ΙοΤ σύστημα ασφαλείας με χρήση τεχνολογιών Arduino και Android

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία ενός συστήματος ασφαλείας με χρήση τεχνολογιών του διαδικτύου των πραγμάτων (Internet of Things – IoT), της αναπτυξιακής πλατφόρμας Arduino, καθώς και η απομακρυσμένη διαχείριση αυτού με τη χρήση έξυπνων τηλεφώνων με λειτουργικό σύστημα Android. Στη παρούσα εργασία, πραγματοποιείται αρχικώς έρευνα αγοράς εμπορικών συναγερμών, μέσω της οποίας παράγονται οι λειτουργικές απαιτήσεις της μονάδας, ώστε να καλύπτει όλες τις σύγχρονες απαιτήσεις των συστημάτων ασφαλείας. Στη συνέχεια, με εδραιωμένες τις ανωτέρω λειτουργικές απαιτήσεις, γίνεται ανασκόπηση και επιλογή των κατάλληλων τεχνολογιών και εξαρτημάτων για τη κάλυψη αυτών. Η επικοινωνία μεταξύ του συναγερμού και του τηλεφώνου γίνεται με τη χρήση διαδικτυακού νέφους, ενώ ο συναγερμός επικοινωνεί με το νέφος κάνοντας χρήση του ελεγκτή ESP8266 και της τεχνολογίας Wi-Fi. Ο συντονισμός των λειτουργιών της κύριας μονάδας, η επικοινωνία και η ζεύξη με τους αισθητήρες, καθώς και η φυσική διεπαφή χρήστη, εκτελούνται από τον ελεγκτή Arduino. Ο συναγερμός διαθέτει υπέρυθρους αισθητήρες κίνησης και μαγνητικούς αισθητήρες θυρών, οι οποίοι επικοινωνούν με τη κύρια μονάδα με χρήση ραδιοκυμάτων. Υπεύθυνος για τον συντονισμό των λειτουργιών των αισθητήρων θα είναι ένας ελεγκτής Arduino, στον οποίο έχουν εφαρμοστεί τεχνικές για τη μείωση της ενεργειακής του κατανάλωσης. Ακολούθως, στο στάδιο της σχεδίασης, εδραιώνονται τα πρωτόκολλα επικοινωνίας των ελεγκτών για την επικοινωνία μεταξύ τους, γίνεται η λογική σχεδίαση των προγραμμάτων και αναλύεται η συνδεσμολογία του κάθε εξαρτήματος που επιλέχθηκε προγενέστερα. Επιπλέον, στο στάδιο της υλοποίησης, προγραμματίζονται οι ελεγκτές, παράγονται πλακέτες PCB για το τελικό κύκλωμα, καθώς και 3D printed καλούπια για τη στέγαση του κυκλώματος. Τέλος, με βάση τους προαναφερθέντες συναγερμούς, γίνεται σύγκριση όσον αφορά τη τιμή και τα χαρακτηριστικά του τελικού προϊόντος.