Σχεδίαση συσκευής για το διαδίκτυο των αντικειμένων για συλλογή δεδομένων περιβάλλοντος με χρήση LoRa
Creators: name: Σαμαράς, Χρήστος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Διαδίκτυο των Αντικειμένων
Χαμηλή κατανάλωση
Μεγάλη απόσταση
Internet of Things
Low Consumption
Long Range (LoRa)

description: Το Διαδίκτυο των αντικειμένων (IoT) είναι το δίκτυο συνδεδεμένων συσκευών, επίσης γνωστών ως ‘έξυπνες συσκευές’, ενσωματωμένων κυκλωμάτων με ηλεκτρονικά, λογισμικό, αισθητήρες, που συνδέονται μέσω κάποιου IoT δικτύου με σκοπό την ανταλλαγή δεδομένων. Το IoT επιτρέπει στις συσκευές να ανιχνεύονται ή να ελέγχονται από απόσταση σε ολόκληρο το δίκτυο, δημιουργώντας ευκαιρίες για καλύτερη ενσωμάτωση του φυσικού κόσμου σε συστήματα, που συνδέονται με υπολογιστή, με σκοπό τον απομακρυσμένο έλεγχο με βελτιωμένη ακρίβεια και αποδοτικότητα, καθώς και τον περιορισμό της ανάγκης για ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτές οι συσκευές IoT συλλέγουν χρήσιμα δεδομένα με τη βοήθεια διαφόρων τεχνολογιών και στη συνέχεια μεταδίδουν αυτόνομα τα δεδομένα σε άλλες συσκευές. Τα έξυπνα σπίτια είναι ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα συσκευών IoT, που χρησιμοποιούνται σήμερα στην αγορά. Αυτά τα έξυπνα συστήματα αυτοματισμού κάνουν διάφορες εργασίες όπως τον έλεγχο των φώτων, των θερμαντήρων, ενός έξυπνου θερμοστάτη, του εξαερισμού, των συστημάτων κλιματισμού και των συσκευών, όπως πλυντήριο, στεγνωτήριο, συσκευές καθαρισμού αέρα, φούρνων, ψυγείων και καταψύκτες, που χρησιμοποιούν Wi-Fi για απομακρυσμένη παρακολούθηση. Τις δύο τελευταίες δεκαετίες, το Διαδίκτυο των πραγμάτων συνεχίζει να επεκτείνεται ραγδαία σε όλο τον κόσμο. Πλέον χρησιμοποιείται σε πολλούς κλάδους της βιομηχανίας, στον κλάδο της υγείας, στην αυτοκινητοβιομηχανία, στις μεταφορές και αλλού. Το διαδίκτυο των αντικειμένων υποστηρίζει δεκάδες διαφορετικά πρωτόκολλα IoT. Κάποια από αυτά είναι τα Lora, Bluetooth, MQTT, NFC, ZigBee, Wifi, Cellural (2G/3G/4G/Gsm/Gprs). Ανάλογα με την εφαρμογή και την περίπτωση χρήσης, επιλέγεται το καταλληλότερο πρωτόκολλο επικοινωνίας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναπτύχθηκε ένας κόμβος IoT, μία ‘έξυπνη συσκευή’ για την συλλογή δεδομένων περιβάλλοντος. Η συσκευή σχεδιάστηκε με σκοπό να μπορούν να συνδεθούν πάνω της διάφοροι αισθητήρες για συλλογή δεδομένων, όπως αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας, ταχύτητας και κατεύθυνσης αέρα, να αποστέλλονται δεδομένα με τη χρήση του IoT πρωτοκόλλου επικοινωνίας LoRa, σε κάποιο δρομολογητή δικτύου και μετά σε κάποιο server, για επεξεργασία και αποθήκευση. Η συσκευή αναπτύχθηκε με στόχο την χαμηλή κατανάλωση ισχύος, καθώς και αυτονομία που θα ξεπερνα τα 10 χρόνια ζωής σε περιοχές δυσπρόσιτες για τον άνθρωπο.
description: The Internet of Things (IoT) is a network of connected devices, also known as 'smart devices', embedded circuits with electronics, software, sensors, connected via an IoT network for the purpose of data exchange. IoT enables devices to be detected or remotely controlled across the network, creating opportunities for better integration of the physical world into computer-connected systems for remote control with improved accuracy and efficiency, as well as reducing the need for human intervention. These IoT devices collect useful data with the help of various technologies and then autonomously transmit the data to other devices. Smart homes are one of the best known examples of IoT devices on the market today. These intelligent automation systems perform a variety of tasks such as controlling lights, heaters, a smart thermostat, ventilation, air conditioning systems and devices such as washing machines, dryers, air purifiers, ovens, refrigerators and freezers that use Wi-Fi for remote monitoring. For the past two decades, the Internet of Things has continued to expand rapidly around the world. It is now used in many industries, in the health sector, in the automotive industry, in transport and elsewhere. The Internet of Things supports dozens of different IoT protocols. Some of them are Lora, Bluetooth, MQTT, NFC, ZigBee, Wifi, Cellural (2G / 3G / 4G / Gsm / Gprs). Depending on the application and the case of use, the most appropriate communication protocol is selected. In this dissertation, an IoT node was developed, a ‘smart device’ for collecting environmental data. The device is designed to be able to connect various sensors for data collection, such as temperature, humidity, speed and air direction sensors, to send data using the IoT communication protocol LoRa, to a network router and then to a server, for processing and storage. The device was developed with the aim of low power consumption, as well as autonomy that would exceed 10 years of life in areas inaccessible to humans.