mgr inż. Paweł Dróżdż

Założenia projektowe:

• projektowany system sterowania powinien być przeznaczony dla domu przystosowanego dla osoby niepełnosprawnej ruchowo,

• urządzenia w inteligentnym budynek powinny być sterowane zarówno lokalnie, jak i zdalnie za pomocą aplikacji zainstalowanej na urządzeniu z systemem Android. Komendy sterujące powinny być wysyłane według założonych ramek danych przez Internet, łącząc się z serwerem. Łączenie z serwerem powinno być inicjalizowane przez aplikację (klienta),

• serwer powinien być zainstalowany na urządzeniu PC i powinien korzystać z protokołu TCP. Po zdekodowaniu ramki danych powinien przekazać odpowiedni rozkaz do urządzenia wykonawczego. Urządzenie wykonawcze powinno wykonać tak otrzymany rozkaz przy pomocy swojego własnego, autonomicznego układu sterowania,

• jako urządzenie wykonawcze powinno zostać zastosowane dowolne urządzenie przeznaczone dla ułatwiania życia niepełnosprawnym domownikom. Zdecydowano, że będzie to makieta dźwigu, który służy do przenoszenia osoby niepełnosprawnej do wanny. Dźwig ten powinien być sterowany lokalnie, a dodatkowo powinna być możliwość zdalnego wyłączenia zasilania,

• zainstalowana aplikacja powinna mieć intuicyjny interfejs, wyraźnie oddzielający wszystkie pomieszczenia znajdujące się w domu. Łączenie z serwerem powinno odbywać się przy pomocy gniazd (ang. socket). W celach demonstracyjnych, w aplikacji powinny znajdować się również inne wybrane (nie istniejące jeszcze) urządzenia wykonawcze,

• projekt powinien zakładać łatwą rozszerzalność w kolejne urządzenia wykonawcze. Z tego względu docelowo powinny być zastosowane protokoły komunikacji szeregowej RS485 lub USB, a każde urządzenie powinno mieć swój unikalny adres. Jednak, aby uprościć początkowe wersje projektu wybrano prostszy protokół komunikacji UART.

​

Tak postawione założenia projektowe przyczyniły się do powstania makiety oraz aplikacji, których zdjęcia można obejrzeć poniżej.

​

Szczegółowy opis poszczególnych systemów:

1. Makieta dźwigu - dźwig ma dwa stopnie swobody (kręci się wokół własnej osi (OX), natomiast ramię w osi pionowej (OY)). Zastosowano proste serwomechanizmy umożliwiające sterowanie w zakresie 0-180 stopni. W obudowie makiety znajduje się autonomiczny układ mikroprocesorowy oparty na mikrokontrolerze ATmega 32. Układ ten podłączony jest do centralnej jednostki sterującej (PC), która komunikuje się z serwerem. Odebrane komendy z serwera przekazywane są do urządzenia wykonawczego za pomocą interfejsu UART, gdzie są dekodowane przez autonomiczny układ mikroprocesorowy, a następnie wykonywane (jeśli możliwe).

2. Serwer TCP - serwer nasłuchuje prób połączenia się ze strony klienta. Po otrzymaniu chęci nawiązania połączenia, jest ono nawiązywane, jeśli wszystko pracuje prawidłowo. Następnie serwer wysyła aktualne informacje dotyczące stanu wszystkich urządzeń tak, aby były one aktualne już od chwili połączenia się klienta. Aplikacja serwerowa napisana jest w standardzie C++11, wykorzystując technikę obiektowo orientowaną (OO), umożliwiającą łatwą rozszerzalność projektu.

3. Aplikacja Android'owa - aplikacja powinna być przyjazna dla użytkownika. Interfejs powinien być czytelny i minimalistyczny. Z tego względu zdecydowano się na interfejs "zakładkowy". Każda zakładka odpowiada innemu pomieszczeniu, a informacje tam zawarte powinny być kompletne. Sterowanie ustawieniami ciągłymi, np. temperatura czy położenie rolet, odbywa się przy pomocy suwaków.