Цель и основные задачи работы

Цель работы — разработка программно-аппаратного комплекса автоматизированной системы мониторинга и управления за различными параметрами жилой зоны — «Умный Дом». Эта система является современным инструментом как для повышения уровня жизни, так и для контроля расхода электроэнергии и снижения затрат на коммунальные платежи. Ее внедрение дает возможность управлять работой многих компонентов жилого помещения (освещение, электроснабжение, кондиционирование, отопление) в полуи автоматическом режиме. Особенность системы также в том, что любые действия по управлению ее компонентами можно совершать удаленно. Что делает тему данного исследования более актуальной.

Для достижения поставленной цели в рамках дипломного проектирования решены следующие задачи:

• 1. Анализ существующих разработок и готовых решений на современном ИТ-рынке в сфере гражданской автоматизации жилых и офисных помещений.
• 2. Выявление конкурентных преимуществ и недостатков существующих промышленных решений участников рынка.
• 3. Разработка тестового прототипа управляющих и исполняющих модулей системы на базе аппаратно-вычислительной платформы Arduino Duemilanove[9];
• 4. Анализ существующих разработок (радиомодулей, плат расширения для Arduino[9], средств аппаратной разработки) для организации беспроводной сети для модулей разработанного ранее прототипа, выявление конкурентных преимуществ, особенностей, общее изучение и тестирование найденных устройств.
• 5. Разработка действующего прототипа устройств для осуществления и реализации сетевого взаимодействия между модулями системы, в том числе:
• 1. Разработка радио-стека для беспроводных модулей в связи с его отсутствием во многих радио-модулях.
• 2. Разработка сетевого стека и протокола взаимодействия беспроводных устройств.
• 6. Разработка архитектуры системы обслуживания, в том числе:
• 1. Разработка и внедрение архитектуры программного обеспечения основного маршрутизатора.
• 2. Разработка клиент-сервер приложения для организации и коммутации разработанных ранее аппаратных модулей системы.
• 3. Разработка клиент-сервер приложения для выполнения пользовательских сценариев.
• 4. Разработка и реализация API для взаимодействия сторонних приложений с разработанным выше комплексом (REST HTTP API).
• 5. Разработка графического веб-интерфейса для управления и мониторинга ранее разработанной системы, который помимо практического использования является ярким примером применения ранее разработанного REST-API.

Объект исследования: аппаратно-программный комплекс по управлению и мониторингу освещения в жилых помещениях.

Предмет исследования: разработка указанного выше комплекса, его внедрение и возможности применения, анализ существующих коммерческих устройств, изучение спецификаций, проведение анализа и тестирования подобных устройств.