Розробка та дослідження автоматизованої системи управління розумним будинком на базі бездротових мереж (комплексна тема)

Abstract

У кваліфікаційній роботі досліджуються сучасні рішення та технології у сфері автоматизації домашніх систем, зокрема в контексті концепції "Розумний дім". Робота поділена на кілька ключових частин: аналітичну, науково-дослідну, технологічну, проектну та спеціальну. У першій частині виконано огляд існуючих платформ та рішень, таких як Home Assistant, Amazon Alexa, Ecobee та Apple HomeKit, що ілюструє розвиток технологій розумного дому. У другій частині представлено моделювання управління пристроями на базі IoT за допомогою мереж Петрі, включаючи обґрунтування використання даних моделей та результати їхнього застосування. Третя частина охоплює технології зв’язку, які використовуються в IoT, та приклади їхнього впровадження в різні галузі, такі як енергетика, містобудування, сільське господарство та інші. Четверта частина фокусується на проектних рішеннях, включаючи бездротові мережеві протоколи та розробку автоматизованих систем управління. Останні частини роботи присвячені безпеці на виробництві та в надзвичайних ситуаціях, що підкреслює важливість дотримання вимог охорони праці в контексті впровадження новітніх технологій. Результати дослідження підтверджують значний потенціал технологій Smart Home у підвищенні комфорту, безпеки та ефективності управління ресурсами в побуті сучасної людини. Робота надає рекомендації щодо подальших напрямків досліджень і вдосконалення існуючих рішень.

This qualification work explores modern solutions and technologies in the field of home automation, particularly within the concept of "Smart Home." The work is divided into several key parts: analytical, research, technological, project, and special sections. The first part provides an overview of existing platforms and solutions, such as Home Assistant, Amazon Alexa, Ecobee, and Apple HomeKit, illustrating the development of Smart Home technologies. The second part presents a modeling approach for managing IoT devices using Petri nets, including the justification for the use of these models and the results of their application. The third part covers communication technologies used in IoT and examples of their implementation across various sectors, such as energy management, urban development, agriculture, and others. The fourth part focuses on project solutions, including wireless network protocols and the development of automated control systems. The final sections address safety in production and emergency situations, emphasizing the importance of occupational safety requirements in the context of implementing cutting-edge technologies. The research findings confirm the significant potential of Smart Home technologies to enhance comfort, safety, and resource management efficiency in the daily lives of contemporary users. The work also provides recommendations for future research directions and the improvement of existing solutions.