research product . 2013

Design and implementation of wireless sensors for home automation

Hulík, Martin;
Open Access Czech
  • Published: 23 Sep 2013
  • Publisher: Západočeská univerzita v Plzni
  • Country: Czech Republic
Abstract
Tato práce se věnuje ucelenému návrhu bezdrátového komunikačního systému, skládající se z miniPC v roli master a~z~mikrokontrolérů v roli slave zařízení. Komunikace mezi zařízeními je realizována pomocí bezdrátových modulů Nordic Semiconductor nRF24L01+. Práce se věnuje fyzickému návrhu zařízení a ovládací aplikaci, která komunikuje s jednotlivými zařízeními. Návrh fyzických zařízení je zaměřen na snímání fyzikálních veličin pomocí senzorů a ovládání aktorů. Jedno z navržených zařízení je vhodné i~pro bateriové napájení. Ovládací aplikace je složená z tenkého klienta v podobě HTML5 stránky a z aplikace běžící na miniPC realizující most mezi uživatelem a koncovým...
Subjects
free text keywords: nRF24L01+, Arduino, Websocket, bezdrátový přenos dat, Raspberry Pi, internet věcí, Wireless Data Communication, Internet Of Things
Related Organizations

2 Bezdrátové sítě 3 2.1 Bezdrátové senzorické sítě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Standard IEEE 802.15.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 Průmyslové řešení bezdrátových sítí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3 Moduly pro bezdrátovou komunikaci 15 3.1 Seznámení s praktickou částí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.2 Inspirace u podobných projektů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.3 Výběr modulů vhodných pro bezdrátový přenos dat . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.4 Modul s Nordic Semiconductor nRF24L01+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4 Aplikace s bezdrátovými moduly 23 4.1 Aplikace pro Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.2 Komunikační část . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.3 Uživatelská aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.4 Schéma komunikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.5 Výběr kanálu pro vysílání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5 Navržené moduly s Arduinem 31 5.1 Univerzální testovací modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 Modul pro spínání zásuvek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.3 Modul vhodný pro bateriový provoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.4 Modul pro měření solárního panelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6 Závěr

[3] Hynčica, O.; Pavlata, K.: Bezdrátové komunikační systémy založené na IEEE 802.15.4 v procesní automatizaci (3 části). časopis Automa, duben, květen, červen 2011.

[4] Koton, J.; Číka, P.; Křivánek, V.: Standard nízkorychlostní bezdrátové komunikace ZigBee. [online], Naposledy navštíveno 27. 12. 2013. URL <http://access.feld.cvut.cz/view.php?cisloclanku=2006032001>

[5] Matoušek, D.: Nábojové pumpy. Logos Polytechnikos, duben 2011.

[6] Murthy, C. Siva Ram; Manoj, B. S.: Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols. Prentice Hall PTR, 2004, ISBN 978-0133007060.

Abstract
Tato práce se věnuje ucelenému návrhu bezdrátového komunikačního systému, skládající se z miniPC v roli master a~z~mikrokontrolérů v roli slave zařízení. Komunikace mezi zařízeními je realizována pomocí bezdrátových modulů Nordic Semiconductor nRF24L01+. Práce se věnuje fyzickému návrhu zařízení a ovládací aplikaci, která komunikuje s jednotlivými zařízeními. Návrh fyzických zařízení je zaměřen na snímání fyzikálních veličin pomocí senzorů a ovládání aktorů. Jedno z navržených zařízení je vhodné i~pro bateriové napájení. Ovládací aplikace je složená z tenkého klienta v podobě HTML5 stránky a z aplikace běžící na miniPC realizující most mezi uživatelem a koncovým...
Subjects
free text keywords: nRF24L01+, Arduino, Websocket, bezdrátový přenos dat, Raspberry Pi, internet věcí, Wireless Data Communication, Internet Of Things
Related Organizations

2 Bezdrátové sítě 3 2.1 Bezdrátové senzorické sítě . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Standard IEEE 802.15.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 Průmyslové řešení bezdrátových sítí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3 Moduly pro bezdrátovou komunikaci 15 3.1 Seznámení s praktickou částí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.2 Inspirace u podobných projektů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.3 Výběr modulů vhodných pro bezdrátový přenos dat . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.4 Modul s Nordic Semiconductor nRF24L01+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4 Aplikace s bezdrátovými moduly 23 4.1 Aplikace pro Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.2 Komunikační část . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.3 Uživatelská aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.4 Schéma komunikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.5 Výběr kanálu pro vysílání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5 Navržené moduly s Arduinem 31 5.1 Univerzální testovací modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.2 Modul pro spínání zásuvek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.3 Modul vhodný pro bateriový provoz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.4 Modul pro měření solárního panelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6 Závěr

[3] Hynčica, O.; Pavlata, K.: Bezdrátové komunikační systémy založené na IEEE 802.15.4 v procesní automatizaci (3 části). časopis Automa, duben, květen, červen 2011.

[4] Koton, J.; Číka, P.; Křivánek, V.: Standard nízkorychlostní bezdrátové komunikace ZigBee. [online], Naposledy navštíveno 27. 12. 2013. URL <http://access.feld.cvut.cz/view.php?cisloclanku=2006032001>

[5] Matoušek, D.: Nábojové pumpy. Logos Polytechnikos, duben 2011.

[6] Murthy, C. Siva Ram; Manoj, B. S.: Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols. Prentice Hall PTR, 2004, ISBN 978-0133007060.

Any information missing or wrong?Report an Issue