Έξυπνο κτίριο με την χρήση μικροελεγκτή ESP32

Abstract

Η εποχή στην οποία ζούμε και τα χρόνια τα οποία διανύουμε, αποτελούν αναμφισβήτητα, αυτά με την μεγαλύτερη ανάπτυξη της τεχνολογίας. Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων αποτελεί μια τέτοια τεχνολογία, η οποία αναπτύσσεται ραγδαία, και συνδέει φυσικές συσκευές, οχήματα, κτίρια, αντικείμενα κ.α. , με το Διαδίκτυο, δίνοντας τους την δυνατότητα για επικοινωνία και ανταλλαγή δεδομένων. Η τεχνολογία αυτή, φέρνει επανάσταση σε διάφορους κλάδους, και συγκεκριμένα στα κτίρια, μετατρέποντας τα σε «έξυπνα», το οποίο αποτελεί το αντικείμενο μελέτης της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Τα κτίρια που χρησιμοποιούν την τεχνολογία ΙοΤ, γίνονται όλο και πιο δημοφιλή, λόγω της βελτιστοποίησης της απόδοσης του κτιρίου, της ενεργειακής απόδοσης, αλλά και της άνεσης των χρηστών. Στη συγκεκριμένη εργασία, παρέχεται επισκόπηση του Διαδικτύου των Πραγμάτων, συμπεριλαμβανομένου του ορισμού του, των βασικών στοιχείων και των εφαρμογών του. Επιπλέον, αναλύονται τα οφέλη του, ενώ συμπεριλαμβάνονται και οι ανησυχίες για την ασφάλεια και το απόρρητο. Στην συνέχεια, επεξηγείται ο όρος «έξυπνο κτίριο», καθώς επίσης αναλύονται οι λειτουργίες τέτοιου είδους κτιρίων, ενώ παρουσιάζονται και τα χαρακτηριστικά αυτών. Επιπρόσθετα, επεξηγούνται οι τεχνολογίες και τα πρωτόκολλα επικοινωνιών τα οποία χρησιμοποιούνται σε τεχνολογίες όπως είναι το ΙοΤ, για την επίτευξη του στόχου πραγματοποίησης συγκεκριμένης εφαρμογής (Smart Building). Ακόμα, για την ολοκλήρωση και την ορθή λειτουργία μιας τέτοιας εφαρμογής, απαραίτητο στοιχείο αποτελούν οι μικροελεγκτές. Ο ορισμός τους, η λειτουργία τους, τα χαρακτηριστικά τους και οι κατηγορίες στις οποίες αυτοί χωρίζονται, παρουσιάζονται σε συγκεκριμένο κεφάλαιο στην παρούσα εργασία, ενώ εκτενής αναφορά γίνεται για τον μικροελεγκτή ESP32, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε στην εφαρμογή που υλοποιήθηκε. Επιπρόσθετα, παρουσιάζονται τόσο το λογισμικό, όσο και το υλικό, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη του συστήματος. Τέλος, αναφέρονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων που προέκυψαν κατά τις δοκιμές του συστήματος, οι οποίες υποδεικνύουν και την ορθή λειτουργία του. Αξίζει να σημειωθεί, πως κριτήριο για τα παραπάνω αποτέλεσε η απλότητα και η αξιοπιστία κατά την σχεδίαση, με μελλοντικό στόχο την αξιοποίηση ενός τέτοιου συστήματος.