Розробка системи керування розумним будинком з підтримкою ІоТ-технологій

Abstract

Кваліфікаційна робота бакалавра складається з вступу, п'яти основних розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. У роботі розглянуто питання розробки системи керування «розумним будинком» з підтримкою IoT-технологій та з акцентом на енергоефективність та економію ресурсів. У вступі обґрунтовано актуальність теми в контексті зростаючих вимог до енергоощадності та комфортного середовища проживання. У першому розділі виконано аналіз предметної області: визначено основні концепції Інтернету речей, класифіковано архітектури «розумних» екосистем, проведено порівняння комерційних рішень за критеріями масштабованості, безпеки та сумісності із відкритими протоколами (Thread, MQTT, Wi-Fi). Другий розділ присвячено проєктуванню трирівневої архітектури. У третьому розділі описано розробку вбудованого ПЗ із використанням ESPIDF, OpenThread і MQTT over TLS, реалізацію механізмів автентифікації й шифрування даних, а також алгоритмів автоматичного керування мікрокліматом, освітленням, вентиляцією, захистом від протікань і моніторингу якості повітря. Четвертий розділ «Апаратна реалізація» детально висвітлює підбір компонентів, схеми підключення сенсорів і виконавчих механізмів, конструктивну організацію плати хаба та вузлів, а також питання енергоефективного живлення. У п’ятому розділі наведено результати тестування: функціональні випробування в реальних умовах та оцінку продуктивності MQTT-обміну, підтвердження стабільності та швидкодії системи та виокремлено напрями подальшого розвитку. Практична цінність роботи полягає в створенні доступного та масштабованого рішення для автоматизації житлових приміщень із підтвердженою ефективністю в реальних умовах експлуатації.