va boshqarish tizimlari nafaqat suv yoki gazni qoplash, balki o'z egasi to'g'risida xabardor qilish imkoniyatiga ega. Va, albatta, biz jamoat tartibini buzgan taqdirda, muammoni politsiya bo'limiga topshirishga imkon beradigan xavfsizlik signalizatsiyasini unutmaymiz.
"Smart Home" mikroiqlimning yuqori aniqlikdagi havo parametrlarini xonadagi havo parametrlarini kuzatib, dasturga muvofiq yoki foydalanuvchi buyruqlariga muvofiq moslashtiradi. Markazlashtirilgan konditsionerni boshqarish, isitish tizimi yilning istalgan vaqtida turar joy uchun qulay sharoitlarni kafolatlaydi. Tizim o'z ichiga oladi majburiy shamollatish Yoki binolarni shamollatish uchun oyna ochadi.
Ichida umumiy xususiyatlarTizim quyidagi elementlardan iborat:

• 
  Maxsus boshqaruvchi yoki kompyuter (butun tizimni boshqaradi)
  
• 
  Ko'plab sensorlar (ma'lumotlarni boshqaruvchiga etkazish)
  
• 
  Ijrochi qurilmalari (kontroller buyrug'i bo'yicha har xil ob'ektlarni boshqarish, masalan, garaj darvozasi)
  
• 
  Quvvat manbalari (taqdim etish uzluksiz quvvat manbai Tizimning barcha elementlari uchun)
  
• 
  Aloqa liniyalari (ularning barcha barcha qurilmalarini ulang)
  

Tizim quyidagicha ishlaydi. Ko'pgina sensorlar boshqaruvchiga ulangan va ijrochi qurilmalari. Aloqa chiziqlari sifatida foydalanish mumkin: alohida simlar, mavjud simlar yoki radio kanal. Foydalanuvchi o'z talablari ostida boshqaruvchining ish algoritmini o'rnatadi. Yaqin soniyada yuzlab marta, "Smart Home" tizimlariga ergashadigan nazoratchi dala omillari. Ushbu sensorlarni o'tkazgandan so'ng, tizim vaziyatni tahlil qiladi va foydalanuvchi tomonidan belgilangan qurilmalarga qarab, buni yoki bu qarorni tashkil qiladi. Ijro modullari va tizimlari buyruqlarni qabul qiladi va tegishli qurilmalarni o'z ichiga oladi: yoritish, himoya qilish, konditsioner, isitish, suv ta'minoti va boshqalar.
Bundan tashqari avtomatik rejim Tizim boshqariladi va avtonom tarzda, masalan, "aqlli" o'qitilgan konsol yordamida boshqariladi. Universal masofadan boshqarish masofaviy boshqarish Siz nafaqat televizor va uy teatri bilan boshqarishingiz mumkin. U bilan "Smart Home" ning har qanday funktsiyasini faollashtirish juda osonyoritish stsenariylari Darvozani oching va yoping, himoya uchun uy qo'ying va hk.
Tizim tomonidan boshqariladigan eng ta'sirli narsa - Internet orqali (foydalanish elektron pochta) yoki mobil aloqa (SMS xabarlardan foydalangan holda). Masalan, ishda o'tirish, siz o'zingizning uyingizga qaytishga tayyorgarlik ko'rishingiz mumkin - tizimga yoqing"Iqlim nazorati" , polni iliq, saunani isinib, hokazo.
Shuni ta'kidlash kerakki, "Smart Home" muhandislik quyma tizimlari oflayn rejimda ishlashi kerak. Agar ba'zi quyi tizimlar bajarilmasa, butun tizim muammoni hal qila olmaydi, chunki "Smart Home" boshqa muhandislik tizimlariga sifatli.
Dunyoning eng "aqlli" binolari
Birinchi "intellektual" binosi 1980-yillarning oxirida qurilgan yaponiyalik professor Ken Sakamura "taxtning uyi" edi. Ob-havo sensorlari yangi shabada aralashtirilganda derazalarni ochdi va u issiq bo'lganda konditsionerni o'z ichiga oladi; Agar radio juda baland ovozda o'ynagan bo'lsa, deraza qo'shnilarni bezovta qilmaslik uchun avtomatik ravishda yopiladi; Agar telefon qo'ng'iroq qilsa, kompyuter audio tizim tovushini kamaytirdi va hokazo.
Bugungi kunda eng mashhur va qimmat (100 million dollar) AQShda Microsoft korporatsiyasining mashhur Yaratuvchisi uchun AQShda qurilgan uyga aylandi. Bu eng ko'p "rivojlangan" uskunalar bilan jihozlangan ko'p qavatli villa. Kompyuterni boshqarish va barchasini boshqarish muhandislik uskunalari, Har bir xonada optimal mikroiqlik saqlanadi. Turar joyga kirishda har bir tashrif buyuruvchi maxsus elektron tasvirchini oladi, bu esa uyda barcha axborot xizmatlariga ulanishni ta'minlaydi. Kelgusida bu belgi mehmon bo'lgan sensorlarni xabardor qiladi, shunda uy uning barcha istaklarini bajara oladi. Qorong'ida har birining har biri harakatlanuvchi yorug'lik to'lqinini, chiroq esa, uning yorqinligi kamroq.
Barcha devorlar o'rnatilgan televizion ekranlar bilan jihozlangan. Xuddi shu universal boshqaruv panelidan ekranlarga, ko'krakdagi rasmlar, video yozuvlar, filmlar va televizion dasturlardan foydalanish mumkin.Avtomatik iqlimni boshqarish tizimlari , yoritish Telefonlar va boshqa ko'plab elektron qurilmalar mantiqiy kamolotga olib kelinadilar, ammo bir vaqtning o'zida, uyining elektron "miyasining quli" emas, chunki u an'anaviy "qo'llanma" ga qaytishi mumkin Menejment - elektron panellar yonida tinch va "eski moda" kalitlari mavjud.

2. Eksperimental ijro.

Rivojlanayotganda "Smart Home" loyihasiarduino 1.8.1 ishlatilgan
Arduino dasturi - Qurilish uchun uskunalar va dasturiy ta'minot oddiy tizimlar Avtomatlashtirish I.robotika mutaxassis bo'lmagan foydalanuvchilarga qaratilgan. Dasturiy ta'minotning bir qismi bepul dasturiy ta'minotdan iborat (Jism ) Dasturlarni yozish, ularni va dasturiy uskunalarni tuzish. Apparat - bu o'rnatilgan to'plambosilgan tutqichli taxta rasmiy ishlab chiqaruvchi va uchinchi tomon ishlab chiqaruvchi sifatida sotilgan. To'laochiq arxitektura Tizimlar Arduino mahsulotlari liniyasini bemalol nusxalash yoki to'ldirishga imkon beradi. Arduinodan ham foydalanish va ulanish uchun avtonom avtomatlashtirish va ulanish uchun ham foydalanish mumkin dasturiy ta'minot Sanjar sim va simsiz interfeyslar orqali kompyuterda.
Arduino dasturlarini asosiy buyruqlarni bajarish uchun, masalan, LED qurilmalar yoki Internet orqali ma'lumotlarni uzatish kabi murakkab funktsiyalar yaratish uchun ishlatilishi mumkin. Muayyan ilovalar uchun turli xil sxemalar Arduino.
Ushbu kengaytma kengashlari ARDUINA ga o'rnatilgan pin ulanishi orqali ulangan. Bir qator kengashlar mavjud bo'lib, ular protsessorlar kengashining va kengaytmali taxtalarini PIN-line orqali strukturaviy ravishda mahkamlashga imkon beradi. Arduino kontseptsiyasi muolajani yoki yig'ish konstruktivini o'z ichiga olmaydi. Dasturchi O'rnatish va mexanik himoya usulini o'z-o'zidan tanlaydi.
Dasturlash tili
Arduino dasturlash tili standartC ++. (Kompilyator ishlatiladi)AVR-GCC. ).
Loyihaga standart C ++ fayllarini yaratish va ulash mumkin.
"Arduino" dasturi ikkita funktsiyadan iborat:

• 
  sozlash; o'rnatish (): Mikrokontroller boshlanganda funktsiya deb nomlanadi.
  
• 
  lOP (): Funktsiya sozlash () cheksiz tsiklda mikrokontrollerning barcha operatsion vaqtidagi barcha operatsion davrda deyiladi.
  

Tizimning tavsifi
Uchun elektron aylanish "Aqlli uy" quyidagi elementlardan foydalanilgan:

"Smart" loyihalari yuqori texnologiyali qurilmalar va avtomatlashtirish bilan jihozlangan turar-joy turini taklif qiladi.