Forum naprednih tehnologija, Niš 2015, Evropska nedelja programiranja (codeEU, CodeWeekEU), Otvoreni čas programiranja - Zanimljiva informatika - PDIS Oni su deo budućnosti Elektronski fakultet, Niš sreda 14.10.2015.godine

1. Android glasovna kontrola kućne
automatike pomoću Raspberry Pi
Učenik: Jovan D. Krstić
Mentor: Danijela S. Stajić
Elektrotehnička škola ”Nikola Tesla” Niš

2. Uvod
• U radu je predstavljen sistem automatskog upravljanja koji se bazira
na korišćenju Android aplikacije za komunikaciju korisnika sa web
serverom postavljenim u objektu upravljanja (kući, hotelu, bolnici,
proizvodnoj hali...).
• Upravljanje je moguće vršiti pomoću glasovnih ili manuelnih
komandi sa bilo kog mobilnog uređaja koji podržava preuzimanje i
instalaciju Android aplikacije.
• Upravljanje uključuje kontrolu većeg broja parametara čijim se
nadgledanjem postiže povećanje energetske efikasnosti i
bezbednosti objekta.

3. Arhitektura sistema
• Unutar objekta upravljanja, osim neophodnih senzora i relea koji su
deo razvojnog okruženja kontrolera, postavljen je i web server kome
se može pristupiti sa bilo koje udaljene lokacije pomoću mobilnog
uređaja koji podržava Android OS.
• Osnovni deo uređaja je server realizovan na Rasperry Pi platformi i
Android aplikacija prilagođena kontroleru.
• Konekcija na internet je neophodna za funkcionisnje uređaja i može
se ostvariti pomocu Wifi ili 3G/4G mreže.

4. Blok šema arhitekture sistema

5. Predviđene funkcije uređaja
Izborom glasovnog ili manuelnog zadavanja komandi, mogu se ostvariti
sledeće funkcije:
• Kontrola osvetljenja,
• Kontrola sistema grejanja, ventilaicje i klimatizacije,
• Uvođenje sistema bezbednosti i nadzora,
• Detekcija prisustva pokretnih objekata i generisanje emaila upozorenja,
• Kontrola vlažnosti i temperature u prostorijama,

6. Hardver predloženog sistema
• Hardversku osnovu sistema čini Raspberry Pi računar, zajedno sa
drajverima (releima) za uključenje uređaja, dimerima za svetlo,
sirenom, senzorima položaja vrata i prozora, senzorom plamena,
senzorom temperature i vlage SHT 75 .
• Raspberry Pi je računar malih dimezija (velicine kreditne kartice), a
njegova osnovna prednost se ogleda u niskonaponskim periferijama
koje ga čine pogodnim za modifikaciju hardvera.
• 40-pinski GPIO konektor omogućava pristup za 26 GPIO, UART, I2C,
SPI kao i naponske pristupe od 3,3V i 5V.

7. Softver za Android
• Softver za pristup na predloženi sistem „pametnih objekata“ razvijen
je na ANDROID platformi iz razloga što većina mobilnih uređaja
podržava Android OS, i kreiran je u programskom jeziku B4A.
•Daljinsko povezivanje putem mreže na objekat upravljanja ostvaruje
se uz uslov posedovanja IP adrese i lozinke korisnika.
• Uređaj podržava glasovno zadavanje komandi za sve predložene
funkcije kao i klesično zadavanje uz pomoć tastature.

8. Razvoj softvera za potrebe pametnog objekta
(Web server)
• Web server je osnovni deo - jezgro automatike pametnog objekta.
Sastoji se od servera aplikativnog softvera za Raspberry pi i
aplikativnog upravljačkog softvera kreiranog u Pyton programskom
jeziku.
• Prilikom realizacije softvera korišćene su sledeće biblioteke:
• BaseHTTPserver,
• WarningPi,
• Sht75,
• Blaster-Pi.

9. Korišćenje web servera je najefikasniji naćin za daljinski pristup
pametnom objektu. Primer detekcije otvorenih vrata i generisanje
poruke za upozorenje prikazan je na slici:

10. Opis funkcionalnosti uređaja
• Raspberry pi otpočinje rad inicijalizacijom i uspostavljanjanjem
internet veze, nakon čega se obavlja proces autorizacije odnosno
provera lozinke.
• Ako su korišćeni netačni parametri za pristup komunikacija između
aplikacije i klijenta se ne dozvoljava, dok se u suprotnom primljeni
paket podataka dekodira i određena komanda izvršava.
• Ako je usled prisustva pokreta, dima, ....bilo koji senzor aktiviran
mikrokontroler generiše prekid, uključuje sirenu i obaveštava
korisnika e-mailom o nastaloj situaciji. Sirena se može isključiti
neposredno iz aplikacije.

11. Rad realizovanog sistema

26. Zaključak
• Sistem upravljanja pametnim objektom u ovom slučaju je u
potpunosti razvijen i testiran čime je potvrđena funkcionalnost i
efikasnost.
• Osnovna ideja prikom razvoja uređaja bila je da ga mogu koristiti i
osobe sa invaliditetom kao i starije, slabo pokretne osobe.
• Uređaj je modularan, to jest postoji mogućnost nadogradnje i daljeg
usavršavanja. Predlog koji se direktno nameće je dodavanjem neke
dodatne funkcije koja se mogže softverski uvesti, kao i postavljanje
bežičnih veza.

27. Literatura
[1] J.Krstić, D.Stajić, Web Home Controller, Druga olimpijada tehničkog
stvaralaštva mladih Jugoistočne evrope, Zrenjanin, 28. Avgust 2014.
[2] Sensor Sanjana Prasad , P.Mahalakshmi, A.John Clement Sunder ,R.Swathi
Smart Surveillance Monitoring System Using Raspberry PI and PIR:
[3] Raspberry Pi: http://www.raspberrypi.org/
[4]http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Do
kumente/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT7x_Datasheet_V5.pdf