Информационно — аналитическая система (ИАС) «Мой дом» предназначена для получения, сбора, хранения и выдачи данных об условиях (значениях температуры, влажности, качественного состава газовой среды, детектирования движения) в помещениях моего дома. Помещения расположены в двух рядом стоящих объектах: в квартире, расположенной в многоквартирном доме и в трехэтажном коттедже. В квартире и коттедже развернута единая локальная сеть с выходом в Интернет. Квартирный и коттеджный сегменты сети связаны между собой WiFi мостом.
В каждом помещении развернут один или несколько датчиков
Число датчиков определяется фактическим местом их размещения. Места размещения датчиков могут определяться: удаленностью от точек подключения к локальной сети или точкам доступа; наличием точек подключения электрической энергии; удаленностью от нагревательных приборов; особенностями распространения анализируемых газов в помещении и т.д. При наличии возможности один датчик проектируется с возможностью измерения всех требуемых параметров.
Основой построения типового датчика является базовая плата Arduino.
К ней подключаются различные датчики:
- температуры
- влажности
- движения
- концентрации газа
Плата Arduino, в зависимости от типа, подключается к локальной сети посредством витой пары или по WiFi. Беспроводное подключение по WiFi является более удобным и может реализовываться на базе плат ESP8266
или ESP32
Плата ESP32 является более предпочтительной, поскольку имеет более одного (как у ESP8266) вывода подключения аналогового сигнала к встроенному АЦП.
Данные, получаемые датчиками, передаются по локальной сети через свитч
на сервер
В качестве сервера используется одноплатный компьютер Raspberry Pi
На нем установлено необходимое программное обеспечение:
- операционная система Raspbian;
- веб-сервер Apache;
- система управления базами данных (СУБД) MariaDB;
- модуль PHP 7;
- phpMyAdmin.
Для установки операционной системы использовался стандартный образ, рекомендованный разработчиком Raspberry Pi. Дополнительное программное обеспечение устанавливалось по инструкции.
Эксплуатация ИАС «Мой дом» в течение нескольких лет позволяет подтвердить высокую надежность функционирования этого аппаратно-программного комплекса. За все время эксплуатации ИАС «Мой дом» сбоев функционирования замечено не было. Особенно поразило самовосстановление функционирования даже после аварийного выключения/включения питания.
На сервере в СУБД MariaDB сформированы таблицы для записи значений параметров для каждого датчика. Запись данных реализуется через PHP обращения датчиков, которые формируются раз в десять минут и передаются через локальную сеть. Выдача данных производится через PHP обращения пользователей.
Для реализации этой концепции необходимо:
- разработать датчики (оборудование и программное обеспечение);
- на сервере в СУБД MariaDB сформировать таблицы для записи данных;
- на сервере сформировать PHP обработчики запросов датчиков;
- на сервере сформировать PHP обработчики запросов на получение данных.
Решению этих вопросов будет посвящен следующий материал.