Интерактивный макет умного дома с реализацией управления через веб-интерфейс

Актуальность

В последние несколько лет наблюдается очень мощное развитие систем умного дома. Свою экосистему продвигают как российские предприниматели, так и зарубежные. Главным преимуществом современных систем умного дома является их изготовление под ключ, то есть пользователю для работы достаточно подключить и зарегистрировать приобретённое устройство. Многие устройства являются кроссплатформенными, то есть способны работать с разными приложениями для управления умными девайсами.

Но даже несмотря на всю простоту применения готовых решений, находятся пользователи, которых не устраивает предложенный функционал. Они создают свои устройства, используя стандартные приложения, упрощающие разработку интерфейса, и широкий ассортимент простых в освоении конструкций.

Цель

Демонстрация возможности создания полноценной экосистемы из общедоступных модулей с использованием открытого программного обеспечения (Open source software).

Задачи

1. Разработать проект прототипа дома.
2. Распечатать прототип на 3D-принтере.
3. Составить программы для управления набором датчиков и элементов воздействия.
4. Разработать электрическую схему управления умным домом.
5. Интегрировать схему управления в разработанный макет дома.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер с установленным на нём ПО (Autodesk Inventor )
• Мобильное приложение Virtuino 6
• Датчики температуры и влажности DHT22
• Плата WeMOSD1 mini
• Микроконтроллер ESP8266
• Светодиод
• Литий-ионный аккумулятор формата 26650
• 3D-принтер

Описание

Устройство представило собой макет дома с четырьмя комнатами:

• кухня, в которой разместилась система климат-контроля,
• спальня с модулем контроля освещения,
• прихожая с модулем контроля доступа в помещение.

В четвёртой комнате был размещён модуль управления на плате контроллера.

Система климат-контроля представлена датчиком температуры и вентилятором, модуль контроля освещения оснащён датчиками света и светодиодами, модуль контроля доступа реализован при помощи кнопки и сервопривода.

Климат-контроль и контроль освещения могут работать как автоматически, так и в ручном режиме.

Всё устройства являлись автономными: их питание осуществлялось от аккумулятора. Центральным элементом дома был контроллер ESP8266. Его особенность – возможность подключаться к сети Wi-Fi. Авторы воспользовались этим и сделали интерфейс в мобильном приложении для удалённого доступа.

Результаты работы/выводы

Был создан и протестирован прототип умного дома с реализацией управления через веб-интерфейс мобильного приложения.

Интеллектуальная система управления домом – это инновация, которая на данный момент очень актуальна. На модели отработаны некоторые моменты управления, которые можно использовать в реальной системе управления умным домом.

Перспективы использования результатов работы

Продолжить работу по модернизации конструкции нашего проекта и дополнению функций модели.

Мнение автора

«Участие в Открытой городской научно-практической конференции позволило нам окунуться в атмосферу открытий и новых исследований, мы познакомились с интересными проектами, обрели новые идеи, которые готовы реализовать в будущем»