Автоматизована система керування енергоефективністю розумного будинку на базі IoT-технологій

Abstract

У роботі розглянуто питання розроблення автоматизованої системи керування енергоефективністю розумного будинку на базі технологій Інтернету речей. Проведено аналіз сучасних систем автоматизації житлових будівель та обґрунтовано доцільність використання IoT-технологій для моніторингу та керування енергоспоживанням. Розроблено структуру автоматизованої системи керування енергоефективністю розумного будинку, яка забезпечує збір, оброблення, передавання та зберігання інформації від сенсорів температури, вологості, освітленості, руху та енергоспоживання. Проаналізовано основні засоби побудови IoT-систем та обґрунтовано вибір мікроконтролера ESP32 і протоколу MQTT для реалізації інформаційної взаємодії між компонентами системи. Розроблено алгоритм функціонування системи керування енергоефективністю та програмне забезпечення, яке забезпечує безперервний моніторинг параметрів середовища, автоматичне керування виконавчими пристроями, візуалізацію даних та дистанційний доступ користувача до системи. Практичне значення роботи полягає у можливості використання розробленої системи для підвищення енергоефективності житлових будівель, зменшення витрат енергетичних ресурсів та автоматизації процесів керування інженерними системами розумного будинку.

The thesis addresses the development of an automated energy efficiency control system for a smart home based on Internet of Things technologies. An analysis of modern home automation systems is carried out, and the feasibility of using IoT technologies for monitoring and controlling energy consumption is substantiated. A structural scheme of the automated energy efficiency control system is developed, which provides acquisition, processing, transmission and storage of information from temperature, humidity, illumination, motion and energy consumption sensors. The main approaches to IoT system implementation are analyzed, and the choice of the ESP32 microcontroller and MQTT protocol for communication between system components is justified. An algorithm for the operation of the energy efficiency control system and software providing continuous environmental monitoring, automatic control of executive devices, data visualization and remote user access is developed. The practical significance of the work lies in the possibility of applying the developed system to improve the energy efficiency of residential buildings, reduce energy consumption and automate the control of engineering systems in a smart home.