Παρουσίαση Πτυχιακής Εργασίας Τεχνολογία powerline homeplug για τη δημιουργία του «έξυπνου» σπιτιού και εφαρμογή της στην κατασκευή αλληλεπιδραστικής διεπαφής ελέγχου και χειρισμού συσκευών στο «έξυπνο» σπίτι, χρησιμοποιώντας οπτικό προγραμματισμό σε C++. Εισηγητής Πτυχιακής Εργασίας : Μήτκας Δ. Γεώργιος Επιβλέπων Πτυχιακής Εργασίας : Δρ Ευάγγελος Δημητριάδης

Ο όρος αναφέρεται στην δυνατότητα ελέγχου και διαχείρισης των συσκευών είτε από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή είτε με αποστολή μηνύματος SMS από το κινητό τηλέφωνο. Το «έξυπνο» σπίτι Οι υπηρεσίες που μας προσφέρει είναι :  Ευκολία διαχείρισης π.χ. Απομακρυσμένος έλεγχος συσκευών  Ασφάλεια π.χ. Ενεργοποίηση συναγερμού

Η δημιουργία του «έξυπνου» σπιτιού Βασικές τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν : Πρωτόκολλο επικοινωνίας powerline homeplug Υπολογιστική πλατφόρμα Arduino Uno

Χρησιμοποιεί το ήδη εγκατεστημένο ηλεκτρικό δίκτυο του σπιτιού, με σκοπό την μετάδοση δεδομένων εντός αυτού. Πρωτόκολλο επικοινωνίας powerline homeplug Απαιτούνται προσαρμογείς δικτύου της τεχνολογίας powerline οπού η χρήση τους γίνεται κατά ζεύγη.

Ο σκοπός για τον οποίο χρησιμοποιείται, είναι η διαχείριση και ο έλεγχος των συσκευών του «έξυπνου» σπιτιού. Υπολογιστική πλατφόρμα Arduino Uno

Πλακέτα ανοιχτού υλικού και λογισμικού η οποία αποτελείται από τα εξής κύρια χαρακτηριστικά : Μικροελεγκτή ATmega ψηφιακές εισόδους / εξόδους 6 αναλογικές εισόδους με δυνατότητα χρήσης και ως ψηφιακοί έξοδοι. Σειριακή θύρα USB Υποδοχή τροφοδοσίας ρεύματος τύπου 2.1mm Υπολογιστική πλατφόρμα Arduino Uno

Δημιουργία μακέτας του σπιτιού με σκοπό την προσομοίωση του. Μελέτη και αναζήτηση των κατάλληλων εξαρτημάτων προσομοίωσης Συναρμολόγηση των εξαρτημάτων στην μακέτα Προγραμματισμός της υπολογιστικής πλατφόρμας Arduino Δημιουργία διεπαφής σε Visual C++ Βήματα δημιουργίας του «έξυπνου» σπιτιού

Χωρίζεται σε τρείς χώρους :  Παιδικό Δωμάτιο  Υπνοδωμάτιο  Ενιαίος χώρος σαλονιού – κουζίνας Κατασκευασμένη από ξύλο πλακάζ Διαστάσεις : 41 x 51 x 20 cm Η μακέτα του σπιτιού

Arduino Uno Arduino Ethernet Shield Arduino GSM Shield LED 3mm Αντιστάσεις 220 Ω Αισθητήρας κίνησης PIR Ηχείο Ανεμιστήρας Καλώδια προέκτασης Τα εξαρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν

Οι συνδέσεις που έχουν γίνει είναι όλες σε σειρά Συναρμολόγηση των εξαρτημάτων στην μακέτα

Η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιείται ονομάζεται Processing. Η κοινότητα του Arduino έχει αναπτύξει το δικό της περιβάλλον ανάπτυξης το οποίο ονομάζεται Arduino IDE. Περιλαμβάνει 3 κύρια χαρακτηριστικά : Πρόγραμμα επεξεργασίας κώδικα (editor) Μεταγλωττιστή (compiler) Σειριακή οθόνη εμφάνισης αποτελεσμάτων Προγραμματισμός του Arduino Uno

Κάθε πρόγραμμα που δημιουργείται στο περιβάλλον ανάπτυξης Arduino IDE ονομάζεται «σκίτσο» (sketch). Η δομή του κάθε προγράμματος βασίζεται σε δύο κύριες συναρτήσεις : Setup() : Αρχικοποίηση και προετοιμασία της εκτέλεσης του βασικού προγράμματος. Εκτελείται μόνο μία φορά κατά την ενεργοποίηση της πλατφόρμας. Loop() : Επαναλαμβανόμενη εκτέλεση του βασικού προγράμματος το οποίο και περιέχει τις λειτουργίες της εφαρμογής, έως ότου γίνει απενεργοποίηση ή επανεκκίνηση της υπολογιστικής πλατφόρμας. Προγραμματισμός του Arduino Uno

Κατά την ανάπτυξη ενός σκίτσου, γίνεται χρήση διαφόρων βιβλιοθηκών όπως και συγκεκριμένων συναρτήσεων, όπως ακριβώς και στις υπόλοιπες γλώσσες προγραμματισμού. Οι βιβλιοθήκες που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι εξής: SPI.h : Σύνδεση της πλατφόρμας με την ασπίδα Ethernet. Ethernet.h : Ενεργοποίηση λειτουργιών της ασπίδας. GSM.h : Ενεργοποίηση λειτουργιών της ασπίδας GSM. Προγραμματισμός του Arduino Uno

Η εφαρμογή που αναπτύχθηκε έχει σκοπό τον έλεγχο του «έξυπνου» σπιτιού τοπικά από τον υπολογιστή του σπιτιού. Γλώσσα προγραμματισμού : Visual C++ Η χρήση του πρωτόκολλου powerline homeplug έχει ως αποτέλεσμα την αναγκαιότητα του δικτυακού προγραμματισμού. Δικτυακός προγραμματισμός επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας την βιβλιοθήκη winsock2.h Δημιουργία Διεπαφής σε Visual C++

Φόρμα επαλήθευση στοιχείων ( Login Form) : Ο χρήστης απατείται να εισάγει τους προσωπικούς του κωδικούς για την χρήση της εφαρμογής. Δημιουργία Διεπαφής σε Visual C++

Φόρμα διαχείρισης συσκευών ( Main Form) : Διαχείριση των συσκευών τοπικά χρησιμοποιώντας του διακόπτες που φαίνονται. Δημιουργία Διεπαφής σε Visual C++

Οι λειτουργίες που επιλέχθηκαν να αναπτυχθούν κατά τη προσομοίωση του σπιτιού είναι οι εξής : Ενεργοποίηση / Απενεργοποίηση των φώτων όλων των χώρων του σπιτιού Ενεργοποίηση / Απενεργοποίηση της τηλεόρασης Ενεργοποίηση / Απενεργοποίηση του συστήματος ψύξης Ενεργοποίηση / Απενεργοποίηση του συστήματος συναγερμού που έχει εγκατασταθεί Λειτουργίες του «έξυπνου» σπιτιού

Τρείς αυτοματοποιημένες καταστάσεις κατά το οποίο λειτουργεί το «έξυπνο» σπίτι : Κατάσταση ημέρας : Προεπιλεγμένη κατάσταση κατά την οποία ο χρήστης λειτουργεί αυτόβουλα Κατάσταση νύκτας : Απενεργοποίηση της τηλεόρασης και όλου του φωτισμού εκτός αυτού της κουζίνας. Ενεργοποίηση του συστήματος συναγερμού Κατάσταση διακοπών : Ορισμός ενεργοποίησης του φωτισμού της κουζίνας βάσει προκαθορισμένων διαστημάτων λειτουργίας. Ενεργοποίηση του συστήματος συναγερμού Καταστάσεις λειτουργίας «έξυπνου» σπιτιού

Ακολουθεί πρακτική παρουσίαση της προσομοίωσης Σας ευχαριστώ πολύ για τον χρόνο σας … Τέλος