IoT-laitteen rakentaminen osaksi kotiautomaatiota
Tampio, Matti (2020)
Tampio, Matti
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202001101197
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202001101197
Tiivistelmä
Insinöörityön tavoitteena oli rakentaa oma IoT-laite osaksi kotiautomaatiota ja kirjoittaa opastyylinen kokonaisuus järjestelmän rakentamisesta. Työtä taustoitettiin käsittelemällä kotiautomaation nykytilannetta ja historiaa. Työ antaa hyödyllistä tietoa kotiautomaatiosta kiinnostuneille ja opastusta sen käyttöönottamiseksi kotona.
IoT-laitteen rakentaminen toteutettiin kokoamalla Raspberry Pi -tietokoneen ympärille sensoreiden ja komponenttien kokonaisuus, jota hallitaan Grafana-, Apple HomeKit- ja Homebridge-sovelluksilla. Laitteen rakentaminen on esitelty siten, että eri työvaiheita voi käyttää oppaana kyseisen järjestelmän rakentamiseen, tai vaihtoehtoisesti lukija ohjataan tutustumaan lähteeseen, josta tarvittavat tiedot löytyvät.
Esimerkkityössä rakennetulla IoT-laitteella voidaan helpottaa kasvien ylläpitoa, kun esimerkiksi kasvualustan kastelu voidaan hoitaa etäohjauksella tai se voidaan asettaa toimimaan automaattisesti ajastuksella tai kasvualustan kosteusarvon poiketessa asetetusta raja-arvosta. Laitteella seurataan kasveille tärkeiden muuttujien kuten lämpötilan, ilmankosteuden, kasvualustan kosteuden, hiilidioksidin, lannoitteen- ja valonvoimakkuuden muutoksia reaaliajassa. Lisäksi kaikki arvot tallennetaan InfluxDB-tietokantaan, josta kerättyjä arvoja analysoidaan Grafana-ohjelman käyttöliittymällä. Rakennettua järjestelmää voidaan käyttää myös kotiautomaation keskusyksikkönä, johon voidaan liittää uusia laitteita ja luoda näiden välille haluttua automaatiota ja hälytystoimintoja. Järjestelmää voidaan hallita sekä Android-laitteilla että Applen iOS-laitteilla.
Insinöörityön lopputuloksena saatiin edullinen ja toimiva kotiautomaatiojärjestelmä, jolla voidaan ohjata kodin sähkölaitteita ja valvoa sensoriarvoja. Järjestelmä on helposti laajennettavissa uusilla sensoreilla, automaatiotoiminnoilla ja yhteystekniikoilla, kuten Zigbee-yhteystekniikalla. Järjestelmä on myös siirrettävissä uudempiin Raspberry Pi -tietokoneisiin, kunhan LabVIEW-ohjelma jätetään pois ohjelmakokoonpanosta.
IoT-laitteen rakentaminen toteutettiin kokoamalla Raspberry Pi -tietokoneen ympärille sensoreiden ja komponenttien kokonaisuus, jota hallitaan Grafana-, Apple HomeKit- ja Homebridge-sovelluksilla. Laitteen rakentaminen on esitelty siten, että eri työvaiheita voi käyttää oppaana kyseisen järjestelmän rakentamiseen, tai vaihtoehtoisesti lukija ohjataan tutustumaan lähteeseen, josta tarvittavat tiedot löytyvät.
Esimerkkityössä rakennetulla IoT-laitteella voidaan helpottaa kasvien ylläpitoa, kun esimerkiksi kasvualustan kastelu voidaan hoitaa etäohjauksella tai se voidaan asettaa toimimaan automaattisesti ajastuksella tai kasvualustan kosteusarvon poiketessa asetetusta raja-arvosta. Laitteella seurataan kasveille tärkeiden muuttujien kuten lämpötilan, ilmankosteuden, kasvualustan kosteuden, hiilidioksidin, lannoitteen- ja valonvoimakkuuden muutoksia reaaliajassa. Lisäksi kaikki arvot tallennetaan InfluxDB-tietokantaan, josta kerättyjä arvoja analysoidaan Grafana-ohjelman käyttöliittymällä. Rakennettua järjestelmää voidaan käyttää myös kotiautomaation keskusyksikkönä, johon voidaan liittää uusia laitteita ja luoda näiden välille haluttua automaatiota ja hälytystoimintoja. Järjestelmää voidaan hallita sekä Android-laitteilla että Applen iOS-laitteilla.
Insinöörityön lopputuloksena saatiin edullinen ja toimiva kotiautomaatiojärjestelmä, jolla voidaan ohjata kodin sähkölaitteita ja valvoa sensoriarvoja. Järjestelmä on helposti laajennettavissa uusilla sensoreilla, automaatiotoiminnoilla ja yhteystekniikoilla, kuten Zigbee-yhteystekniikalla. Järjestelmä on myös siirrettävissä uudempiin Raspberry Pi -tietokoneisiin, kunhan LabVIEW-ohjelma jätetään pois ohjelmakokoonpanosta.