عنوان پایان‌نامه
طراحی و پیاه سازی یک سامانه نمونه اتوماسیون خانگی بی سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکاترونیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71148
- تاریخ دفاع
- ۳۱ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- آرمین برقی
- استاد راهنما
- صمد شیخائی, امیر رضا کوثری
- چکیده
- اتوماسیون خانگی به طور کلی به سه زیر بخش اصلی گره‌های حسگر، گره کنترل کننده مرکزی و گره‌های عملگر تقسیم می‌شود، همچنین به کمک شبکه مخابراتی می‌توان بین این بخش‌ها ارتباط برقرار نمود. در گره‌های نظارتی اطلاعات محیطی به کمک حسگر‌های مختلف جمع آوری می‌شود. در کنترل کننده مرکزی اطلاعات دریافتی از گره‌ها مورد پردازش قرار می‌گیرد و بر اساس جداول و الگوریتم‌های از پیش تعیین شده، دستورات لازم به گره‌های عملگر ارسال می‌شود و یا گزارشی جهت ارائه به کاربر آماده می‌شود. گره‌های عملگر هم همانگونه که از نامشان مشخص است، وظیفه اعمال دستورات کنترلی جهت تنظیم پارامتر‌های مورد نظر کاربر را بر عهده دارند. با بررسی و مطالعه بر روی استاندارد‌های اتوماسیون خانگی به این نتیجه رسیده‌ایم که سه فاکتور مهم در پیاده سازی یک شبکه کارآمد وجود دارد که عبارتند از: طراحی پیمانه‌ای، نرخ انتقال اطلاعات بالا (مناسب جهت ارسال فیلم و عکس) و مصرف توان پایین}. با توجه به نکات بیان شده، تصمیم به طراحی پروتکل بی‌سیم جدیدی برای اتوماسیون خانگی گرفته شده است. شبکه طراحی شده توانایی انتقال اطلاعات سنگینی همچون فیلم و عکس را دارا است. همچنین با بررسی اطلاعاتی که ممکن است درون خانه جابه‌جا شود، کل سیستم را با شش نوع گره با عناوین:1-گره هماهنگ‌کننده 2-گره ایمنی 3-گره امنیتی 4-گره بلادرنگ 5-گرهمانیتورینگ 6-گره با نرخ داده بالا } تقسیم بندی کرده‌ایم. به کمک تقسیم بندی یاد شده با توجه به نیاز کاربر خدمات مورد نظرش را ارائه می‌نماییم. همچنین بر روی هر کدام از گره‌ها تعداد حسگر‌ها را می‌توان افزایش و یا کاهش داد که این خود نقش به سزایی در کاهش قیمت نهایی خواهد داشت. پروتکل تک سطحی (غیر سلسله مراتبی) در نظر گرفته شده است و انتقال اطلاعات به صورت رمزنگاری شده انجام می‌شود و به مسائل امنیتی حاصل از بی‌سیم نمودن شبکه مخابراتی توجه شده است. سیستم طراحی شده در مقابله با تداخل مقاوم است. در طی طراحی شبکه، سعی ما بر آن بوده است که سیستم مصرف توان پایینی داشته باشد تا بتوان آن را با باطری نیز راه اندازی نمود. لازم به ذکر است که وجود این سیستم، امکان نظارت و کنترل از راه دور را نیز فراهم می‌کند. در انتها یک نمونه ساده شده پیاده سازی شده است که از 5 گره بهره می‌برد. در نمونه پیاده شده گره‌ای با نقش کنترل کننده مرکزی وجو
- Abstract
- Home automation is generally divided into three main subdivisions: sensor nodes, central controller node and actuator nodes; also there can be a connection between these nodes using a communication network. Environmental information are gathered in the sensor nodes and are later sent to the central controller. These information are processed in the central controller and the required instructions are sent to the actuator nodes based on some predefined algorithms and tables, and/or a report is prepared for the user. The actuator nodes, as is clear from their names, are responsible to apply controlling commands in order to regulate intended parameters. After investigation and studying some home automation standards, we have concluded that three important factors exist in implementation of an efficient network. These factors include: modular design, high data transfer rate (appropriate for sending video and photo) and low power consumption. With regard to the mentioned points, it has been decided to introduce a new wireless protocol for home automation. The designed network has the ability to transfer high rate data streams such as real time video. Also based on the data which is transferred inside a home, we have categorized the complete system into six types of nodes with the following titles: (1) coordinator node, (2) safety node, (3) security node, (4) real-time node, (5) monitoring node, and (6) high data rate node. The user’s desired services can be offered using these categories. Also the number of sensors on each node can be adjusted based on the user’s application, which results in decreasing the final price. The protocol is considered as one-layer protocol (non-Hierarchical). Also, data transfer is performed in encrypted mode, therefore the security issues of making wireless the communication network are taken into account. The designed system is resistant against interference. This is performed by polling the nodes one by one, by the central node, so th
