Σχεδίαση και εφαρμογή έξυπνου σπιτιού

Abstract

Στις μέρες μας όλο και περισσότεροι άνθρωποι χρησιμοποιούν ‘’έξυπνες συσκευές’’, προκειμένου να ικανοποιήσουν τις ανάγκες του με τον πιο άμεσο και εύκολο τρόπο. Κατά την διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας, τα έξυπνα κινητά τηλέφωνα εισέβαλαν στη ζωή μας και βελτίωσαν την καθημερινότητα μας. Ποιο θα μπορούσε να είναι όμως το επόμενο βήμα που έχουμε να περιμένουμε από την τεχνολογία; Αν και είναι δύσκολο να δοθεί απάντηση σε αυτό το ερώτημα, φαίνεται ότι ένα από τα μελλοντικά βήματα στον τομέα της τεχνολογίας είναι η μετάβαση στο IPv6 και ως εκ τούτου η διάδοση του διαδικτύου των πραγμάτων. Παρόλο που μας κατακλύζουν έξυπνες συσκευές, έξυπνα τηλέφωνα, ρολόγια, κάμερες και άλλα αντικείμενα, στην εποχής μας, δε φαίνεται να έχουν εξελιχθεί το ίδιο και τα σπίτια μας. Ο στόχος της παρούσας διατριβής είναι να διερευνηθεί ο τρόπος με τον οποίο το μέλλον θα προσεγγίσει με μεγαλύτερη ευκολία το παρόν, μετατρέποντας κάθε υπάρχον σπίτι σε έξυπνο καθώς επίσης στοχεύοντας σε παράγοντες όπως κόστος, παραμετροποίηση και ευελιξία. Λαμβάνοντας υπόψιν το χαμηλό κόστος και τους υπόλοιπους παράγοντες, για την υλοποίηση ενός smart home, ο μικροελεγκτής Raspberry Pi φαίνεται να ικανοποιεί όλα τα κριτήρια. Το Raspberry Pi αποτελεί έναν χαμηλού κόστους-μεγέθους πιστωτικής κάρτας-, υπολογιστή που συνδέεται με οθόνη ή τηλεόραση ενώ υποστηρίζει επίσης πληκτρολόγιο και ποντίκι. Έχει την δυνατότητα να αλληλοεπιδρά με το εξωτερικό περιβάλλον και χρησιμοποιείται σε μια ευρεία εφαρμογή ψηφιακών έργων. Έχοντας λάβει γνώση του τι είναι το Raspberry Pi, είμαστε σε θέση να μελετήσουμε με μεγαλύτερη λεπτομέρεια τις κύριες λειτουργίες που ένα έξυπνο σπίτι μπορεί να προσφέρει χωρίζοντας τες σε κατηγορίες όπως φωτισμός, θέρμανση, τηλεφωνία, συναγερμός, ενέργεια και ειδοποιήσεις. Ο κύριος στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η εφαρμογή ενός έξυπνου σπιτιού που επιτυγχάνεται μέσω του Raspberry Pi, κάτι που αποδεικνύεται μέσω της εφαρμογής την οποία έχω αναπτύξει. Η εφαρμογή αυτή, ελέγχει το φωτισμό, την γκαραζόπορτα, την παραγόμενη ενέργεια από τα φωτοβολταϊκά και την τηλεφωνία, χρησιμοποιώντας μόνο ένα raspberry Pi και τα αντίστοιχα περιφερειακά του συστήματα. Τέλος, το πιο αξιοσημείωτο ερώτημα που προκύπτει αφορά στο κόστος που θα μπορούσε να έχει μια ανάλογη έξυπνη υλοποίηση σε ένα παραδοσιακό σπίτι. Το τελευταίο κεφάλαιο περιλαμβάνει ένα σχέδιο μελέτης μιας περίπτωσης κατά την οποία παρέχονται απαντήσεις στο ερώτημα αυτό καθώς και στον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί η απαιτούμενη εισροή για μια τεχνοοικονομική μελέτη σε μια νέα εταιρεία που θα παράγει συσκευές για έξυπνα σπίτια.