| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Show document

Title:Razvoj sistema avtomatizacije doma na osnovi tehnologije Lora : master thesis
Authors:Balug, Mario Andrija (Author)
Rojc, Matej (Mentor) More about this mentor... New window
Files:.pdf MAG_Balug_Mario_Andrija_2021.pdf (2,07 MB)
MD5: 5E4BE075893A1E79EFAF32AF6291CE30
 
Language:English
Work type:Master's thesis/paper (mb22)
Typology:2.09 - Master's Thesis
Organization:FERI - Faculty of Electrical Engineering and Computer Science
Abstract:V magistrski nalogi smo predstavili razvoj sistema za avtomatizacijo doma, ki temelji na Lora tehnologiji. Namen naloge je bil razviti takšen komunikacijski sistem, ki lahko deluje tudi na večje razdalje in ga je mogoče integrirati v že obstoječ sistem za avtomatizacijo doma, ki ga je razvilo podjetje Home Control AS. Naloga podrobneje predstavlja sam razvojni process centralne procesne enote, ki jo potrebujemo kot pretvornik potokolov, in sicer med prehodom Home Control in Lora protokolom, ki smo jo razvili v sklopu magistrske naloge. Home Control AS sistem za pametno hišo že uporablja ”Zigbee”, “Z-Wave”, “Bluetooth” in “MQTT” protokole. Med njimi je še posebej zanimiv “MQTT” protokol, saj omogoča možnost razvoja “naredi sam-DIY” naprav, ki jih lahko upravljamo tudi preko pametnih telefonov. Za MQTT naprave lahko uporabljamo tudi standardno WiFi povezavo za povezavo s prehodom. Home Control AS tudi podpira MQTT knjižnice, ki jih lahko uporabimo z Arduino platformami ali platformami, ki bazirajo na sistemu Linux. Te knjižnjice vključujejo metode, ki jih potrebujemo za povezovanje s prehodom Home Control, in tudi metode za uporabo MQTT naprav. Vsi protokoli sicer zagotavljajo stabilno komunikacijo, problem pa je, ko je potrebno pošiljati podatke na razdaljah več sto metrov. Prehod Home Control namreč nima modula na tiskanem vezju, ki bi lahko pošiljal podatke na večjih razdaljah. Da bi ta problem odpravili, smo razvili centralno procesno enoto z uporabo platforme Raspberry Pi 3, ki temelji na sistemu Linux. Glavni namen te platforme je komunikacija z vsemi Lora napravami z uporabo LoRa-02 modula in ustvarjanje virtualnih MQTT naprav, ki bazirajo na konfiguraciji Lora naprav, ki so povezane na prehod Home Control. Tako lahko centralna procesna enota sprejme sporočila iz prehoda Home Control po MQTT protokolu, jih nato pretvori v format Lora protokola in na koncu pošlje Lora napravi. Magistrska naloga predstavlja tudi sam razvojni process modula, ki bazira na Lori tehnologiji. Lora modul je razvojna platforma, ki uporablja baterijsko napajanje, implementira Lora protokol, in ima na razpolago tudi pine za povezovanja različnih senzorjev. Pri avtomatizaciji domov tako lahko merimo temperaturo kleti, ali kontroliramo zalivanje trave na vrtu. Pripadajoče tiskano vezje smo razvili v programski opremi KiCad designer. Programska oprema za centralno kontrolno enoto je napisana v C++ programskem jeziku, ki je nato prevedena v izvršno kodo za ARM mikroprocesorje. Lora modul uporablja STM32L0 “low power” mikrokrmilnik ARM, medtem ko je programska oprema zanj napisana v C programskem jeziku z uporabo Cube MX za nastavitev periferije in ure mikrokrmilnika. Rezultati magistrske naloge so v celoti izpolnili cilje naloge. Lora naprava se lahko uspešno povezuje s centralno kontrolno enoto. Virtualna MQTT naprava je pri tem tudi dinamično ustvarjena na sami centralni kontrolni enoti in povezana s prehodom Home Control. Vsi ukazi poslani iz mobilne aplikacije na napravo Lora, so lahko tako preko centralne kontrolne enote uspešno sprejeti in sprocesirani. Med razvojnim procesom je sicer prihajalo tudi do težav, za katere smo morali poiskati ustrezne rešitve. Razviti sistem tako že generira mnogo idej za nadaljni razvoj, ima pa že v tej obliki možnost uporabe v številnih aplikacijah sistema avtomatizacije domov.
Keywords:Lora, avtomatizacija doma, raspberry pi, ARM mikrokrmilnik, MQTT protokol
Year of publishing:2021
Place of performance:Maribor
Publisher:[M. A. Balug]
Number of pages:X, 50 f.
Source:Maribor
UDC:004.057.4:681.5(043.2)
COBISS_ID:54865411 New window
NUK URN:URN:SI:UM:DK:RLIPEEYH
Views:271
Downloads:24
Metadata:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
Categories:KTFMB - FERI
:
  
Average score:(0 votes)
Your score:Voting is allowed only for logged in users.
Share:AddThis
AddThis uses cookies that require your consent. Edit consent...

Hover the mouse pointer over a document title to show the abstract or click on the title to get all document metadata.

Licences

License:CC BY 4.0, Creative Commons Attribution 4.0 International
Link:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Description:This is the standard Creative Commons license that gives others maximum freedom to do what they want with the work as long as they credit the author.
Licensing start date:05.01.2021

Secondary language

Language:Slovenian
Title:Development of a Lora based home automation system
Abstract:This master thesis presents a development of a Lora-Based Home Automation System. Namely, the goal is to develop and to integrate a long-range communication system into a home automation system developed by Home Control AS company. This thesis describes a development process of the “Central Control Unit” device used as a “protocol” converter between Home Control’s gateway and end-devices based on Lora custom protocol. Furthermore, this thesis also describes a development of the Lora-based board. Namely, a Lora-based board is a development board, which has to be battery powered, host Lora custom protocol, and contain pin headers that can be used to connect sensors or other electronics. The results of the thesis show that the developed Lora devices are able to connect to Central Control Unit. Further, virtual devices, which represent Lora devices, can be dynamically created on the Central Control Unit, and can be connected to the Home Control’s gateway. In this way all commands sent from a mobile application to Lora devices via gateway and central control unit, can be received and successfully processed.
Keywords:Lora, home automation, raspberry pi, ARM microcontroller, MQTT protocol


Comments

Leave comment

You have to log in to leave a comment.

Comments (0)
0 - 0 / 0
 
There are no comments!

Back
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica