Akıllı şehirlerde akıllı sokak aydınlatma kontrolü
Smart street lighting control in smart cities
Yazar: MUHAMMED SAMİ ALVISI
Danışman: DOÇ. DR. LEVENT GÖKREM
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Sokak aydınlatması hem kentsel hem de kırsal bölgelerdeki kamu altyapısının önemli bir parçasıdır. İnsanların geceleri net bir vizyona sahip olmasını sağlayarak topluma kolaylık kazandırmaktadır. Fakat sokak lambalarının gece boyunca açık olacağınden dolayı büyük bir enerji tüketimi gerektirir. Bu yüzden enerji tüketimini azaltmanın yollarını bulmak çok önemlidir. Akıllı sokak aydınlatma sistemi, enerji tüketimini azaltmak için nesnelerin internetinin sensörlerini kullanabilmektedir. Bu tez çalışmasında, birçok uygulamada tercih edilen Wi-Fi ve Bluetooth özellikli ESP32 çipi ile akıllı sokak aydınlatmasının nasıl kontrol edilebileceği gösterilmiştir. ESP32, lambalar arasında mesh network ile haberleşmeyi sağlamak ve darbe genişliği modülasyonu (PWM) sinyali üreterek ışık seviyesini ayarlamak üzere programlanmıştır. Sistem, Adafruit IO platformu ile MQTT protokolünü kullanarak Adafruit IO ile uyumlu bir web sunucusu ile iletişim kurmaktadır. Bu web sunucusu, sistemde kullanılan tüm parametre değerlerini MQTT protokolü aracılığıyla Adafruit IO platformunda yayınlamakta ve abone olan cihazlara göndermektedir. Bu sayede sistemdeki verileri gerçek zamanlı olarak izlemek ve kontrol etmek mümkün olmaktadır. Ayrıca, sistem sokak lambasının etrafındaki sıcaklık ve nem parametrelerini ölçen bir DHT11 sensörü ile çevresel durumu da izlemektedir. Sistem, güneş panelleri ile güneş enerjisinden yararlanarak pilleri şarj edebilmekte ve bu piller de sistemin çalışması için gerekli enerjiyi sağlamaktadır. Sistem, araçlar ve insanlar gibi nesnelerin geçişini PIR hareket sensörü ile algılayarak sokak lambalarını otomatik olarak açıp kapatabilmektedir. Bu sensör sayesinde sistem, nesnelerin hareketini takip edebilmektedir.

Abstract:
Street lighting plays a vital role in public infrastructure, whether in urban or rural areas, by providing clear visibility at night. This not only enhances convenience for society but also promotes safety and security. However, streetlights consume a significant amount of energy, as they operate throughout the night. Therefore, it is crucial to find ways to reduce energy consumption. One promising solution is the use of smart street lighting systems that incorporate Internet of Things (IoT) sensors to optimize energy usage. This thesis demonstrates how smart street lighting can be controlled using the Wi-Fi and Bluetooth-enabled ESP32 chip, which is preferred in many applications. The ESP32 is programmed to communicate via a mesh network between the lamps and generate pulse width modulation (PWM) signals to adjust the light level. The system is using the MQTT protocol with the Adafruit IO platform to communicate with a web server that is compatible with Adafruit IO. This web server publishes all the parameter values used in the system on the Adafruit IO platform through the MQTT protocol and sends them to the devices that subscribe. This way, it is possible to monitor and control the data in the system in real-time. The system also includes a DHT11 sensor to monitor the environmental conditions around the street lamp, measuring both temperature and humidity levels. The system is designed to charge the batteries through the use of solar panels, which provide the necessary energy for the system to operate. The system can automatically turn on and off street lights by detecting the transition of objects such as vehicles and people with a PIR motion sensor. With this sensor, the system can follow the movement of objects.