Экосистема умного дома «DoSomeLight»
Полвека назад никто (кроме фантастов) подумать не мог, что умным может быть не только человек. Сегодня современному человеку трудно представить повседневную жизнь без умных устройств – смартфона, компьютера, фитнес-трекера или той же скромно пыхтящей на кухне микроволновки. Умная техника повсюду и развитие современных технологий не сбавляет оборотов – теперь умнеют чайники, выключатели, часы и даже розетки. Крупные корпорации (Apple, Xiaomi, Google и т.д.) уже реализуют проекты по объединению всех умных приборов в единую экосистему. Однако, один из недостатков их подхода – необходимость подключения к сети «Интернет». При разрыве соединения теряется связь с центральным облачным сервером, вследствие чего пропадает возможность управления устройствами. Поэтому студент кафедры АКИТ Мигай А. С. и его научный руководитель Колесников А.В. совместно со студентами кафедр факультета КСИТ «Приборы» (Чопык Д.А., научный руководитель – Победа Т.В.) и «Программная инженерия» (Чепелев О.Е., научный руководитель – Степанова Е.М.) бросили себе вызов и разработали экосистему умного дома, не требующую подключения к интернету - «DoSomeLight».
Представленная экосистема умного дома, именуемая «DoSomeLight», включает в себя:
- Умную гирлянду
- Умную розетку
- Терморегулятор
- Хаб
По результатам экономического и технологического исследования, принято решение использовать микроконтроллеры ESP8266 и ESP32. Преимущество этих микроконтроллеров заключается в низкой цене, наличии WiFi и простоте программирования. Микроконтроллер ESP8266, интегрируемый в умные устройства (розетки, лампы, удлинители, светильники и т.д.), посредством WiFi, подключается к удалённому серверу или хабу (при отсутствии доступа в Интернет), благодаря чему данные устройства становятся доступны из любой точки мира. Также устройства могут управляться в локальной сети без подключения к сети Интернет. Для этого они подключаются к отдельному устройству (хаб), построенному на базе микроконтроллера ESP32. В таком хабе дополнительно устанавливается GSM модем, предоставляющий возможность управлять экосистемой посредством SMS-сообщений в условиях отсутствия интернет-доступа, однако он не является обязательным. Структурная схема системы умного дома представлена на рис.1.
На схеме видно, как устройства подключаются по беспроводной сети WiFi к хабу и облачному серверу. На хабе установлен GSM-модем, в котором может быть использована SIM-карта любого оператора связи. При отсутствии Интернета на смартфоне либо в домашней сети умного дома, управление осуществляется через хаб.
Личный кабинет для управления экосистемой написан на скриптовом языке программирования – TypeScript, серверная часть для связи с приборами – Node.js.
Представленная работа «DoSomeLight» заняла призовое третье место в фестивале науки «IV научно-практическая конференция».