Παρακολούθηση κατανάλωσης ενέργειας - ΙοΤ: Έξυπνο σπίτι

Λεοντάρας, Δημήτριος; Leontaras, Dimitrios

dc.contributor.author	Λεοντάρας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Leontaras, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2017-12-04T11:54:41Z
dc.date.available	2017-12-04T11:54:41Z
dc.date.issued	2017-12-04
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46027
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14587
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Συστήματα παρακολούθησης	el
dc.subject	Ενσωματωμένα συστήματα	el
dc.subject	Μικροελεγκτές	el
dc.subject	SPI	en
dc.subject	I2C	en
dc.subject	ESP8266	en
dc.subject	Android	en
dc.subject	Web developing	en
dc.title	Παρακολούθηση κατανάλωσης ενέργειας - ΙοΤ: Έξυπνο σπίτι	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Internet of things	el
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2013000266
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-04
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια εφαρμογές Internet of Things (ΙοΤ) χρησιμοποιούνται σε όλο και μεγαλύτερο βαθμό διευκολύνοντας σημαντικά την καθημερινότητα των ανθρώπων. Ένας από τους τομείς στους οποίους εισέρχονται ολοένα και περισσότερο αυτές οι εφαρμογές είναι ο τομέας της παρακολούθησης κατανάλωσης ενέργειας σε οικιακό χώρο. Με την παρούσα εργασία επιχειρείται η δημιουργία και κατασκευή ενός τέτοιου συστήματος παρακολούθησης και ελέγχου με τη χρήση ενσωματωμένων συστημάτων, αισθητήρων, ανάπτυξης ιστοσελίδας και εφαρμογών Android. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο το οποίο αξιοποιείται στην υλοποίηση του εν λόγω συστήματος. Ξεκινώντας, εξηγούνται τα γενικά χαρακτηριστικά τα οποία διαθέτει ένα τέτοιο σύστημα καθώς και τα στοιχεία αρχιτεκτονικής του. Ακολούθως, αναφέρονται ορισμένα βασικά στοιχεία θεωρίας αναφορικά με το ΙοΤ, πρωτόκολλα επικοινωνίας, ενσωματωμένα συστήματα και μικροελεγκτές, τα οποία αξιοποιούνται στο προς υλοποίηση σύστημα παρακολούθησης και ελέγχου. Στη συνέχεια, γίνεται η σχεδίαση και η παρουσίαση της λειτουργίας του συστήματος, το οποίο αποτελείται από τρία ξεχωριστά τμήματα: το σύστημα καταγραφής και αποθήκευσης των μετρήσεων που λειτουργεί ταυτόχρονα και ως εξυπηρετητής (server), την ιστοσελίδα η οποία δίνει στον πελάτη (client) τη δυνατότητα επικοινωνίας με τον εξυπηρετητή και την εφαρμογή Android που συνδέει το σύστημα στο WiFi. Η επιλογή και η κατασκευή του υλικού (hardware) του συστήματος έγινε λαμβάνοντας υπόψη την απλότητα και την εξοικονόμηση κόστους που χρειάζεται ένα τέτοιο σύστημα και την ανεξαρτησία που είναι και ο στόχος της συγκεκριμένης εργασίας. Για τη λειτουργία των τριών τμημάτων του συστήματος αναπτύχθηκαν τρία ξεχωριστά λογισμικά που ρυθμίζουν τη λειτουργικότητα και την επικοινωνία του συστήματος. Εν γένει, η επικοινωνία βασίζεται στην ανταλλαγή συμβολοσειρών μεταξύ εξυπηρετητή και πελάτη. Συγκεκριμένα, ο μικροελεγκτής- εξυπηρετητής αποστέλλει μετρήσεις και παρέχει τη δυνατότητα ελέγχου των ψηφιακών του εξόδων κατόπιν αντίστοιχου αιτήματος από τον πελάτη. Ο πελάτης με τη σειρά του μέσω της ιστοσελίδας, την οποία παρέχει ο εξυπηρετητής, έχει πρόσβαση σε αυτές τις μετρήσεις και μπορεί να διαχειρίζεται τα αρχεία καταγραφών. Τέλος, μέσω της Android εφαρμογής ο πελάτης δύναται να επιλέγει το δίκτυο στο οποίο θα συνδέεται ο εξυπηρετητής. Τέλος, εκτελούνται δύο δοκιμές λειτουργίας του συστήματος καταγράφοντας μετρήσεις για δύο μικρά οικιακά φορτία, ένα ωμικό και ένα επαγωγικό φορτίο. Στις δοκιμές αυτές διαπιστώνονται η ακρίβεια του συγκεκριμένου συστήματος αλλά και τα μειονεκτήματα του. Η απλότητα του συστήματος και οι περιορισμοί που περιέχει καθιστούν απαραίτητη την περαιτέρω μελέτη και ανάπτυξή του. Συμπερασματικά, κρίνεται πως το υλοποιούμενο σύστημα αποτελεί μια αξιόπιστη βάση ανάπτυξης πολυπλοκότερων συστημάτων παρακολούθησης κατανάλωσης ενέργειας.	el
heal.abstract	In recent years, Internet of Things (IoT) applications have been increasingly used to make people's daily lives a lot more convenient. One of the areas in which these applications, more often, are being introduced is the field of household energy consumption monitoring. This paper attempts to create and build such a monitoring and control system using embedded systems, sensors, web development and Android applications. Initially, the theoretical background, which is exploited in the implementation of this system, is presented. In the beginning, the general features of such a system as well as its architecture are explained. Subsequently, there are mentioned some basic elements of the theory of IoT, communication protocols, embedded systems and microcontrollers, which are used in the monitoring and control system to be implemented. The system is then designed and presented, which consists of three distinct parts: the measurement and recording system that works simultaneously and as a server, the web page which gives the client the ability to communicate with the server and the Android application that connects the system to WiFi. The hardware selection and construction of the system was made taking into account the simplicity and cost savings that such an application needs and the independence that is the goal of this particular paper. For the operation of the three application segments, three separate softwares have been developed that regulate the functionality and communication of the system. In general, communication is based on the exchange of strings between a server and a client. In particular, the microcontroller-server sends measurements and provides the ability to control its digital outputs at the request of the client. The client in turn through the web page provided by the server has access to these metrics and can manage the logs. Finally, through the Android application, the client can select the network to which the server will connect. Finally, two system operation tests are carried out by recording measurements for two small household loads, one ohmic and one inductive load. These tests reveal the accuracy of this system and its drawbacks. The simplicity of the system and the constraints it contains make it necessary to further study and develop it. In conclusion, it is believed that the implemented system is a reliable basis for developing more complex energy consumption monitoring systems.	en
heal.advisorName	Συκάς, Ευστάθιος	el
heal.committeeMemberName	Ρουσσάκη, Ιωάννα	el
heal.committeeMemberName	Στασινόπουλος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	133 σ.
heal.fullTextAvailability	true