17 февраля 2017, 21:41
Университет IoT: команда «RoomaNet»
- Название проекта. «RoomaNet»
- Состав участников команды.
- Широкова Мария Валерьевн, МГТУ им. Н.Э.Баумана, студент
- Щукин Иван Владимирович, МГТУ им. Н.Э.Баумана, студент
- Краткая аннотация проекта. «RoomaNet» – это беспроводная распределенная вычислительная сеть для эффективного автоматизированного поддержания комфортных условий в помещениях. Сеть позволяет объединить множество самостоятельных модулей по wifi, которые собирают данные о всех необходимых характеристиках в помещении и снаружи: температура, влажность, давление, освещенность, качество воздуха. Измерительные модули являются самостоятельными устройствами, которые выполняют свои вычисления, выполняют свою программу и с помощью основного модуля могут обмениваться запросами, данными с другими модулями в системе. В рамках проекта решаются задачи организации распределенных вычислений на модулях, сбора данных, автоматизации процессов эффективного поддержания необходимых условий в помещении.
- Краткое описание структуры проекта. Система состоит из трех типов устройств:
- Основной модуль является роутером, который объединяет все измерительные модули в сеть для обмена данными и централизованной настройки. Также на модуле запущен сервер с веб-страницей, на которой расположена вся основная информация о системе в целом, информация о состоянии каждого модуля в отдельности и страница настроек системы и каждого модуля.
- Измерительный модуль внешний герметичный состоит из системе на чипе (SoC) с Wifi, программатором для обновления прошивки и датчиков:
- Датчик давления и температуры. Измеряется давление на открытом воздухе и температура.
- Датчик влажности и температуры. Измеряется влажность для определения погоды на открытом воздухе (необходимо для проветривания), температуру для усреднения с первым датчиком и выдачи более точного результата.
- Датчик освещенности. Измеряет уровень освещенности на открытом воздухе для регулировки освещения в помещении и настройки в зависимости от времени суток (рассвет, закат).
- Измерительный модуль внутренний состоит из системе на чипе (SoC) с Wifi, программатором для обновления прошивки и датчиков:
- Датчик давления и температуры. Измеряется давление на открытом воздухе и температура.
- Датчик влажности и температуры. Измеряется влажность внутри помещения (необходимо для проветривания), температуру для усреднения с первым датчиком и выдачи более точного результата.
- Датчик качества воздуха. Измерение уровня углекислого газа CO2 (позволяет косвенно определить границу, когда уровень кислорода в помещении критически уменьшается и необходимо проветривание) и Т.Д.!!
- Датчики температуры герметичные. Измеряют температуру на нагревающем (батарея) и охлаждающем (кондиционер) устройстве.
- Датчик освещенности. Измеряет уровень освещенности в комнате. Необходим для контроля помещений, которые имеют окна с разных сторон здания.
- Датчики объема/видеокамера. Датчики объема (инфракрасные, ультразвуковые) позволяют определить местонахождение живого существа, сопоставимого по температуре тема и размеру с человеком, в помещении, что позволяет контролировать включение света во всем помещении. С помощью видеокамеры и системы распознавания изображения можно определить примерное местоположение человека в комнате, что позволяет контролировать освещение не только во всем помещении, но и локальное (настольное).
- Пример предполагаемого внедрения проекта.
- Жилые дома, ТЦ, промышленные помещения, учебные заведения и т.д. Выгода: автоматизация регулирования температуры, проветривания для контроля качества воздуха (содержание кислорода и опасных газов), автоматическая регулировка уровня освещения, охранная система, что в целом позволяет автоматизировать большинство процессов и снизить затраты на электроэнергию.
- Сельскохозяйственная промышленность. Выгода: позволяет автоматизировать все необходимые операции для выращивания растений и эффективного автоматизированного контроля состояния помещения.
Одним из основных плюсов системы является модульность и универсальность, что позволяет подключать и отключать датчики и подсоединять дополнительные модули к сети без особого труда, так как каждый измерительный модуль является самостоятельной системой измерения физических величин, которая сама выполняет все необходимые вычисления.
Настройка всех модулей и датчиков происходит через веб-интерфейс с любого устройства в локальной сети или через удаленный доступ. Также настройка каждого модуля упрощается с помощью NFC чипов на каждом устройстве, в котором хранятся настройки и идентификаторы каждого модуля, что позволяет настроить и перенастроить каждое устройство с помощью поднесения телефона с соответствующим датчиком.