ВКР Разработка среды управления "Умным домом"

На 1 февраля 2023 года оригинальность более 80%

Могу проверить вам актуальную оригинальность работы при покупке, пишите в личку.

Оригинал документа в pdf, конвертация в Word автоматическая (в word могут быть недочеты, которые вы легко исправите самостоятельно)

Дипломная работа состоит из 40 страниц, включает в себя приложение из 1 страницы (веб-ссылка на рабочую папку с проектом), 36 рисунков в виде схем, листингов программ и скриншотов, а также 13 литературных источников.

В ходе работы были рассмотрены проблемы совместного использования современных беспроводных протоколов передачи данных, изучены и использованы на практике возможности этих протоколов связи.

Первая глава посвящена теоретической части, в ней приводится начальные сведения о работе. Вторая глава – посвящена разработке программного кода для «умных» устройств внутри сети «Умного дома». В третьей главе иллюстрируется созданная среда управления, в виде веб-интерфейса. В Заключении подведены итоги проделанной работы, приведены новые полученные знания.

В дипломной работе созданы условия для дальнейшего использования результатов разработки в современных условиях концепции «Интернета вещей» (англ. Internet of things). В частности, это касается таких направлений, как «Умный дом» (автоматизация процессов внутри жилого дома), «Умная ферма» (автоматизация сельского хозяйства) и «Индустрия 4.0» (использование сети Интернет в промышленных процессах).

В современном мире количество устройств, подключенных к сети Internet или подключенных между собой по другим протоколам связи, экспоненциально растет. В связи с данным феноменом начиная с 1999 года все больше набирает популярность концепция интернета вещей (англ. Internet of things, IoT). Концепция представляет собой осмысление перспектив широкого применения средств радиочастотной идентификации для взаимодействия физических предметов между собой и с внешним окружением. Стоит отметить, что развитию данной концепции помогли и продолжают помогать ряд технологий, таких как: распространение беспроводных сетей, появление облачных вычислений (англ. Cloud computing), развитие технологий межмашинного взаимодействия, начало активного перехода на IPv6 и освоение программно-определяемых сетей.

Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка легко масштабируемой, энергоэффективной, беспроводной сети устройств для управления бытовыми приборами внутри дома, а также для мониторинга показаний помещений в удобной для пользователя среде управления.

В связи с поставленной целью в данной работе решаются следующие задачи:

1. Выбор способа (протоколов) для передачи данных.

2. Планирование топологии сети.

3. Распределение выполняемых задач для устройств в сети.

4. Прототипирование устройств и разработка программного кода.

5. Планирование структуры и разработка сайта, выполняющего роль

среды управления.

Объект исследования – интернет вещей (англ. IoT).

Предмет исследования – применение концепции интернета вещей на практике.

При написании данной выпускной квалификационной работы использовались следующее методы:

• Анализ литературы. В основном были анализированы статьи из

сети Интернет.

• Моделирование. Система была воспроизведена вживую, для нее

был разработан программный код.

• Наблюдение. После воспроизведения системы над ней велось

наблюдение в течение ограниченного времени.

В данной работе планируется упростить внедрение новых сетей концепции IoT для использования внутри «Умного дома».

Выпускная квалификационная работа (ВКР) состоит из 40 листов (включая титульный лист), а также содержит приложения в виде ссылки на исходный программный код.

Содержание

Введение ................................................................................................................... 3 Глава 1. Теоретические сведения .......................................................................... 5

1.1 Используемые протоколы связи ESP-NOW, LoRa, WebSocket ................ 5 1.2 Сведения о платах серии ESP ....................................................................... 8 1.3 Топология разрабатываемой сети ................................................................ 9

Глава 2. Разработка сети устройств ..................................................................... 12 2.1 Схема подключения устройств ................................................................... 12 2.2 Принцип работы передатчика данных ....................................................... 15 2.3 Принцип работы сервера ............................................................................. 20

Глава 3. Разработка среды управления ............................................................... 28 3.1 Файловая система LittleFS и загрузка файлов «по воздуху» ................... 28 3.2 Структура и описание работы сайта .......................................................... 30

Заключение ............................................................................................................ 36 Список используемых источников ...................................................................... 37 Приложение. Исходный код программ ............................................................... 39