Μελέτη σχεδιασμού και υλοποίησης ενεργειακά αυτόνομου «έξυπνου» σπιτιού με φωνητικές εντολές και ασφάλεια

Αβραμόπουλος, Θεόδωρος

Disquisition of design and implementation of an energy autonomous "smart home" with voice commands and security

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Αβραμόπουλος, Θεόδωρος

Date

2023-06

Advisor

Drosos, Christos

Bachelor's thesis (1.584Mb)

Keywords

Έξυπνα σπίτια ; Τεχνικός εξοπλισμός ; Διαδίκτυο πραγμάτων ; Πρωτόκολλα ; Smart homes

Abstract

Όλα τα σύγχρονα σπίτια διαθέτουν κάποιο είδος έξυπνης τεχνολογίας. Από την απλή χρήση ενός ασύρματου δικτύου για την περιήγηση στο διαδίκτυο μέχρι τη διαχείριση του ηλεκτρικού εξοπλισμού με βάση τον ελεγκτή. Ως εκ τούτου, ο στόχος είναι ο έλεγχος κάθε συσκευής, συμπεριλαμβανομένης της θέρμανσης, της ψύξης, της ασφάλειας κ.λπ., από έναν ενιαίο ελεγκτή, όπως ένα κινητό τηλέφωνο ή ένα tablet. Οι περισσότεροι άνθρωποι σήμερα έχουν το κινητό τους τηλέφωνο πάντα μαζί τους. Και τώρα έχει την ιδέα ότι μπορεί να φροντίζει το σπίτι του ενώ ταξιδεύει οπουδήποτε στον κόσμο, χρησιμοποιώντας το κινητό του τηλέφωνο. Πριν έρθει σε επαφή με το αντίθετο περιβάλλον, ο ιδιοκτήτης του σπιτιού μπορεί να αισθάνεται ασφαλής γνωρίζοντας πληροφορίες για το σπίτι του και μπορεί να επιβλέπει ή να επιδιορθώνει ένα ζήτημα που διαφορετικά δεν θα γνώριζε καν. Οποιοσδήποτε ηλεκτροκίνητος εξοπλισμός στο εσωτερικό της κατασκευής είναι σε θέση να έχει πρόσβαση στο τοπικό δίκτυο, καθώς και στις εντολές του χρήστη. Οι εντολές μπορεί να έρχονται μέσω ενός ακουστικού ή μέσω φωνής. Ο φωτισμός, η οικιακή ασφάλεια, η τηλεόραση, ο κλιματισμός και η παρακολούθηση του χώρου είναι παραδείγματα κοινών εφαρμογών. Αν και η σκέψη της χρήσης αυτών των εφαρμογών φαίνεται προκλητική, η τεχνολογία έχει ωριμάσει σε σημείο που πολλοί κατασκευαστές συσκευών μπορούν να υποστηρίξουν τις αντι-τεχνολογίες χωρίς επιπλέον χρέωση. Πολλές συσκευές προσφέρουν ήδη απομακρυσμένη διαχείριση στον χρήστη και είναι προετοιμασμένες για ενσωμάτωση σε ένα μεγαλύτερο τοπικό δίκτυο. Έτσι, έχουμε φτάσει στην περίοδο κατά την οποία έχει εξελιχθεί η ιδέα των διαδικτύου των πραγμάτων-συσκευών, τον γνωστό κόσμο του Internet of Things. Όταν οτιδήποτε αναφέρεται ως "Internet of Things", σημαίνει ότι είναι συνδεδεμένο και αναγνωρίσιμο από ψηφιακά δίκτυα. Αυτό το δίκτυο αγαθών και εργαλείων επεκτείνεται καθημερινά και γίνεται όλο και καλύτερο. Η δυνατότητα σύνδεσης σε δίκτυα και η δυνατότητα τηλεχειρισμού γίνεται βασικό χαρακτηριστικό όλων των ηλεκτρονικών συσκευών των επιχειρήσεων και των νοικοκυριών. Ο οικιακός αυτοματισμός είναι μια πρόσφατη εξέλιξη που συνάδει με το πόσο μακριά έχει φτάσει η τεχνολογία στην αντιμετώπιση δύσκολων ζητημάτων. Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι να εξοικειώσει τον αναγνώστη με τις πρακτικές και τα εργαλεία που έχουν προχωρήσει στην κατασκευή ενός έξυπνου σπιτιού. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται επίσης στα πιο βασικά στοιχεία του σπιτιού, όπως η θέρμανση, η ψύξη και ο εξαερισμός.

Abstract

Smart technology exists in every home today in an early form. From the simple use of a wireless network used to access the internet, to the management of electrical appliances from the controller. So the purpose is to manage all these appliances, heating, cooling, security, etc. from a central controller such as a mobile phone or tablet. In modern times most of the people always have their mobile phone with them. And here comes the thought of managing his home from his mobile phone while he is anywhere in the world. The homeowner can feel the security of having access to information about their home and can correct or oversee a situation that they would otherwise not even know existed, before coming into contact with the opposite environment. Any device that exists within the building and uses electricity can also use the local network and obey the user's commands. The commands may be voice commands or from a handset. Common applications have to do with lighting, home security, television, air conditioning and monitoring of premises. The idea of implementing these applications seems difficult to use but in fact the technology has advanced so much that many appliance manufacturers can support the counter-technologies at no extra cost. Already many appliances provide the user with remote management and are ready to be integrated into a wider local network. We are therefore at the point in time when a new concept has emerged, that of the Internet of Things-devices, the well-known world of the Internet of Things. The phrase Internet of Things refers to objects and products that are connected and identified through digital networks. This web of products and devices is getting bigger and better every day. All electronic devices at home and in offices are evolving to be interconnected through networks and controlled remotely. At a time when the evolution of technology has made great strides in solving complex problems, home automation is no exception to this development. The main purpose of this thesis is to introduce the reader to the existing methods and technologies that have been incorporated to create a Smart Home. In addition, emphasis is placed on energy management techniques for the most central aspects of the home such as heating, cooling and ventilation.