IMPLEMENTAREA UNEI APLICAȚII DE TIP AUTOMATIZARE CASNICĂ FOLOSIND PLATFORME DE DEZVOLTARE I. ENUNȚUL TEMEI: Implementarea unei aplicații de tip… [612029]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ din CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA de INGINERIE ELECTRICĂ

IMPLEMENTAREA UNEI APLICAȚII DE TIP
AUTOMATIZARE CASNICĂ FOLOSIND
PLATFORME DE DEZVOLTARE

I. ENUNȚUL TEMEI: Implementarea unei aplicații de tip
automatizare casnică folosind platforme de dezvoltare. Analiza
mediul extern de marketing pe piața de automatizări casnice din
România

II. CONȚINUTUL proiectului de diplomă
a) Piese scrise
b) Piese desenate
c) Anexe

III. LOCUL DOCUMENTĂRII:
Universitatea Tehnică din Cluj -Napoca
Facultatea de Inginerie Electrică

IV. CONDUCĂTOR I ȘTIINȚIFIC I:
Ș.l. dr. ing. Ioana Cornelia GROS
Conf. dr. e c. Anca CONSTANTINESCU -DOBRA

V. Data emiterii temei: Octombrie 2016

VI. Termen de predare: Iulie 2017

Conducător i științific i, Absolvent,
Ș.l. dr. i ng. Ioana Cornelia GROS Ionuța Gianina ARPĂȘTOAN
Conf. dr. e c. Anca CONSTANTINESCU -DOBRA

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 2

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 3

Declarație -angajament : Deoarece acest proiect de diplomă nu ar fi putut fi finalizat fără ajutorul
membrilor departamentelor de Mașini și Acționări E lectrice și Electroenergetic ă și M anagement
și a echipamentelor de la departament e, mă angajez să public informațiile conținute în lucrare
numai cu acordul scris al c onducătorilor științific i și al directorilor de departament .

Data: ………… Semnătura

Declarație : Subsemnat a Arpăștoan Ionuța Gianina declar că am întocmit prezentul proiect de
diplomă prin eforturi proprii, fără nici un ajutor exter n, sub în drumarea conducătorilor științific i și
pe baza bibliografiei indicate de aceștia .

Data: ………… Semnătura

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 4

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 5 Cuprins

1. Introducere ……………………………………………………………………………………………………… 7
2. Conceptul „Internet of Things” …………………………………………………………………………..9
3. Elementele hardware ale aplicației ……………………………………………………………………. 12
3.1. Placa d e dezvoltare Arduino Uno……………………………………………………………….. 12
3.2. Sen zorul infraroșu pasiv…………….. …………………………………………………………….. 16
3.3. Senzoru l de temperatură și umiditate…………………………………………………………… 17
3.4. Senzor ul de distanță cu infraroșu…………………………. …………………………………….. 18
3.5. Sen zorul de intensitate luminoasă……………………………………………………………… 19
3.6. Motorul pas cu pas……………………………………………………………… …………………… 20
3.7. Modulul de comunicației Wi -Fi NodeMCU cu ESP8266 -12e……………………….. 22
3.7.1. Protocolul TCP – Transmission Control Protocol ……………. …………………………24
3.7.2. Protocolul IP – Internet Protoc ol………………………………………………………………. 24
3.7.3. Protocolul SPI – Serial Peripheral Interface ………………………………………………. 25
3.7.4. UART – Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ………………………………26
3.7.5. Protocolul I2C – Inter-Integrated Circuit ……………………………… ……… ……….. …28
3.7.6. Comparație între protocoalele SPI,UART și I2C ………………………………………30
4. Impl ementarea aplicației ………………………………………………………………………………….31
5. Istoricul și prezentarea pieței de automatizări casnice ………………………………………….38
5.1. Piața de soluții de automat izări casnice la nivel mondial ………………………………..39
5.2. Piața de soluții de automatizări casnice la nivel european ………………………………..40
5.3. Piața de soluții de automatizări casnice a României ……………………. …………………41
6. Misiune, viziune și valori preconizate pentru firma fictivă Energy Evolution ………..43
7. Descrierea societății comerciale și modelul general de afaceri – Business Canvas …..44
8. Analiza mediului extern…………………………………………………………………………………..46
8.1. Analiza PESTEL………………………………………………………………………………………46
8.2. Soluții existente pe piață . Analiza concureței ……………………………………………….51
9. Analiza mediului intern – SWOT ……………………………………………………………………..54
10. Strategia de marketing și strategia de ieșire ………………. ……………………………………..57
11. Anexe
12. Bibliografie

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 6

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 7 Capitolul 1. Introducere

Datorită progreselor tehnologice recente, concepte care acum câțiva ani nu existau,
au devenit elemente ale vieții cotidiene. Un exmplu în acest context îl constituie creșterea
cererii dispozitivelor inteligente (smart). Într -o perioadă relativ scurtă, nivelul de
diversificare a acestora a crescut considerabil, putand fi implementate în casele inteligente.
Văzut inițial ca un sistem al cărui scop final este c reșterea nivelului de confort al
ocupanților locuinței, casa inteligentă a devenit și o modalitate de a proteja mediul prin
utilizarea eficientă a energiei și a resurselor. Acest lucru este posibil datorită senzorilor
care prin intermediul informațiilor pr eluate din mediul înconjurător împiedică risipa de
resurse. [ 1]
Pe lângă confort, gestionare eficientă a resurselor și protejarea mediului
înconjurător casele inteligente au un rol foarte important în ceea ce privește siguranța.
Sistemele inteligente de al armă și control de la distanță „supraveghează” constant
locuințele. [ 1]
Casele inteligente au depășit barierele caselor clasice prin abilitatea de a se conforma
cerințelor, obiceiurilor și dorințelor rezidenților, sistemele fiind create conform indicațiilor
acestora. [ 2]
În esență, conceptul de casă inteligentă este strâns legat de trei elemente: oameni
(locatari, utilizatori), produse (echipament, senzori, dispozitive, facilități) și procese
(relaționări, comunicare, performanțe). [1] Legatura strânsă între aceste elemente poate
sta la baza succesului sau eșecului unui sistem inteligent.
Din punct de vedere economic, aceste elemente se pot traduce: clienți (elementul
principal al oricărei activități economice), costuri de producție (materie pri mă, manoperă,
furnizori, creanțe) și elemente adiționale (costuri mentenanță, promovare, distribuție,
provizioane).
În acest context, motivația elaborarii prez entei lucrări de licență se regășeste î n
accesibilitatea res urselor necesare abordării unui conce pt aflat în trend – casa inteligentă;
folosirea cunoștințelor legate atât de aplicaț ii cu micr ocontrolere, elemente de comandă ș i
control folosind senzori, motoare și alte elemente de electronică, cât ș i de realizarea de
pagini web cu elemente s pecifice de codare, fac posibilă implementarea unei astfel de
aplicaț ii.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 8 Adițional, lansarea unei afaceri într-un domeniu de interes, precum cel al caselor
inteligente poate constitui o provocare atunci când piața se găsește în etapa de creștere.
Educarea potențiali or consumatori, precum și alegerea celor mai potrivite strategii de
marketing și ma nagement în această fază precedează un potențial de succes ridicat.
Obiectivul prezentei lucrări este acela de a demonstra un concept actual – casa
inteligentă, aflat î n proces continuu de expansiune și îmbunatățire pe piață , prin
implementarea lui c u ajutorul resurselor hardware și software, disponibile studenților î n
domeniul ingineriei electrice: platforma de dezvoltare din familia Arduino, senzori și alte
dispozitive , algoritmi de implementare, î n limbaj specific Arduino (C/C++).
În acest context am realizat o machet ă a unei case inteligente echipată cu un sistem
de control al iluminatului, un sistem de control al temperaturii/ventilației în mod automat
dar și prin interm ediul unei aplicații mobile realizată cu elemente HTML(HyperText
Markup Language).
Controlul iluminatului se realizează automat prin intermediul senzorilor de
prezență și de intensitate luminoasă, sistemul conținând două trepte de iluminare.
Controlul temp eraturii se realizează prin intermediul unui senzor de temperatură și
umiditate, a unui sistem de ventilație la scară mică și prin acționarea ferestrelor.
Aplicația utlizează o interfață o interfață Wi -Fi furnizată cu ajutorul chip -ului
ESP8266.
Din perspectiva pieței, scopul a fost acela de a realiza o analiză a mediului de
marketing pentru o firmă viruală care ar oferi servicii pentru automatizarea caselor. Astfel,
s-a implementat un model de business, o analiză PESTEL, urmată de analiza SWOT și
strategii de marketing și de ieșire antreprenorială.
În capitolul 2 , se descrie conceptul Internet of Things, baza dezvoltării
dispozitivelor inteligente. Capitolul 3 conține descrierea elementelor hardware utilizate în
aplicația realizată, noțiunile de s oftware și funcționare fiind prezentate în capitolul 4.
Capitolul 5 conține o vedere de ansamblu asupra pieței caselor inteligente la nivel
mondial, european și al României. Capitolele 6 și 7 descriu societatea comercială propusă
cin punct de vedere al mis iunii, viziunii, valorilor și încadrării comerciale, prezintând de
asemenea și un model de business de tip business canvas. Capitolul 8 conține o analiză
PESTEL și o analiză a concurenței iar în capitolul 9 este prezent ată o analiză SWOT.
Capitolul 10 conține strategiile de mar keting și de ieșire de pe piață.
Concluziile trase în urma realizării prezentei lucrări de licență se regăsesc în capitolul 11.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 9
Capitolul 2. Conceptul „Internet of Things”

Conceptul „Internet of Things” (IoT) sau „Internetul tuturor lucrurilor” este un concept
născut din dorința de a transforma viața de zi cu zi prin interconectarea lumii reale cu lumea
digitală. În cea mai simplă formă, acest concept se referă la dispozitiv e capabile să culeagă
informații din mediu, să comunice între ele să și să acționeze în funcție de mai mulți factori, totul
prin intermediul Internetului. [3]
La începuturi, schimbul de informație trebuia realizat de către utilizator. Astăzi,
dispozitivele permit comunicarea mașină -către -mașină, devenind astfel dispozitive inteligente
(smart). Cel mai cunoscut sistem smart este Nest, produs inițial de către Apple și preluat ulterior
de Google. Primul dispozitiv Nest este un termostat inteligent . [4]
Ulterior, sistemul s -a dezvoltat, în variantă actuală incluzând și o modalitate de urmărire prin GPS
(Global Positioning System) a autovehiculelor prin intermediul căreia se pot realiza diferite
scenarii în funcție de timpul rămas până la sosirea autovehic ulului. [5],[6]
Conceptul este foarte vast și poate fi aplicat în numeroase domenii, de la transport, case
inteligente, orașe inteligente, sănătate, educație, logistică, agricultură, producție industrială, până
la guvernare digitală. [7]

Figura 1 . Dom eniile de utilizare ale conceputului Internet of Things [8]

Componența acestui concept, arhitectura sa, poate fi fizică, virtuală sau o combinație între
cele două. În general, aceasta poate conține senzori, elemente de acționare, servicii de stocare a
informației, protocoale de comunicație, utilizatori, dezvoltatori și elemente economice.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 10 Un sistem Internet of Things este format din blocuri funcționale create pentru a satisface
fiecare funcție a acestuia.
Blocurile funcționale cele mai des utilizate sunt:
a) Dispozitivele : elementele cele mai importante ale sitemului, rolul acestora este de a
culege informații din mediul exterior, de a acționa ale elemente, de a controla și
monitoriza activități. Dispozitivele comunică între ele prin tehnologii cu fir sa u fără
fir, marea majoritate a acestora fiind capabile să culeagă și să trimită date.
b) Comunicarea : este blocul care crează legături între elemente. De obicei, această
funcție se realizează cu ajutorul protocoalelor de comunicații.
c) Servicii : siste mele de tip Internet of Things indeplinesc diferite sarcini, ca de
exemplu, controlarea dispozitivelor, transmiterea de informații, analizarea datelor sau
recunoaștere despozitivelor.
d) Management : conține funcțiile în baza cărora se guvernează întreg s istemul.
e) Securitate : conține funcții precum: autentificări, autorizări, intimitate, integritatea
mesajelor, integritatea conținutului și securitatea datelor.
f) Aplicația: elementul cel mai important pentru utilizatori. Conține interfața cu
ajutorul c ăreia pot fi controlate dispozitivele și pot fi monitorizate diverse aspecte ale
sistemului. [7]

Dintre avantajele unui sistem Internet of Things, cele mai importante sunt listate in
continuare:
– dinamic și ușor de adaptat (elementele pot fi configurate să acționeze diferit dacă apar
schimbări)
– auto-configurarabil (dispozitivele pot acționa automat)
– unic (fiecare sistem prezintă elemente specifice)
– rețea integrată de informație (sistemele și dispozitivele sunt capabile să comunice unele
cu altele)
– cunoștiință a contextului (datorită informațiilor culese din mediul înconjurător)
– comunicare versatilă (adaptabilă dispozitivelor și infrastructurii)
– capacitate de a lua decizii . [7]
Internet of Things nu este un concept nou, sau de domeniul ficțiunii. Tehnologia actuală
poate fi și este deja utilizată pentru crearea diferitelor aplicații. [6]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 11
Conform unui studiu realizat de către IoT -Analytics prin culegerea de date din mediul online
și centralizat asupra a 640 de proiecte bazate pe Internet of Things, de nivel industrial (neincluzând
casele inteligente, dispozitive portabile/wearables sau proiecte artizanale) , cele mai multe proiecte
implementate în anul 2016 aparțin domeniul ui industriei conectate, orașelor inteligente și
managementului energetic inteligent. [9]
Din punct de vedere geografic, 44% dintre proiecte se desfășoară în America de Nord și
America de Sud (marea majoritate în domeniul sanitar sau al comerțului) și 34% î n Europa (cu
precădere în domeniul orașelor inteligente) . În zona Asia/Pacific managementul energetic a fost
cel mai de interes, deținând 25% din totalul proiectelor în acest domeniu. [9]

Figura 2. Cele mai de interes domenii Internet of Things ale anului 2016 (excluzând casele inteligente și
dispozitivele portabile) [9]
Industria conectată se referă la o rețea de comandă și control de nivel industrial, conținând o
gamă largă de dispozitive. Industria petrolului și a gazelor fiind una dintre cele mai importante
utilizat oare datorită avantajelor impor tante obținute în urma implementării: monitorizare și
optimizare de la distanță a locațiilor de producție.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 12 Aplicațiile în domeniul orașelor inteligente se concentrează în cea mai mare proporție asupra
managementului traficului (parcări inteligente – Berlin), utilităților (colectarea d eșeurilor – Dublin)
și siguranței social e (CityPulse: ajustarea iluminatului public în funcție de nivelul de zgomot sau
de incidentele relatate – Eindhoven).
Proiectele c oncentrate asupra managementului energetic includ aplicații precum Smart Grid
(rețea inteligentă de distribuție și monitorizare a energiei), sau sisteme pentru prevenirea furtului
de energie ( Tucumán, Argentina ).
Una dintre cele mai mature aplicații, autov echiculele interconectate înglobează aplicații pentru
diagnosticare și monitorizare, managementul flotei, asigurarea bazată pe nivelul de uzură (soluții
de tip cutie neagră – black box), asistență pentru mașinile de curse (Honda) sau sisteme de utilizare
în comun a autoturismelor (car sharing). [9]

Capitolul 3. Elemente le hardware ale aplicației
3.1. Placa de dezvoltare Arduino Uno

Arduino înglobeaza o familie de plăci de dezvoltare concepute de Ivrea Interaction Design
Institute (Italia) cu scopul de ajuta studenții fără studii aprofundate în domeniul electronicii sau
programării să realizeze proiecte. În timp, plăcile de dezvoltare Arduino au fost folosite în milioane
de proiecte în toata lumea. Succesul înregistrat de primele plăci de dezvoltare a încurajat mărirea
proiectului inițial, în prezent utilizându -se peste 20 de modele de plăci. Toate plăcile Arduino sunt
open -source, înc urajand astfel utilizatorii să contruiască propriile variante. Software -ul este de
asemenea open -source, în continua dezvoltare datorită contribuției utilizatorilor din toată lumea.
Acesta poate fi folosit pe platformele Mac, Windows și Linux. [10]
Plăci le de dezvoltare Arduino pot fi folosite în o gamă largă de domenii, de la demonstrarea
unor principii cu scop educativ la aplicații profesionale.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 13 Există mai multe tipuri de microcontrolere și platforme cu microcontrolere cu
funcționalități similare. A rduino se deosebește de acestea prin urmatoarele aspecte:
• Preț: plăcile Arduino preasamblate cos tă sub 50$ și pentru că sunt open -source pot fi
construite de c ătre utilizator astfel ajung ându-se la un pre ț și mai mic. Exist ă și plăci
compatibile Arduino la prețuri mai scăzute față de varianta originală .
• Multi -platform : software -ul Arduino IDE funcționează atât pe sistemul de operare
Windows, cât și pe Machintosh și Linux. Acesta este un avantaj considerând că majoritatea
sistemelor de microcontrolere sunt limitate la funcționarea cu Windows.
• Programare simplă și clară: programarea plăcilor de dezvoltare Arduino necesită
cunoștiințe de bază sau minime de programare, fiind ușor de utilizat de către începatori și
destul de flexibil pentru a fi utilizat pe ntru aplicații avansate.
• Software open -source extensibil: limbajul de programare poate fi modificat prin adăugarea
de librării C++.
• Hardware open -source extensibil: schemele plăcilor Arduino sunt publicate sub licență de
tip Creative Commons, adică acestea pot fi realizate în variante proprii chiar și în scop
comercial, cu condiția menționării creatorului. Chiar și utilizatorii neexperimentați pot crea
versiuni de breadboard ale modulelor Arduino pentru a întelege mai bine conceptul de bază
al acestora. [10]
Arduino Uno este o placă de dezvoltare bazată pe microcontrolerul ATMEGA328P. Din
punct de vedere hardware , conține 14 pini digitali input/output (dintre care 6 pot fi utilizate ca și
ieșiri PWM), 6 intrări analogice, un cristal de cuarț de 16 MHz, un co nector USB, o mufă de
alimentare, un ICSP și un buton de reset. [11]

Figura 3 . Placa de dezvoltare Arduino Uno

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 14 Tabel ul 1. Specificații tehnice [ 11]
Microcontroler ATmega 328P
Tensiune de operare 5V
Tensiune de intrare recomandat ă 7-12 V
Tensiune de intrare maxim ă 6-20 V
Pini I/O Digitali 14 (dintre care 6 ie șiri PWM)
Pini digitali I/O PWM 6
Pini de intrare analogici 6
Curent continuu per pin I/O 20 mA
Curent continuu pentru pinul de 3.3 V 50 mA
Memorie Flash 32 KB (ATmega328P)
SRAM 2 KB (ATmega328P)
EEPROM 1 KB (ATmega 328P)
Viteză ceas (cristal de cuarț ) 16 MHz
LED_BUILTIN 13
Lungime 68,6 mm
Lățime 53,4 mm
Greutate 25 g

Din punct de vedere software , modalitatea principală de programare a plăcilor Arduino
este prin intermediul software -ului Arduino IDE (Integrated Development Environment ). Există și
alte modalități de programare, bazate pe interfețe grafice, cel mai adesea utilizate în scopuri
educaționale (ArduBlock, Arduino Visuino, MiniBloq).
Arduino Uno protejează portul USB al calculatorului la supracurenți. Deși majoritatea
calculatoarelor au protecție proprie, Arduino oprește conexiunea USB dacă pe acesta se aplică mai
mult de 500 mA.
Placa de dezvoltare poate fi alimentată printr -o conexiune USB sau prin intermediul unei s urse
externe (adaptor curent alternativ – curent continuu sau baterie). Nivelul optim al tensiunii de
alimentare este între 7 si 12 V (pentru a se evita supraîncalzirea).
Pinii utilizați pentru alimentare sunt:
• Vin : primește tensiunea de alimentare în caz ul în care placa este alimentat ă de la o sursa
exterioară sau prin portul de alimentare.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 15 • 5V : tensiunea de ieșire de 5 V de la regulatorul existent pe placă (alimentarea prin acest
pin sau prin pinul de 3,3 V poate deteriora placa)
• 3,3 V : tensiune de ieși re generată de regulatorul plăcii, suportă un curent maxim de 50
mA.
• GND : legarea la masă
• IOREF : referința de tensiune (5V sau 3.3 V) pentru shield -uri compatibile Arduino [11]

Cei 14 pini digitali pot fi folosiți ca intrări sau ieșiri, declararea lor realizându -se prin instrucțiunile
pinMode(), digitalWrite(), digitalRead(). Aceștia operează la tensiunea de 5 V, pot trimite sau
primi 20 mA și prezintă un rezistor intern de 20 -50k ohmi.

Specificațiile pinilor digitali
• Serial : 0 (RX) – primeste date seriale si 1 (TX) – transmite date seriale
• Pinii de intreruperi externe 2 si 3 – pot fi utilizați pentru intreruperi în funcție de anumite
schimbări de valori.
• PWM 3,5,6,9,10,11 : generează ieșiri PWN de 8 biți cu ajutorul funcției analogWrite()
• SPI 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) : pini care suportă comunicarea prin
intermediul librăriei SPI.
• LED 13 : LED conectat la pinul digital 13. Luminează cand valoarea pinului este HI GH(5
V) .
• TWI : A4 (SDA) si A5 (SCL) : suportă comunicarea TWI prin intermediul librăriei Wire.

Pe lângă cei 14 pini digitali există și 6 intrări analogice notate de la A0 la A5. În mod
normal aceștia vor funcționa la o tensiune maximă de 5 V, dar folosi nd pinul AREF și instrucțiunea
analogReference() se poate modifica acest aspect. [11]
Arduino/Genuino Uno este capabil să comunice prin mai multe metode cu calculatorul sau
cu o altă placă Arduino/alte microcontrolere. ATmega328 comunică serial prin USB ș i apare ca
un port virtual COM în sistemul de operare al calculatorului, nefiind astfel nevoie de un driver
dedicat. Software -ul Arduino IDE include un monitor serial care permite trimiterea de date simple
de tip text să fie trimise între placă și calculat or. LED -urile RX și TX semnali zează momentul în
care sunt transmise date via USB. [11]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 16 3.2. Senzorul infraroșu pasiv

Este un dispozitiv electronic capabil să detecteze prezența sau absența unei radiații
infraroșii. Este folosit cel mai adesea în cadr ul detectoarelor de mișcare, absența radiției infraroșii
însemnând că un obiect a pătruns în raza de acțiune a senzorului. [12]
Senzorul este format din două materiale diferite, ambele sensibile la radiațiile infraroșii.
Dacă nu pătrunde nimic în raza de acțiune a acestuia ambele părți vor detecta aceeași valoare a
radiației, emisă de pereți sau de mediul exterior. În momentul în c are un corp cald
(oameni/animale) își face prezența în apropierea senzorului, cele două părți vor detecta nivele
diferite ale radiației, iar la ieșirea din raza de acțiune valorile radiației vor reveni la starea inițială.
[12]

Figura 4 . Senzorul infraro su pasiv

Raza de acțiune a senzorului PIR este de aproximativ 10 m. În cele mai multe cazuri aceștia
au trei pini, pentru alimentare (5V), legare la masă și semnal. Utilizarea acestui senzor alături de
un microcontroler este facilă. El se comportă ca o i eșire digitală iar mișcarea poate fi detectată prin
schimbarea valorii semnalului, acesta fiind 0 (low) când nu este detectată mișcare și 1 (high) când
se detectează mișcare. Daca mișcarea persistă senzorul va oscila între aceste valori până la ieșirea
corpului din zona de acțiune . [12]
Alte domenii de utilizare: lifturi, iluminat exterior, parcări acoperite sau subterane,
paliere/scări, complexe rezidențiale, centre comerciale sau iluminatul grădinilor. [13]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 17 3.3. Senzorul de temperatură și umiditate

Senzorul analogic DHT11 măsoară temperatura cu ajutorul termistorului încorporat. Plaja
de măsurare a temperaturii este între 0 si 60 °C cu o acuratețe de ±2°C . [14]
Pentru măsurarea umiditații, acesta detectează vaporii de apă măsurând rezistența electrică dintre
doi electrozi. Electrozii de află pe un substrat care absoarbe umiditatea, mărind astfel
conductivitatea dintre aceștia. Schimbarea rezistenței dintre cei do i electrozi este invers
proporțională cu umiditatea relativă. [14]
Umiditatea relativă este raportul dintre vaporii de apă din aer și punctul lor de saturație,
adică momentul în care aceștia se transformă în condens formând picături de apă pe suprafețe.
Punctul de saturație se schimbă o dată cu temperatura.
Cel mai adesea notată RH, umiditatea relativă se exprimă în procente, 100% reprezentând
momentul producerii condensului iar 0% reprezentând un aer complet uscat.
Acuratețea senzorului este de ±5% RH iar plaja de măsurare a umidității este intre 20 si
95% RH. Un circuit integrat (Integrated Circuit – IC) convertește rezistența măsurata în umiditate
relativă, conținând de asemenea coeficienții de calibrare și controlând transmisia de date dintre
acesta ș i microcontroler. [14]

Figura 5. Sensorul de temperatura si umiditate DHT11

Interfațarea DHT11 cu Arduino se realizează prin pinul de semnal. În cazul în care senzorul
nu este sub formă de modul este necesară o rezistență de 5k Ohmi plasată între linia de semnal și
alimentare (3.3 V – 5V) pentru a păstra nivelul semnalului. [15]
În momentul alimentării senzorului este indicat a nu se trimite nicio instrucțiune către acesta timp
de o secundă pentru a se stabiliza. De asemenea, se poate adăuga între masă și alimentare un
condensator de 100 nF pentru filtrarea tensiunii. [15]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 18 3.4. Senzorul de distanță cu infraroșu

Radia țiile infraroșii sunt folosite în numeroase aplicații, de la camere de termoviziune,
telecomenzi, fibre optice la diferiți senzori.
Există două tipuri de senzori cu infraroșu: pasivi și activi .
a)Senzorii cu infra roșu pasivi nu folosesc nicio sursă de radiație infraroșie , aceștia doar
detectând energia emisă de corpurile aflate în raza lor de acțiune.
b)Senzorii cu infraroșu activi prezintă două elemente esențiale : sursa și detectorul de
radiație infraroșie.
Sursa este o diodă LED ( Light Emitting d iode) care emite radiație infraroșie denumită
astfel IR LED. La o tensiune de 5V sursa/transmițătorul consumă un curent de 3 până la 5 mA și
poate fi modulat pentru a produce diferite frecvențe de radiație infraroșie. [16]
Detectorul de radiație/senzorul de radiație este de regulă o fotodiodă sau un fototranzistor,
ambele fiind specializate în detectarea radiațiilor infraroșii. Radiația emisă de sursă este reflectată
de obiectul care se află în raza acestuia de acțiune aj ungând la detector. Pentru a funcționa
corespunzător, lungimea de undă a sursei trebuie să fie la fel ca a detectorului.
Cele mai utilizate aplicații ale acestui tip de senzor sunt detectarea obstacolelor și
diferențierea dintre alb și negru. [16]

Figu ra 6. Senzorul de distanță cu infraroș u
Senzorul utilizat în aplicația propusă are o distanță de detecție între 2 și 30 de centimetri și
un unghi de detecție de 35 de grade. Acesta este format dintr -un LED IR, o fotodiodă, un
potențiometru, un amplificator operațional și un LED. LED -ul IR emite o radiație infraroșie,
fotodioda detectează această radiație iar amplificatorul operațional este utilizat ca un comparator
de tensiune. Rolul potențiometrului este acela de a calibra ieșirea senzorului în funcție de cerințe.
[16]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 19 3.5. Senzorul de intensitate luminoasă

Modulul GY -302 conține un senzor digital de intensitate luminoa să BH1750. Este echipat
cu o interfață de tip I2C prin intermediul căreia trimite date deja transformate în format digital cu
ajutorul convertorului integrat.
Măsoară iluminarea de la 0 la 65535 lucși. [17]
Tensiunea preferată de alimentare este 3.3 V.
Din punct de vedere c onstructiv, senzorul este format din:
– o fotodiodă cu viteză de răspuns apropiată de ochiul uman ;
– un convertor pentru a transforma în tensiune curentul de la diodă ;
– un convertor analogic -digital cu ajutorul căruia tensiunea este transform ată în
informație digitală pe 16 biți;
– interfață I2C ;
– oscilator intern pentru semnalul de ceas . [17]
Măsurarea se poate realiza în trei metode :
• Rezoluție H 2, cu senzitivitate de 0,5 lucși
• Rezoluție H, cu senzitivitate de 1 lux
• Rezoluție L, cu senzitivitate de 4 lucși. [17]
Cea de -a doua metodă este recomandată a se utiliza pentru a se evita apariția erorilor datorate
zgomotului electric. [17]

Figura 7 . Modulul pentru măsurarea intensității luminoase GY -302 [18]

Intensitatea luminoasă este o mărime fizică prin intermediul căreia se caracterizează
acțiunea unei surse de lumină asupra ochiului uman pe o anumită direcție. Unitatea de măsură a
intensității luminoase este candela (cd).

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 20 Fluxul luminos(Ф) este produsul dintre intensitatea luminoasă (I) în interiorul unui unghi solid
(considerată constantă) și mărimea unghiului solid(Ω).
Ф=𝐼×Ω (1)
Lumenul(lm) este unitatea de măsură care descrie fluxul luminos emis dintr -un unghi solid
de către o sursă(punctiformă și uniformă) cu intensitatea de o candelă.
Luxul (lx) caracterizează densitatea unui flux de 1 lm recepționat sau emis de o suprafață
de 1𝑚2. [19]

3.6. Motorul pas cu pas

Motoarele pas cu pas sunt motoare sincrone special e capabile să funcționeze incrementat.
Înfășurările fazelor sunt realizate pe poli aparenți și alimentate cu impulsuri de curent. Astfel se
produce câ mpul magnetic învârtitor cu ajutorul căruia rotorul trece de la o poziție la alta. Această
trecere se nu mește pasul motorului . [20]
Viteza de deplasare a rotorului( numărul de pași efectuați în unitatea de timp), depinde
direct proporțional de frecvența impulsurilor de alimentare, asemănător motorului sincron.
Caracteristica definitorie a motorului pas cu pas este că deplasarea unghiulară totală,
constituită dintr -un număr determinat de pași, este reprezentat de numărul de impulsuri de
comandă aplicat pe fazele motorului. Ultima poziție este reținută până la ap ariția unui impuls de
comandă.
O altă caracteristică a motoarelor pas cu pas este datorată faptului ca acestea pot realiza
porniri, opriri și întoarceri bruște fără omisiuni de pași.
Avantajele motoarelor pas cu pas :
– convertesc direct un impuls într -o deplasare;
– au o gamă largă de viteze;
– deplasarea se realizează în pași mici, oferind o mișcare precisă ;
– memorează poziția finală;
– sunt compatibile cu tehnica digitală.
Dezavant ajele motoarelor pas cu pas :
– au un randament redus;
– vitezele maxime i nferioare altor tipuri de motoare ;
– cuplul dezvoltat scade cu creșterea frecvenței impulsurilor de comandă;

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 21 – stabilitatea mișcării este afectată de rezonanța mecanică și perturbațiile externe (în circuit
deschis ). [20]
Cele mai importante clasificări ale motoarelor pas cu pas sunt cele legate de criterii precum
construcție și funcționare.
Din punct de vedere constructiv, motoarele pas cu pas sunt de patru tipuri:
– motoare pas cu pas cu magneți permanenți ,
– motoare pas cu pas cu reluctanță variabilă ,
– motoare pas cu pas hibride, o combinație între primele două tipuri,
– motoare pas cu pas speciale (liniare, electrohidraulice, solenoide , etc).
În ceea ce privește funcționarea (modul de legare a înfășurărilor și tipul comenzii fazelor),
motoarele pas cu pa s pot fi:
– inductoare;
– reactive;
– inductor -reactive.
Poziționarea precisă, compatibilitatea cu sistemele numerice de comandă și costurile reduse sunt
elemenetele principale ale alegerii unui motor pas cu pas în favoarea altui tip de motor.
Comandarea motoarelor pas cu pas se poate realiza în 3 moduri :
– în circuit deschis;
– în regim de micropășire;
– în circuit închis. [20]

Figura 8 . Motorul pas cu pas

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 22 În aplicația propusă comandarea s -a realizat prin micropășire obținută prin alimentarea
fazelor adiacente cu trepte adecvate de curent.
Motorul utilizat este un motor pas cu pas, modelul 28byj -48 cu tensiunea de alimentare de
5V,frecvența de 100 Hz, cu 4 faze, cu rata de variație a vitezei de 1/64 și un unghi de 5.625° /64.
[21]

3.7. Modul ul de comunicație Wi -Fi NodeMCU cu ESP8266 -12e

NodeMCU este o placă de dezvoltare realizată de către compania Ai -thinker.
Particularitatea acestei plăci este că are integrat un modul Wi -Fi (Wireless Fidelity) . Acesta
suportă standardul IEEE 802.11 b/g/n , deținând de asemenea o suită completă a protocolului
TCP/IP și o antenă integrată. [22]
Pe lângă avantajele funcționale, NodeMCU are un consum mic de energie, este de
dimensiuni mici, poate funcționa singur sau combinat cu alte module. Pentru conectarea la un
dizpozitiv de tip microcontroler necesită o conectivitate de tip SPI/SDIO sau I2C/UART.
Poate fi folosit ca și gazdă de aplicații,caz în care datele necesare vor fi stocate în o memorie de
tip flash externă (modulul deține 4MB spațiu de stocare pen tru aplicații) . Alternativ, poate fi
utilizat ca și adaptor Wi -Fi. ESP8266EX este unul dintre cele mai complexe module Wi -Fi,
integrând amplificatoare de tensiune, filtre si module de management al tensiunii. Necesită un
circuit extern minimal si este pr oiectat să pcupe cât mai puțin din circuitul imprimat. [22]

Figura 9 . NodeMCU cu ESP8266 -12e

Placa de dezvoltare prezintă particularități în ceea ce privește notarea pinilor. Astfel, unele
plăci, precum cea folosită în aplicația descrisă în această lucrare, conține o notație inversată a
pinilor de transmisie/recepție, pinul TX însemnând recepție și RX transmisie.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 23 Pinii digitali prezintă următoarele particularitati, prezentate în Tabelul 2.
Tabelul 2 . Particularități constructive NodeMCU ESP8266 -12e [23]
Notație Pin Număr de adresare Particularitate
D3 GPIO0 3
D10 GPIO1 10 TX0
D4 GPIO2 4 LED
D9 GPIO3 9 RX0
D2 GPIO4 2 I2C bus SDA (Data)
D1 GPIO5 1 I2C bus SCL (Ceas)
GPIO6 Nespecificat
GPIO7 Nespecificat
GPIO8 Nespecificat
GPIO9 11
GPIO10 12
GPIO11 Nespecificat
D6 GPIO12 6 SPI bus MISO
D7 GPIO13 7 SPI bus MOSI
D5 GPIO14 5 SPI bus SCK (ceas)
D8 GPIO15 8 SPI bus CS
D0 GPIO16 0
GPIO însemnând General purpose input/output , adică pin de intrare sau ieșire pentru utilizare
generală. [23]

Figura 10. Configurația pinilor NodeMCU ESP8266 -12e [22]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 24
Protocolul este un set de reguli care definesc felul în care două elemente pot comunica între
ele. TCP/IP este cel mai utilizat protocol de comunicație, fiind proto colul care reglementează
transmisia de date pe Internet. [24]

3.7.1. Protocolul TCP – Transmission Control Protocol
Este un protocol de comunicație cu ajutorul căruia se trimit date sub forma unui șir
nestructurat de biți. Unul dintre avantajele acestui protocol este faptul că dacă în timpul transmisiei
au existat pierderi de date acestea pot fi retransmise integral sau până la îndeplinirea unei condiții
de oprire impuse. De asemenea, poate recunoaște și sterge datele existente duplicat și poate varia
viteza de transmisie a datelor în funcție de caracterisicile dispozitivului receptor. [25]

3.7.2. Protocolul IP – Internet Protocol
Este un protocol de comunicație utilizat în transmisia datelor prin intermediul Internetului.
Pe lângă transmisia de date acest protocol conține și o adresă unică la nivel global, un număr de
32 de biți ales de către furnizorul de Internet. Prin intermediul acestor adrese unice este posibilă
comunicarea cu orice calculator de pe glob. [25]
Cele mai utilizate protoco ale de co municație în cazul aplicațiilor de tip Internet of Things
sunt Serial Peripheral Interface (SPI) , Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) și
Inter -Integrated Circuit (I2C) .
Deși viteza de transmisie a datelor este mai mică față de protocoale ca Ethernet sau
Bluetooh, simplitatea utilizării și cerințele scăzute de hardware le fac potrivite pentru acest tip de
aplicații.
Comunicarea între dispozitive electronice se realizează în cod binar, prin impulsuri, 0 fiind
corespondent la 0V și 1 la tens iunea maximă a dispozitivului (cel mai adesea 3V, 3.3V sau 5V)
prin transmiterea de biți prin cabluri conectate fizic între acestea (excepție făcând comunicarea
wireless).
Informația poate fi transmisă fie în serial , fie în paralel .
Comunicarea în serial se realizează prin transmiterea înlănțuită a biților prin același fir. În
cazul comunicări în paralel, biții se vor transmite în același timp, dar prin fire separate. [26]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 25
Un exemplu în acest sens este prezentat în figura următoare:

a) b)
Figura 11 . Transmiterea literei C în cod binar (01000011) prin: a) comunicare de tip serial b)
comunicare de tip paralel [26]

3.7.3. Protocolul SPI – Serial Perip heral Interface
Protocolul Serial Peripheral Interface este un protocol de comunicație prin intermediul
căruia informațile pot fi transmise fără intrerupere, acest lucru constituind un avantaj față de alte
protocoale, unde informațiile sunt transmise în pachete cu număr limitat de biți și condiții pentru
porni re/oprire a transmisiei . Acest protocol este utilizat cel mai adesea la modulele pentru carduri
SD și la comunicarea dintre microcontrolere și transmițătoare/receptoare wireless.
Generalități SPI: – necesită 4 fire
– comunicare serială , sincronă
– un master, fără limită de slave
Comunicarea prin intermediul protocolului SPI se realizează între elemente aflate în relație
de tip master -slave. Dispozitivul master(stăpân) este de obicei un microcontroler și controlează
dispozitivele slave (sclave). Cea mai simplă configurație este formată din un slave și un master,
mai putând fi adăugate dispozitive slave. [26]

Figura 12 . Configurația master -slave SPI [26]
Linii: MOSI (Master Output/S lave Input) – Masterul trimite informații către slave
MISO (Master Input/Slave Output) – Slave -ul trimite informații către master

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 26 SCLK (Serial Clock) – Linie pentru semnalul de ceas
SS/CS (Slave Select/Chip Select) – Linie prin intermediul căreia masterul alege slave -ul
înspre care va trimite informațiile . [26]
Semnalul de ceas determină prin frecvența acestuia viteza de transmitere a datelor, un bit
transmițându -se în fiecare ciclu de ceas. Acest semnal este generat de către master, așadar,
comunicarea va începe de fiecare dată de la master la slave.
SPI este un protocol sincron datorită faptului că toate elementele conectate folosesc același semnal
de ceas.
Pentru a selecta un anumit slave master -ul va coborî linia C S/SS a slave -ului ales, aceasta
fiind ridicată (high) când este în așteptare.
Pentru a transmite informațiile către slave, master -ul folosește linia MOSI, cu cel mai
important bit la început, iar slave -ul va trimite informații înspre master prin linia MI SO cu cel mai
important bit la final. [26]
Comunicarea cu ajutorul protocolului SPI se realizează, de regulă, în 4 pași:
I. Master -ul generează semnalul de ceas.
II. Masterul coboră linia SS/CS pentru a activa slave -ul selectat.
III. Se începe transmiterea de date bi t după bit prin linia MOSI către slave.
IV. Dacă se cere un răspuns, acesta va fi livrat de către slave prin linia MISO. [26]

3.7.4. UART – Universal Asy nchronous Receiver/Transmitter
Spre deosebire de SPI și I2C, UART este în esență folosit ca intermediar între interfețe
serial și paralel. O parte a circuitului conține în general 8 linii, în timp ce cealaltă parte conține
doar două linii, RX(receptor) și TX(transmițător), scopul princi pal al acestui circuit este de a
trimite sau primi informații. UART poate fi întâlnit ca circuit integrat sau în componența unui
microcontroler. [27]
Generalități UART: – necesită 2 fire
– comunicare serială , asincronă
– un master, un slave
Transmiterea de date UART este asincronă , neexistând un semnal de ceas care să
sincronizeze biții. Sincronizarea se realizează cu ajutorul biților pentru start și stop care
semnalizează începutul și finalul tran smisiei pachetului de date. La primirea bitului de start,
Circuitul UART receptor începe citirea biților cu o frecvență numită rată de baud, măsurată în
biți/secundă (bps). Pentru a se transmite informațiile cele două circuite trebuie să fie configurate

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 27 pentru a transmite și primi același tip de pachete de date și să aibă aproximativ aceeași rată de
baud, diferența maximă fiind de 10%. [28]
Informațiile sunt primite de la busul de date și transmise către circuitul UART transmițător
în formă paralelă, urmâ nd ca acesta să adauge bitul de start, de paritate și de stop pentru a crea
pachetul de date. Pachetul de date este transmis în formă serială prin intermediul pinului Tx.
Circuitul UART receptor primește informația prin pinul Rx. Acesta va converti datele primite din
formă serială în formă paralelă și va elimina biți de start, paritate și stop. Informațiile transformate
sunt trimise către busul de date al UART -ului receptor. [28]

Figura 1 3. Transmiterea datelor UART [28]

Pachetul de date este format dintr -un bit de start, de la 5 până la 9 biți de date, un bit de
paritate (opțonal) și unul sau doi biți de oprire.

Figura 14. Pachetul de da te utilizat în comunicarea UART

Când nu este utilizat, linia de transmisie este menținută sub tensiune iar pentru a se începe
tranmisia aceasta va fi coborâtă la 0 V timp de o perioadă de ceas. Această schimbare este detectată
de către circuitul receptor care va începe citirea biților tr ansmiși. Secvența de date transmisă este
formată din 5 până la 8 biți, iar în cazul în care nu se utilizează bitul de paritate va conține 9 biți.
[28]
Rolul bitului de paritate este de a semnala dacă informația a suferit modificări în timpul
transmisiei (datorită radiației electromagnetice, diferențe ale ratei de baud sau distanței mari între
transmițător și receptor). Pentru a testa dacă informațiile au fost primite corespunzător, circuitul
bit de start 5-9 biți de datebit de paritate(0
sau 1)1-2 biți de oprire

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 28 receptor va număra biții cu valoarea 1, iar dacă numărul acestora este par și bitul de paritate este 0
înseamnă ca nu au existat erori în timpul transmisiei.
Pentru a semnala finalul transmisiei, circuitul transmițăto r va ridica linia de transmisie de
la 0 V la 5 V pentru minim două perioade de ceas. [28]

În esență, transmisia de date pri n UART se realizează în 5 pași:
I. Circuitul tranmițător primește informațiile de la busul de date în paralel.
II. Se adaugă bitul de sta rt, de paritate și de stop secvenței de date.
III. Secvența de date se transmite serial către circuitul UART receptor, informațiile fiind citite
cu o rată de baud prestabilită
IV. Circuitul receptor elimină bitul de start, de paritate și de stop.
V. Datele în formă se rială sunt transformate în formă paralelă și trimise busului de date
receptor. [28]

3.7.5. Protocolul I2C – Inter -Integrated Circuit

Protocolul I2C poate incorpora un număr teoretic nelimitat de dispozitive master și până la
1008 dispozitive slave folosind două conductoare. [29]
Gene ralități I2C: – necesită 2 fire
– comunicare serială , sincr onă
– număr nelimitat de master i, maxim 1008 elemente slave
– viteză mare de transmisie (5 Mbps)

Figura 15. Configurația slave -master I2C [29]
Linii: SDA (Serial Data) – linia prin intermediul căreia se transmit informații între master și slave
SCL (Serial Clock) – linia purtătoare a semnalului de ceas
Semnalul de ceas este intotdeauna generat de către master, comunicarea este sincronă ,
dispozitivele folosind același semnal de ceas. [29]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 29 Informația este transmisă sub forma unor mesaje formate din secvențe. Fiecare mesaj
conține o secvență de adrese formată din adresa binară slave -ului selectat și câteva secvențe
conținând informația de transmis. Asemănător UART, mesajul conține și condiți i de start, stop dar
și elemente specifice: biți pentru citire/scriere(R/W) și biți pentru recunoaștere/nerecunoaștere
(ACK/NACK).
Condiția de start este exprimată fizic prin coborârea liniei de date (SDA) de la 5V la 0V
înaintea coborârii semnalului de ce as (SCL).
Secvența de adresă este formată din 7 până la 10 biți și conține o adresă binară unică a
slave -ului selectat.
Bitul de citire/scriere (Read/Write) este 0 în cazul în care masterul trimite informații către
slave și 1 în cazul în care master -ul cer e informații slave -ului.
Bitul de recunoaștere/nerecunoa ștere (Acknoledge/no -acknoledge – ACK/NACK)
semnalează dacă informația a fost primită, caz în care receptorul trimite în amonte un bit de
recunoaștere (ACK). Cazul nefavorabil, în care informația nu e ste primită, va fi semnalat prin
trimiterea unui bit de nerecunoaștere (NACK).
Condiția de stop , de finalizare a transmisiei, este realizată fizic prin ridicarea liniei de la 0
V la 5 V după ridicarea liniei de ceas. [29]

Figura 16. Structura mesajului în comunicarea prin I2C

Figura 17. Condițiile de start și stop [30]

Transmiterea de informații folosind protocolul I2C este, de obicei, realizată prin 6 pași:
startadresă (7 –
10 biți)bit
R/Wbit
ACK/NACKSecțiune
de date (8
biți)bit
ACK/NACKSecțiune
de date (8
biți)bit
ACK/NACKstop

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 30 I. Masterul trimite condiția de start către toate dispozitivele slave.
II. Masterul trimite către toate dispozitivele slave secvența de adresă a slave -ului selectat și
bitul de citire/scriere.
III. Odată primite, fiecare slave va compara adresa primită cu a sa iar dacă este aceeași va
trimite un bit de recunoaștere (ACK) master -ului.
IV. În funcție de necesitate, master -ul trimite sau primește secvența de date.
V. După trimiterea secvenței de date, elementul receptor va trimite un bit de recunoaștere
(ACK) pentru a semnala primirea cu succes.
VI. Transmisia se finalizează prin transmiterea de că tre master a condiției de stop. [29]

3.7.6. Comparație între protocoalele SPI,UART și I2C

Tabelul 3. [26],[28],[29 ]
SPI UART I2C
AVANTAJE AVANTAJE AVANTAJE
Transmisie continuă Necesită 2 fire Necesită 2 fire
Adresare simplă Fără semnal de ceas Nr. mare de slave și masteri
Viteză de transmisie mare Bit de paritate Biți ACK/NACK
Linii separate pentru
transmisie/recepție Structura pachetului de date
poate fi modificată Configurație hardware mai
simplă decât în cazul UART
DEZAVANTAJE DEZAVANTAJE DEZAVANTAJE
Necesită 4 fire Secvența de date este
limitată la 9 biți Viteză mai mică decât a SPI
Nu există verificare a
succesului transmiterii Suportă un singur slave și un
singur master Secvența de date este limitată
la 8 biți
Nu există verificare a
erorilor Diferența maximă a ratei de
baud este de 10% Configurație hardware mai
complicată decât în cazul SPI
Suportă un singur master

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 31 Capitolul 4. Implementarea aplicației

Prezentarea și funcționarea machetei experimentale
Elementul principal de control al intregului proiect este placa de dezvoltare NodeMCU cu
ESP8266 , acea sta, prin intermediul senzorilor existenți detectează anumite caracteristici ale
mediului înconjurător și ia decizii pe baza acestora.
Pentru a simula controlul în funcție de m ediul ambiant, plăcii de dezvoltare i -au fost
atribuiți următorii senzori:
– un senzor d e tip PIR pentru a simula detecția persoanelor î n „baie”
– un senzor de ti p PIR pentru a simula detectia persoane lor în „ sufragerie ”
– un senzor de temperatură
– un senzor pentru detec ția nivelului de iluminare.

Informațiile culese se vor aranja sub forma unui șir de variabile și vor fi transmise prin
comunicare serială plăcii de dezvoltare Arduino Uno, elementul de execuție al sistemului.
Acesta, pe baza informațiil or primite va executa di ferite acțiuni, fără a mai transmite sau
întrerupe microcontrolerul central, facilitând astfel, execuția comenzilor date de către utilizator
și reducând timpul de reacție la diferiții parametrii ai mediului inconjură tor prin scădere a
numărului acțiunilor de executat de că tre micro controlerul principal.

Arduino are următoarele atri buții:
– în funcție de informațiile primite va simula aprinderea surselor de iluminat prin intermedi ul
celor 4 LED -uri RGB (Red, Green, Blue, Light Emitti ng Diode), aflate în diferite locaț ii ale
machetei , simbolizand astfel iluminarea în diferite încă peri.
– va realiza acționarea motorului pas cu pas și a ventilatorului.

De asemenea, conține sistemul de detecție a prezenței de la ușa principală, format d intr-un
senzor cu infraroșu și un LED RGB. În momentul în care în raza de acțiune a senzorului (în
fața ușii principale) pătrunde un corp, LED -ul amplasat deasupra acesteia va începe să
lumineze.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 32 Pentru a simula funcționarea unei case inteligente s -a realizat o machetă, cu o structură
asemănătoare unei garsoniere (o baie și o cameră/sufragerie).

Figura 18. Elementele hardware ale aplicației

Figura 19. Macheta experimentală

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 33
Elementele sistemului de control al iluminatului sunt pentru sufragerie un senzor PIR și
două LED -uri RGB, iar pentru baie un senzor PIR și un LED RGB. Deasupra ușii de la intrare
se află un senzor infraroșu, un LED RGB și un senzor pentru detectarea intensității luminoase.

Figura 20. Sistemul de control al iluminatului
Funcționarea acestor elemente se descrie pe scurt în continuare :
Prin intermediul senzo rului de lumină se va putea sesiza diferența între zi și noapte.
Datele culese se vor transmite utilizatorului prin interfața sistemului, realizată cu elemente HTML
(Hype rText Markup Language), și va regla nivelul de iluminare prin cele două trepte alese. În
timpul zilei în momentul în care senzorul PIR detectează o prezență LED -urile se vor aprinde în
culoarea alb (roșu, verde, albastru concomitent), iar în timpul nopții acetea se vor aprinde în
culoarea albastru (putând fi aprinse în culoarea alb prin intermediul aplicației). Am ales această
culoare deoarece ochiului uman îi este mai ușor să se acomodeze la trecerea de la întuneric la o
lumină mai slabă ca intensitate, a stfel este confortabil pentru persoana care utilizează sistemul în
acel moment și pentru a evita disconfortul cauzat de luminile puternice în timpul somnului.
Cu ajutorul aplicației se pot porni și opri luminile de ambele tipuri (zi și noapte).

Figura 21. Sistemul de ventilație

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 34
Sistemul de ventilație este simulat prin intermediul unui ventilator de tip turbină de 12 V și
funcția de inchidere/deschidere a ferestrei se realizează cu ajutorul motorului pas cu pas detaliat
în capitolul anterior. Senzorul de temperatură este utilizat la simularea reglării temperaturii cu
ajutorul ventilatorului în cazul în care nivelul temperaturii este ridicat (ventilatorul simulând un
sistem de aer condiționat) și deschiderea/închiderea ferestrei.

Aplicatia conțin e și o secțiune informativă, unde se poate vi zualiza temperatura, umiditatea,
nivelul intensității luminoase, situația lumini lor, ferestrei și ventilator ului.

În figura 22 este prezentată modalitatea de funcțio nare a aplicației experimentale.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 35

Figura 22. Flowchart funcționare aplicație

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 36 Flowchart -ul a fost realizat cu ajutorul aplicației online Smart Draw
(https://www.smartdraw.com/ ).
Aplicația de comandă a fost realizată folosind elemenete HTML . Pentru eficientizarea
transferului de date, codul a fost stocat în memoria flash a plăcii de dezvoltare NodeMCU,
aceasta fiind astfel pregătită de trimitere către dispoozitivul receptor prin intermediul
tehnologiei Wi -Fi.
Codul HTML este stocat în între gime în variabile de tip String(șir), încărcându -le astfel din
memoria Flash în memoria RAM adăugând pe parcursul procesului variabilele ce semnifică
temperatura, umiditatea, luminozitatea, ș.a.m.d. Pentru ca aceste variabile să poată fi adăugate
în variab ila de tip String în care este stocată pagina web, acestea trebuie sa fie transformate și
ele în variabile de tip tip String. Acest lucru se realizează utilizând comanda
String(variabila_de_convertit) .

String web="";
web += "HTTP/1.1 200 OK \r\n";
web += " Content -Type: text/html \r\n\r\n";

web += "<!DOCTYPE HTML><html> <body style= \"background: rgb(132,98,132); \"> ";
web += "<center><p><b><font size= \"8\">ENERGY EVOLUTION</font></b></p></center>";
web += "<center><p>Bine ati venit! Aceasta este pagina de co ntrol a sistemului dumneavoastra smart
home.</p></center>";
………. Varianta completă se regăsește în Anexa 2 .

Figura 23. Aplicația de comandă

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 37 Aplicația este formată din butoane de tip Închis/Deschis cu o secțiune unde este afișată starea
fiecărui element și dintr -o zonă informativă unde sunt afișate valorile luminozității(intensitate
luminoasă), temperaturii și umidității.

Capitolul 5. Istoricul și prezentarea pieței de automatizări casnice

Evolutia primelor elemente de autom atizare casnică începe cu sec XX, când î n perioada 1901-
1920 a u apărut primele electrocasnice.
1966 -1967 – A apărut ECHO IV (un dispozitiv care putea stoca liste de cumpărături și putea
porni sau opri electrocasnice) și Kitchen Computer/Computer de bucătărie (un dispoziti v menit
să conțină rețete culinare. Din cauza abordării greșite în materie de marketing acest dispozitiv
a esuat de pe piață fără să vândă niciun exemplar.)
1991 – Gerontechnology (dispozitiv bazat pe senzori pentru persoanele vârstnice).
1998 -2000 – Au a părut primele case inteligente. Acestea aveau o configurație simplă cu
posibilități limitate dar preț ridicat.
2010 – Apare sistemul Nest conceput de designerul iPod. Acesta înglobează mai multe
elemente ș i are un aspect plăcut. [31]

Figura 24 . Sistemu l Nest [31]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 38 Se preconizează c ă în următorii ani orice cas ă va fi echipat ă cu astfel de sistem e.
Din punct de vedere tehnic, automatizările casnice se compun din cinci mari părți:
▪ dispozitivele controlate
▪ senzori
▪ rețeaua prin intermediul căreia se conectea ză toate componentele între ele
▪ elementul de control
▪ dispozitivele de control de la distan ță. [32]

În studiul efectuat de shopniac.ro cele mai întâlnite elemente ale unei case inteligente sunt:
▪ Întrerupătoare
▪ Prize
▪ Becuri (oprire/pornire de la distan ța sau pornire în funcție de anumiți stimuli; cu
intensitate luminoas ă controlat ă)
▪ Elemente de securitate
▪ Senzori ( de temperatură, umiditate, fum, lumin ă)
▪ Termostate
▪ Unitatea central ă de control . [33]

5.1. Piața de soluții de automatizări casnice la nive l mondial

Elementele cel mai prezente în sistemele inteligente casnice la nivel mondial sunt
dispozitivele care pot fi controlate de la distanță, senzorii și unitățile de stocare. Mai puțin
dezvoltate sunt i nterconectarea electrocasnicelor și sistemele i nteligente pentru întreținerea
grădinilor .
La nivel mondial, numărul vânzărilor către clienți persoane fizice /consumatorului final
(B2C – Business to Consummer) este mult mai însemnat față de cele destinate recomercializării
(B2B – Business to Business).
Valoarea actuală a pieței caselor inteligente este estima tă la 25,368 milioane de dolari. Se
preconizează o creștere de 33% până în anul 2021, valoarea estimată în 2021 fiind de 79,289
milioane de dolari . [34]
Dintre aplicațiile cele mai des utilizate in casele inteligente, elemente le de automatizare, securitate
si management al energiei prezintă cea mai însemnată creștere.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 39
Statele Unite ale Americii dețin cea mai mare valoare a pieței de case inteligente, 14,65
milioane de dolari în 2017. [34]

Figur a 25. Evoluția pieței caselor inteligente la nivel mondial [34]

Creșterea nivelului pieței sistemelor de tip casă inteligentă implică o creștere a numărului de
sisteme existente. Astfel, în anul 2016 în lume existau aproximativ 22,8 milioane de case echipate
cu dispozitive inteligente. Până la finalul anului 2017 se preconizează ca numărul acestora să
ajungă la 24,2 milioane , urmând ca în 2021 să depășească 119 milioane . [34]

Figura 26 . Evoluția numărului de case inteligente la nivel mondial [34]
În figura 26 se poate observa creșterea interesului pentru automatizările casnice, numărul
caselor mărindu -se cu aproximativ 30% de la an la an.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 40 5.2. Piața de soluții de automatizări casnice la nivel european

Valoarea pieței europene de case inteligente a ajuns la 5,4 milioane de dolari (2017).
Prognoza pentru anul 2021 indică o creștere de 37,7%, valoarea preconizată fiind de 19,41
milioan e de dolari . [35] Evoluția pieței în cadrul european este crescătoare, iar cele mai însemnate
creșteri se înregistrează in cazul automatizărilor casnice și ale managementului energiei.

Figura 27 . Evoluția pieței caselor inteligente în Europa [35]
În ceea ce privește numărul construcțiilor echipate cu acest tip de sisteme, Europa deținea în 2016
3 milioane de case inteligente, numărul lor ajungând la 4.9 milioane in 2017. Se preconizează că
în anul 2021 se va ajunge la 26,8 milioane, o pătrime din n umărul preconizat la nivel mondial
pentru același an. [35]

Figura 28 . Numărul de case inteligente existente în Europa [35]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 41 După cum se poate observa în figura de mai sus, se preconizează ca numărul de case
inteligent e să înregistreze o creștere de 50% î ntre anii 2017 -2018, mai mare cu 20 de procente față
de creșterea înregistrată la nivel mondial. În anii următori se estimează o ușoară stabilizare,
creșterea de la an la an fiind de aproximativ 30%. [36]
Câteva dintre e lementele care stau la baza creșterii pieței europene sunt politicile
referitoare la conservarea energiei, reducerea emisiilor de carbon, nevoile populatiei pentru
servicii de securitate și confort, inițiativele guvernamentale, prețul energiei.
Lipsa stan dardizării, costurile inițiale ridicate și situatia economiei la nivelul Europei constituie
principalele impedimente ale creșterii pieței.
Modernizarea sistemului de distribuție a energiei și apariția conceptelor ca smart -grid
(rețea inteligentă de distrib uție și transport) și smart -metering (contorizare inteligentă care
înregistrează nivelul consumului transmițându -l in timp real furnizorului) reprezintă principalele
oportunități de creștere ale pieței analizate atât la nivel european cât și la nivel globa l. [36]

5.3. Piața de soluții de automatizări casnice a României

Piața caselor inteligente a României a ajuns la valoarea de 11 milioane de dolari în anul
2016 și 20 de milioane de dolari în anul 2017. Această dublare poate fi datorată creșterii interesului
populației asupra noilor tehnologii dar și condițiilor economice favorabile ale României în
perioada analizată. [37]
Până în anul 2021 se preco nizează o creștere dramatică de 70,6% estimându -se o valoare
a pieței de 170 de milioane de dolari .[37]
În ceea ce privește componentele pieței, cele mai mai creșteri se înregistrează în sectorul
automatizărilor casnice și ale managementului energiei.

Figura 29 . Evoluția pieței caselor inteligente în România [37]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 42
Numărul locuințelor echipate cu sisteme de tip casă inteligentă este estimat să ajungă la 0,3
milioane în anul 2021. [37]

Figura 30. Evoluția numărului de case inteligente în România [37]

Dacă la nivel european creșterile însemnate se înregistrează în perioada 2017 -2019
în România această creștere se preconizeză să apară în perioada 2019 -2021. Casele
inteligente au apărut în Români a în 2007 la stadiul de concept, [38] începând să se dezvo lte
pe piața românească abia în anul 2009 . [39]

Pornind de la premisa lansării pe piață a unei firme care ofera servicii de
automatizari pentru case, în ceea ce urmează se va detalia un plan de marketing pentru o
firmă fictivă care activează î n acest sector. Se menționează faptul că acest plan de
marketing nu va cuprinde o prognoză a vânză rilor, ci o cercetare de marketing a mediului
intern și extern al firmei fictive .

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 43 Capitolul 6 . Misiune, viziune și valori preconizate pentru firma
fictiv ă Energy Evolution

Țelul companiei este de a crea un produs flexibil, capabil să se adapt eze la orice tip de
imobil/clădire sau anexă a unui imobil încorporând î n același timp un si stem de management al
energiei ș i un sistem de management al clădiri i.
Managementul energetic la consumatori este concentrat către satisfacerea a trei deziderate:
reducerea consumului, optimizarea costurilor de consum și creșterea disponibilității și fiabilității
resurselor energetice disponibile. Pentru a atinge aceste deziderate consumatorul are la dispoziție
două tipuri de soluții: acoperirea necesităților energetice din cât mai multe resurse proprii sau
controlarea consumului în perioadele de vârf.

Principalele metode prin care un consumator poate să controleze consu mul de energie sunt:
– modificarea comportamentului energetic, manifestată în principal prin acordarea unei
atenții sporite asupra utilizării sistemelor acționate manual
– programarea consumului prin schimbarea perioadei de utilizare a unor sisteme în fun cție
de prețul zilnic al energiei
– deconectarea echipamentelor sau limitarea puterii consumate de acestea în perioadele de
vârf. [40]
Pentru onorarea acestor deziderate, sistemul propus urmărește să limiteze consumul inutil
prin o mai bună controlare a e chipamentelor. Astfel, datorită senzorilor, sistemul de iluminat poate
funcționa doar atunci când este nevoie de acesta, sistemele de încălzire și aerisire pot fi controlate
în funcție de indicatori mai specifici.
De asemenea, poate fi integrat și un siste m de măsură a energie consumate în timp real,
benefic atât pentru consumator (acesta fiind informat în timp real asupra cantității de energie
consumată, fiind capabil astfel să iși controleze mai eficient obiceiurile de consum) cât și pentru
furnizorul de energie (datele legate de consum sunt mai exacte, pe termen lung fiind posibilă o
estimare mai bună a cantității de energie necesară și reducerea costurilor legate de măsurarea
energiei consumate).
Managementul automat al energiei se realizează cu ajutoru l sistemului de management al
clădirii care culege informații pe baza cărora cu ajutorul principiilor managementului energetic
îndeplinește dezideratele alese.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 44 Misiunea Energy Evolution
Evoluția tehnologiilor a creat nevoi și a oferit soluții. Produsul companiei noastre are ca
scop satisfacerea unor noi nevoi in ceea ce privește viata de zi cu zi. Automatizăr ile casnice apărute
inițial ca ș i concepte legate de ficțiune urmează drumul pavat de dispozitivele mobile inteligente
urmând s ă devin ă componente a le vieții cotidiene. În acest context misiunea noastră este de a
sprijini acest progres și de a aduce conceptul c ât mai aproape de consumatori.
Viziunea Energy Evolution
Energy Evolution își propune s ă devin ă o referință î n domeniul sistem elor de management
al energiei ș i al sistemelor de ma nagement al clădirilor. Dorim să fim î n topul companiilor din
domeniu și să ajungem î n vârful preferințelor clienților.
Valorile Energy Evolution
Consider ăm de o deosebită importanță gândirea spre viitor, promov area tehnologiilor de
ultima oră , protejarea mediului înconjurător, găsirea sol uțiilor optime fiecărui client ș i păst rarea
unor relații avantajoase și de lungă durată cu acesta.

Capitolul 7 . Descrierea societății comerciale și m odelul general de
afaceri – Business Canvas

Denumirea societății este: S.C. Energy Evolution S.R.L. -D., conform dovezii privind
disponibilitatea firmei nr. 937684, eliberata de Oficiul Registrului Comerțului de pe lângă
Tribunalul Cluj.
Obiectul de activitate al societății este:
– Domeniul principal de activitate este Lucrări de instalații electrice și
tehnico -sanitare și alte lucrări de instalații pentru construcții, căruia ii
corespunde grupa CAEN 432
– activitatea principala: clasa CAEN 4321 Lucrări de instalați i electrice;

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 45 – activități secundare: clasa CAEN 4329 Alte lucrări de instalații pentru
construcții. [41]
Tabelul 4. Modelul de afaceri
Parteneri
cheie Activități cheie Valoarea
propus ă Relațiile cu clienții Segmente de
clienți
Firme de
construcții

Furnizorii de
energie

Dezvoltare
software

Proiectare și
executare
automatizări Confort

Siguranța

Personalizare

Crerea de nevoi
și aducerea de
soluții Onorarea cerințelor
impuse de aceștia

Adăugarea unui
plus de valoare Persoane juridice
(Business to
Businness – B2B)

Persoane fizice
(Business to
Cunsumer – B2C)
Resurse cheie Canale de
promovare
Componente
electrice
și electronice

Spațiu de
depozitare

Instrumente tehnice

Angajați E-mail
Site web
Facebook
Machete
Participări la
evenimente

Costuri Venituri
Costuri materii prime (componente) și materiale
consumabile
Logistica
Costuri cu energia , abonamente telefon, internet Produsul propriu -zis
Revizii anuale/bianuale
Instalare noi module

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 46 Capitolul 8. Analiza mediului extern
8.1. Analiza PESTEL
Factori politici
• Statutul firmelor noi apărute se schimbă, ca de exemplu modificarea în ca drul statutului de
S.R.L.-Debutant care după trei ani devine S.R.L. Odată cu această schimbare dispărând și
beneficiil e specifice S.R.L. -D. (fonduri nerambursabile, scutirea de la plata unor taxe, diverse
reduceri). [42]
• Legislația privind domeniul de activitate se poate schimba. Modificările legislative cu efecte
importante pot genera schimbări majore în cadrul firmei, c are la rândul lor pot crea costuri
suplimentare sau alte situații nefavorabile. De exemplu, liberalizarea pieței de energie
determină furnizorii să adauge elemente noi portofoliilor acestora, printre care și sisteme de
automatizări casnice. Datorită popuul arității și bazei mari de clienți existenți, acestia devin
astfel concurenți foarte puternici. [43]
• Politica monetară și valutară a statului
O bună parte din componentele electronice sunt fabricate în Republica Populara Chineză și
sunt comercializate utilizând ca monedă de schimb dolarul american (USD) . Cursul valutar
RON -USD nu este stabil în cea mai mare parte a timpului, așadar se pot înregistra pierderi
legate de acesta, reversal fiind de asemenea posibil. [44]

Figura 31. Evoluția cursului valuta r USD -RON [44]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 47 • Gradul de stabilitate politic ă.

Conform studiilor, România nu este inclusă în categoria țărilor cu rics politic. În cee ace
privește riscul de terrorism și violență, România prezină un risc redus, reprezentat de „greve,
revolte, tulburări civile și acte de distrugere intenționată". [45]

Figura 32 . Nivelul ris curilor țărilor Europei [45]
Factori economici
• Dinamica indicatorilor macroeconomici (PIB, rata dobânzii, inflație, șomaj)
În județul Cluj între anii 2012 -2017 s -au înregistrat creșteri ale Produsului Intern Brut (PIB)
per locuitor ajungându -se la valoarea de 7227 euro/locuitor în 2017. S -a înregistrat și o creștere
a salariului mediu net lunar, valoarea acestuia în anul 2017 fiind de 1796 lei. Rata șomajului a
scăzut major între anii 2012 -2013, în anii următori prezentând o scadere ușoară, constantă.
[46]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 48 În figura 33 se poate observa că PIB -ul/locuitor a crescut cu 50% în intervalul 2012 -2017,
rata șomajului a scăzut cu a prozimativ un procent în perioada 2012 -2013 și cu aproximativ
0,2% în perioada 2016 -2017. Aceste date semnifică faptul că județul Cluj se află într -o
prosperitate economică, ceea ce face această zonă un mediu propice pentru a începe și a
dezvolta o afacere . [47]

Figura 33 . Principalii indicatori macroeconomici ai județului Cluj [47]
• Costul utilităților
Creșterea prețurilor utilităților poate concentra atenția publicului asupra unor metode de
economisire a energiei, implicit către noi tehnologii de a monitoriza și controla consumul de
energie. [48]
• Ciclul economic
Recesiunea este o fază a ciclu lui economic în care rata de creștere economică este în declin.
Principalul semn al începerii recesiunii este scăderea ratei produsului intern brut (PIB) pe
timpul a două trimestre. Expansiunea , faza următoare a ciclului economic, este caracterizată
prin creștere economică și semnalizată prin creșterea produsului intern brut (PIB) consecutivă,
timp de două trimestre. Această fa ză este urmată de cea mai nefavorabilă perioadă a ciclului
economic, depresiunea. [49]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 49 Durata fazelor ciclului economic este variabilă.

Figura 34 . Durata și perioada fazelor ciclului economic al României între anii 1990 – 2015 [49]
Factori sociali
• Migrația populației și raportul dintre populația urbană și cea rurală este important în măsura
în care persoanele din mediul urban dețin venituri mai insemnate și au acces mai ușor la
informații și publicitate, fiind astfel mai predispuși să investească în tehnologii noi.
• Sporul natural al populației și structura pe vârste
Potrivit unui studiu realizat de Institutului Național de Statistică, în 2016 65% din
gospodăriile din România au acces la Internet, dintre care 65,4% se aflau în mediul urban.
În funcție de vârstă, proporția cea mai mare a utilizatorilor este ocupată de cei cu varste
între 16 si 34 de ani, de unde se poate concluziona faptul că un spor natural ridicat și un
procent ridicat al populației tinere reprezintă un cadru favorabil pentr u dezvoltarea unei
afaceri în domeniul noilor tehnologii. [50]

Figura 35 . Structura pe vârste a utilizatorilor de Internet din România [50]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 50 Publicul vizat este cel al persoanelor cu vârste cuprinse între 30 și 54 de ani, iar conform
figurii 35 peste 80% dintre aceștia utilizeză Internetul în mod regulat.
• Numărul populației care deja dispune de un sistem asemănător este în creștere (a se vede a
evoluția pieței din capitoul 5 ) și poate degenera intr -o formă de marketing pentru firmele
cărora le sunt clienți.
Factori tehnologici
• Existența rețelei de internet și telefonie
România se alfă pe pozițiile fruntașe în topul vitezei internetului la nivel mondial. Conform
Bancii Mondiale dintre primele 9 din primele 15 orașe din lume din punct de vedere al
vitezei internetul se află în România, dar pe locul 23 în topul conectivității la nivelul Uniunii
Europene. [51]
• Dispozitivele și tehnologiile utilizate de publicul larg influențează atitudinea acestuia față
de ultimele inovații apărute pe piață.
Cluj-Napoca este considerat primul „oraș inteligent” din România datorită încorporării
internetului și a telefoanelor inteligente în activități zilnice (plata parcărilor, diverselor taxe
on-line sau prin intermediul telefonului, sistemele de utilizare a m așinilor prin intermediul
unei aplicații, aplicații conținand baze de date actualizate în timp real privind situația
locurilor de parcare din oraș, platformă on -line de sesizări și reclamații, ș.a.m.d.) [52]
• Disponibilitatea producătorilor și distribuitori lor de componente electrice și electronice
Factori ecologici
• Utilizarea de echipamente conforme normelor de mediu și adaptarea proceselor în acest
sens
• Conform noii directive privind performanța energetică a clă dirilor (EPBD II) toate clădirile
publice no i ale Uniunii Europene trebuie să consume în procent de aproximativ 100%
energie din surse regenerabile până la finalul anului 2020. Acest procentaj se va calcula
pornind de la numărul total de clădiri existente și raportat la totalul suprafeței utile. [53]
Factori legislativi
• Necesitatea respectării legislației în domeniu (normative, obligarea prin lege la instalarea
unor anumite dispozitive, de exemplu detectoare de gaz). [54]
• Liberalizarea pie ței de energie (detalii prezentate în analiza SWOT)

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 51
8.2. Soluții existente pe piață . Analiza concureței

În vederea stabilirii strategiilor de marketing potrivite, s -au analizat principalii
competitori existenți pe piață . Aceste sisteme au devenit foarte populare datorită faptului că se află
în portofoliul unor companii foarte cunoscute din domeniul energetic sau al telecomunicațiilor.
Există posibilitatea de a achiziționa sisteme asemănătoare(bazate pe comunicarea wireles s între
module) și din magazine fizice sau online.

Orange Smart Home
Unul dintre cele m ai cunoscute sisteme de tip casă inteligentă este cel oferit de Orange
[55] . A fost lansat pe piață în data de 11 noiembrie 2015 ș i include un modul central și șase
elemente secundare. Pachetul standard conține modulul central și alte doua elemente la
alegere în schimbul unui abonament lunar în valoare de 15 euro pe o perioad ă de minim 24
de luni. Costul duratei minime contractuale fiind astfel de 360 euro pentru pach etul standard.
Alte dispozitive adiționale se pot achiziționa la diferite preturi (senzor pentru ușă/fereastră –
29 euro, senzor de fum – 39 euro, senzor de inundație – 39 euro, senzor de mișcare – 39
euro, priză inteligentă – 39 euro, cameră Wi -Fi – 69 eu ro), dispozitivul central având însă o
limita de e lemente care pot fi controlate. [56]
Produsul se adresează publicului larg, indiferent dac ă sunt deja clienți Orange sau nu.

Figura 36. Sistemul Orange Smart Home [56]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 52 Senzorii folosiți sunt fabrica ți de către compania Fibaro și sunt bazați pe tehnologia Z -Wave,
avantajoas ă din punctul de vedere al ușurinței de utilizare dar care prezint ă multe alte dezavantaje.
Spre exemplu, ratele de date sunt limitate (100 kbps este viteza maxim ă), rețeaua este limi tata la
232 de noduri (producătorii recomandând 30, maxim 50 de noduri), aria maxima de acoperire este
mică (22 metri), transmiterea informațiilor în mod eficient necesit ă echipamente puternice, așadar
mai scum pe. Cel mai mare dezavantaj îns ă îl reprezintă nivelul de securitate scăzut. [ 56],[57]

Allview Smart Home
Allview , un alt jucator important î n domeniul telecomunicațiilor din Romania aduce astfel
pe piață un sistem pentru case inteligente asemănător celui comercializat de către Orange, atât î n
materie de design c ât și de funcționalitate. Diferența principală constituind -o faptul că nu se va
comercializa în regim de abonament, prețul unui sistem var iind între 800 de lei și 6000 de lei [ 58].
Modulele comercializate de Allv iew au funcții mai comple xe față de cele din marca Fib aro
(comercializate de Orange) . Senzorii nu pot funcționa separat, aceștia sunt interconectați prin
intermediul Allview Smart Cam, un dispozitiv care prezint ă două funcții: camera inteligent ă de
supraveghere și modul central de administrare.
Aceste mo dule folosesc tehnologia ZigBee, asemănătoare cu Z -Wave, diferența majoră
fiind frecvenț a utilizat ă. ZigBee folosește frecven ța de 2.4 GHz, aceeași ca și rețelele Wi -Fi. Acest
lucru reprezintă un dezavantaj prin faptul ca performan tele rețelei de internet vor scădea , dar
totodată poate reprezenta ș i un avantaj datorită faptul ui că o dat ă configurat poate funcționa fără
probleme în orice țară, diferit față de Z-Wave car e folosește frecvențe diferite î n funcție de aria
geografic ă în care funcționează . [57], [58], [59],[60] .

Figura 37. Sistemul smart home comercializat de către Allview [61]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 53 În afară de companiile preponder ent d in do meniul telecomunicațiilor există ș i magazine
online care comercializează module pent ru case inteligente. De exemplu, Emag (Dante
International S.A.) î n urma comercializării de ele mente pentru s mart home ( dintre care și modulele
Fibaro) a concluzionat în urma unei analize asupra produselor vândute î n anul 2015 că cele mai
căutate produse din aceast ă categorie sunt alarme și accesorii (60%), camer e de supraveghere
(22%) și senzori, module (18%). Publicul c umpărător era format î n mare parte din persoane de gen
masculin, iar 73% dintre aceștia aveau vârsta între 25 și 44 de ani. [62]

E.ON Easy Life
Odată cu liberalizarea pieței de energie ofertele furnizorilor devin tot mai variate. Astfel, E.ON
(furnizor de energie electrică și gaz) introduce în 2016 E.ON Easy Life, un sistem pentru case
inteligente produs de NorthQ și asem eni celorla lte sisteme fun cționează printr -o tehnologie
wireless, Z -Wave.
Oferta E. ON include 10 dispozitive distinct e (11 incluzând Unitatea centrală), oferind astfel
control asupra temperaturii, iluminării și oferind câteva opțiuni de securitate.
Aces ta se poate obține prin crearea unui abonament lunar în funcție de opțiu nile alese (sunt
disponibile două pachete de bază cu prețuri pornind de la 10 EUR/lună) iar instalarea se realizează
de către personal calificat . [63]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 54 Capitolul 9. Analiza mediului intern – SWOT

Puncte tari:
• Nepoluant electromagnetic
Utilizarea tehnologiilor wireless este facilă și comodă. Pe lângă avantajele legate de
ușutința de utilizare, economisirea de spațiu și costuri de conectică prezintă dezavantaje în
ceea ce privește sanătatea utilizatorilor.
Undele electromagnetice artificiale sunt diferite față de ce le naturale. Acestea nu respectă
ciclul zi/noapte fapt care poate modifica procesul natural de sintetizare a l hormonilor.
Modulația frecventei purtătoare interferează cu sistemul de funcționare al celulelor
perturbându -le funcționarea. Nivelul de intensitate al microundelor este de 400000 de ori mai
mare fa ță de cel natural (de la 0,00002 V/m la 10 V/m).
Datorită efectelor negative care pot fi produse de utilizarea în exces a undelor
electromagnetice în 2015 APC Romania ( Asociația pentru Protecția Consumatori lor) a pornit
o campanie de conștientizare a consumatorilor asupra efectelor negativ e ale poluării
electromagnetice lansând un semnal de alarmă și către alte organizații ca ONU (Organizația
Națiunilor Unite) sau OMS (Organizația Mondială a Sănătății ). [64] Puncte tari
•Nepoluant electromagnetic
•Eficient energetic
•Versatil
Puncte slabe
•Număr mic de furnizori
•Abordarea persoanelelor fizice (B2C)
Oportunități
•Extindere spre alte domenii
•Parteneriate cu furnizorii de energie
•Integrarea metodelor de producere a energiei regenerabile
Amenințări
•Ciclul economic
•Competiția
•Sistemele cu preț fix

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 55 Sistemul propus poate fi folosit fără nicio rețea wireless sau prin intermediul rețelei deja
existente micșorând astfel intensitatea undelor electromagnetice. Nivelul c ât mai scăzut al
poluării electromagnetice cre ează condiții de viată mai bune pentru ut ilizatorii săi.

• Eficient energetic
Datorită senzorilor sistemului consumul de energie este eficientizat prin concentrarea
acestuia asupra consumului util.
De exemplu , prin utilizarea senzorilor în sistemul de iluminat se poate limita consumul strict
la necesitățile funcțiilor sale, scăzând totodată și nivelul pierderilor de energie . [40]

Figura 38. Economiile realizate prin iluminat [40]

• Versatilitate
Sistemul poate fi modificat in funcție de nevoile clientului sau de cerințele pieței.

Puncte slabe:
• B2C (Business to Con sumer – Afacere orien tată către consu mator)
Instalarea sistemului necesită ușoare modif icări ale structurii imobilului, așadar cea mai
favorabilă situație pentru instalare este aceea în care locuința este nouă sau în renovare. Acest
fapt face mai dificil ă abordarea de tip B2C (Business to Consumer), adică spre persoane fizice.
Abordare de tip B2B (Business to Business), spre persoane juridice , este mai adecvat ă, dar
reduce p e de-o parte numărul de posibili clienți .

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 56
• Numărul de furnizori
Numărul de furnizori de echipamente electrice și electronice este destul de redus ,
schimbarea acestuia sau problemele întâmpinate ar putea influen ța activitatea firmei sau prețul
produselor vândute, ceea ce poate duce la o scădere a numărului de clienți.
Totuși prin asigurarea unei cereri constante către furnizori prețul echipamentelor livrate poate
scădea.

Oportunități:
• Extindere către alte domenii
Datorit ă versatilității sistemului, acesta poate fi instalat și in medii diferite de cel casnic, ca
de exemplu automatizări industriale sau ocuparea unui minus existent în piața actuala,
automatizări pentru agricultură sau spații verzi.
• Parteneriat cu furnizorii de energie
Se preconizează c ă pană la finalul anului 2017 piața de energie va fi în totalitate
liberalizat ă. Astfel , pentru furnizorii de energie diversificarea portofoliului actual poate
contribui la păstrarea clienților actuali și atragerea altor noi.
Pe lângă acest efect, sistemele pot îngloba și contoare inteligente care să stocheze
informații detaliate asupra comportamentului consumatorului de energie, fiind astfel o
modalitate de a gestiona mai eficient sistemul de cumpărare/vânzare a energiei ( anticipând
sau reducând consumul de energie in perioada de vârf), iar localizare a defect elor este mai facil ă
și costurile legate de contorizarea clasic ă pot fi eliminate . [65]
• Integrarea metodelor de producere a energiei regenerabile
Conform noi directive privind performanța energetică a clădirilor, până în anul 2020 toate
clădirile publice n oi trebuie să folosească surse regenerabile de energie.
În acest context, încorporarea de dispozitive producătoare de energiei regenerabilă
(panouri fotovoltaice, sisteme eoliene) în sistemul actual poate reprezenta o modalitate de a
atrage clienți importanți din mediul public sau privat. [66]

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 57 Amenințări:
• Ciclul economic
Economia trece pe parcursul anilor prin mai multe etape: criz ă, recesiune, înviorare și
expansiune. Acest proces este repetitiv , așadar eventualitatea unei noi crize o amenințare
continu ă. [67]
În contextu l actual, Rom ânia se afl ă într-o perioadă de prosperitate. Duratele fazelor
ciclului economic nu au durate fixe. Totuși, indiferent de durata acestora eventualitatea
producerii unei criz e economice este inevitabil ă. [68]
• Competiția
Indiferent de sectorul de activitate și de existența sau inexisten ța competiției, aceasta
reprezintă o continuă amenințare. Este necesar ă o monitorizare constant ă a pieței pentru a putea
păstra locul actual și pentru a avansa.
• Sistemele cu preț fix
Companiile care comercializează configurații bazate pe pachete standard și elemenete
adiționale pot prelua o parte considerabilă din piață datorită faptului că prețurile fixe sunt mai
convenabile pentru unii consu matori. Produsul asemănător cu prețul cel mai scăzut poate fi
mai atractiv pentru unii potențiali cumpărători chiar dacă acesta are performanțe mai scăzute
De asemenea, sistemele cu instalare facilă și rapidă pot fi o variantă preferată de unii
cumpărători în defavoarea celor preinstalate deși acestea pot cauza probleme datorită instalării
efectuate de către cumpărător .
Companiile de renume (Orange, Allview, Emag) își diversifică produsele și serviciile prin
adăugarea de dispozitive pentru case inteligente , câștigând astfel clienți dintre cei deja existenți
în celelalte domenii de activitate.

Capitolul 10. Strategia de marketing și strategia de ieșire

Michael Porter propune trei tipuri generice de strategii de marketing :
• strategia celor mai mici costuri
• strategia de diferențiere
• strategia de concentrare , [69]
Strategia aleasă este cea de diferențiere datorită caracteristicilor unice ale produsului.
În contextul actual numărul imobilelor noi dotate cu sisteme de tip smart home este redus,

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 58 dar cu potențial de creștere. Valoarea unui apartament echipat cu astfel de sisteme poate
crește cu până la 50% constituind astfel un avantaj pentru companiile imobiliare. [70]
Instalarea unui astfel de sistem prezintă așadar beneficii atât pentru utilizatori cât și
const ructor/agenție imobiliară .
Unul dintre obiective este crearea nevoi de a deține un astfel de produs prin beneficiile
aduse de acesta, lucru facilitat de interesul tot mai mare în ceea ce privesc noile tehnologii.
De altfel, potrivit studiilor mai mult de jumătate din utilizatorii de telefoane inteligente cunosc
deja astfel de concepte și prevăd apariția alt or inovații legate de acestea . [71]

„Ieșirea antreprenorială este definită ca „procesul prin care fond atorii firmelor
private ajung să părăsească firma pe care au creat -o; anume înlăturându -se pe sine , în
diferite mo duri, de la deținerea majoritară ș i de la procesul luării de decizii” ” –
DeTienne 2010 [72]

Indiferent de succesul afacerii este indicat a se avea î n vedere o str ategie de ieșire .
Necesitatea de ieșire de pe piață poate aparea din mai multe motive, de la lipsa
vânzărilor, necesitatea de a remunera investitorii în lipsa resurselor necesare la colapsul
înregistrat de unele firme de tip start -up din cauza faptului că nu se po trivesc viziunii avute
de antreprenor în momentul înfiiințării acesteia.
Astfel pentru a face ieș irea antreprenoriala mai facilă este indicat a se păstra minim
nivelul de achiziții de utilaje/materiale/construcții al căror scop unic este producția ș i
prelu crarea produsului. Nivelul stocurilor, de asemenea, este indicat să fie minim, atât î n
cazul considerării unei strategii de ieșire cat și în activitatea economică, o viteza mică de
rotație a stocurilor combinată cu un nivel mare al acestora pot genera pier deri
considerabile.
O altă modalitate de ieșire facilă este punerea spre vânzare a companiei sau
reprofilarea spre domen ii asemănătoare unde utilajele ș i imobilizările deținute pot fi
utilizate fără a fi necesare modificări majore.
Fuziunea cu o companie asemănătoare sau din același domeniu poate de asemenea constitui
o variantă de ieșire antreprenorială facilă, schimbările majore înregistrându -se la nivel
administrativ fără ca activitatea și personalul sa sufere modificări majore. C ompaniile mari

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 59 consideră fuziunea sau achiziționarea unei companii mai mici o metodă usoară și rapidă de
a-și extinde/diversifica oferta și/sau de a -și suplimenta forța de muncă. [73]
Cea mai pe simistă strategie de ieșire este cea a dizolvării și lichidării. Dizolvarea
este prima etapă către ieșirea în totalitate de pe piață, lichidarea. Se poate produce în baza
unei hotărâri luate de asociați, prin hotărârea luată de către instanța judecătoareas că sau
datorită normelor de lege. Efectul dizolvării este lichidarea patrimoniului, iar lichidarea se
axează spre realizarea elementelor de activ, onorarea plăților elementelor de pasiv și în
final repartizarea activului către asociați. [74]

11. Concluzii

Scopul prezentei lucrări de licență este de a implementa experimental o aplicație de tip
casă inteligentă având ca elemente principale de comandă și control placa de dezvoltare Arduino
Uno și modulul Wi -Fi NodeMCU cu ESP8266.
Macheta experimentală prezi ntă un sistem automat de detecție a prezenței, un sistem de
reglare a iluminatului (prin două trepte și cu senzori de prezență), un sistem de ventilație,
reprezentat de un ventilator și de o fereastră acționată prin intermediul unui motor pas cu pas și
un sistem de culegere de date din mediul înconjurător (nivelul de iluminare, de temperatură, de
umiditate).
Sistemul creat poate fi comandat prin intermediul unei aplicații Wi -Fi realizată cu
elemente HTML.
Din punct de vedere economic s -a analizat mediul int ern și extern al unei firme fictive din
domeniul automatizărilor casnice. S -a constatat faptul că piața este într -o creștere, situație
favorabilă pentru înființarea unei firme în acest domeniu. De asemenea, în urma studiului,
județul Cluj poate reprezenta o zonă potrivită dezvoltării afacerilor în domeniul tehnologiilor
inteligente.
Se poate așadar concluziona faptul că domeniul automatizărilor casnice este în plină
dezvoltare cu multe posibilități de imbogățire a opțiunilor actuale datorită progresului neîncetat
al dispozitivelor inteligente și ale tehnicii de calcul.

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 60 12. Bibliografie
[1]. Amir Hosein, Ghaffarian Hoseini, Nur Dalilah Dahlan, Umberto Berardi, Ali Ghaffarian Hoseini,,
Nastaran Makaremi „The essence of future smart houses: From embedding IC T to adapting to
sustainability principles” Department of Architecture, Faculty of Design and Architecture,
University Putra Malaysia, Malaysia; Civil and Environmental Engineering Department, Worcester
Polytechnic Institute, MA, USA
[2]. Ondrej Krejcar „Vision of Smart Home Point Solution as Sustainable Intelligent House Concept
Miroslav Behan”,Department of Information Technologies, Faculty of Informatics and
Management, University of Hradec Kralove, Hradec Kralove, Czech Republic
[3]. Geoff Duncan, https:/ /www.digitaltrends.com/home/heck -internet -things -dont-yet/ July 24,
2014
[4]. https://nest.com/thermostat
[5]. https://nest.com/works -with-nest/
[6]. Miguel de Sousa, “Internet of Things with Intel Galileo”, 2015, ISBN 978 -1-78217 -458-5
[7]. P.P. Ray, ”A survey on Internet o f Things architectures”, Department of Computer Applications,
Sikkim University, Sikkim 737102, India, October 2016
[8]. http://www.mobiers.com/blog/wp -content/uploads/2017/04/IOT.png
[9]. https://iot -analytics.com/top -10-iot-project -application -areas -q3-2016/
[10]. https ://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction
[11]. https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
[12]. https://learn.adafruit.com/pir -passive -infrared -proximity -motion -sensor/how -pirs-work
[13]. https://www.elprocus.com/pir -sensor -basics -applications/
[14]. http://www.micropik.com/PD F/dht11.pdf – datasheet
[15]. http://www.circuitbasics.com/how -to-set-up-the-dht11 -humidity -sensor -on-an-arduino/
[16]. http://www.electronicshub.org/ir -sensor/
[17]. http://www.elechouse.com/elechouse/images/product/Digital%20light%20Sensor/bh1750
fvi-e.pdf – datasheet
[18]. http://bilder5.eazyauction.de/naltronic/auktionsbilder/74_0NS_438_1500x1233_c19cd68
f.jpg
[19]. Prof. dr. ing. Virgil Maier , curs Instalații electrice, Universitatea Tehnică din Cluj -Napoca,
2016
[20]. Incze Ioan Iov – Curs Servomecanisme – Facultatea de Inginerie electri că, Universitatea
Tehnică din Cluj -Napoca, 2016
[21]. http://robocraft.ru/files/datasheet/28BYJ -48.pdf – datasheet
[22]. http://www.microtechnica.tv/support/manual/ESP8266__WROOM_WiFi_Module_Datas
heet__EN_v0.3.pdf

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 61 [23]. https://iotbytes.wordpress.com/nodemcu -pinout/
[24]. Ioana Cornelia Gros – curs electronic Utilizarea Internetului în afaceri, UTCN, 2017
[25]. http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/routing -information -protocol -rip/13769 –
5.html
[26]. http://www.circuitbasics.com/basics -of-the-spi-communication -protocol/
[27]. https://learn.s parkfun.com/tutorials/serial -communication
[28]. http://www.circuitbasics.com/basics -uart-communication/
[29]. http://www.circuitbasics.com/basics -of-the-i2c-communication -protocol/
[30]. http://i2c.info/about
[31]. http://www.iotevolutionworld.com/m2m/articles/376816 -history -smart-homes.htm By
Drew Hendricks April 22, 2014
[32]. http://www.afcdud.com/fr/smart -city/422 -how-the-history -of-smart -homes.html
[33]. http://www.shopniac.ro/case -inteligente -1616/
[34]. https://www.statista.com/outlook/279/100/smart -home/worldwide
[35]. https://www.statista.com/o utlook/279/102/smart -home/europe#
[36]. http://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/european -smart -homes.asp
[37]. https://www.statista.com/outlook/279/148/smart -home/romania
[38]. http://www.misiuneacasa.ro/avantajele -unei-locuinte -automatizate
[39]. http://www.zf.ro/business -construct/smart -house -confort -de-400-000-la-o-atingere -de-
buton -4593800
[40]. Mircea Chindris , Universitatea Tehnică din Cluj -Napoca, Facultatea de Inginerie
Electrică, curs Managementul Energiei 2017
[41]. https://portal.onrc.ro/ONRCPortalWeb/formulare/rc/model%20a ct%20constitutiv.doc
[42]. http://epochtimes -romania.com/news/avantajele -infiintarii -unei-societati -cu-raspundere –
limitata -debutant -srl-d–231099
[43]. https://www.acue.ro/ghidul -consumatorului/energie -electrica/calendarul -de-liberalizare –
pietei -energiei -electrice -pentru?language=ro
a. https://eon -easylife.ro/
[44]. http://www.cursvalutar.info/evolutie -curs-valutar -USD -RON -200.html
[45]. http://www.1asig.ro/AON -a-lansat -editia -din-2017 -a-hartii -riscurilor -globale -La-ce-
amenintari -este-expusa -Romania -articol -3-56059.htm
[46]. http://incont.st irileprotv.ro/infografice/evolutia -salariilor -a-pib-ului-si-a-somajului -in-
judetul -Cluj-pana -in-2017.html
[47]. http://incont.stirileprotv.ro/infografice/evolutia -salariilor -a-pib-ului-si-a-somajului -in-
judetul -Cluj-pana -in-2017.html
[48]. http://www.capital.ro/pretul -energiei -electrice -pentru -consumatorii -casnici -va-
creste.html

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 62 [49]. Conf.univ.dr. Andreea STOIAN Departamentul de Finanțe Academia de Științe
Economice București CURS Finanțe Publice: Abordarea financiară privind ciclurile economice
[50]. http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/com_presa/com_pdf/tic_r2016.pdf
[51]. http://www.business -review.eu/featured/nine -out-of-15-cities -with-fastest -broadband –
intern et-in-the-world -are-in-romania -97973
[52]. http://stirileprotv.ro/stiri/actualitate/clujul -se-transforma -in-primul -smartcity -din-
romania -facilitatile -de-care-se-bucura -localnicii -dar-si-turistii.html
[53]. http://www.rogbc.org/ro/legislatie/legislatie -cladiri -verzi/le gislatia -europeana/epbd –
revizuit
[54]. http://www.misiuneacasa.ro/montarea -detectoarelor -de-gaze-care-sunt-conditiile -din-lege
[55]. https://www.orange.ro/servicii -fixe/smart -home
[56]. https://www.orange.ro/smarthome/
[57]. https://iotee.wordpress.com/tag/z -wave -pros-and-cons
[58]. http://www.curierulnational.ro/IT&C/2016 -12-
08/Allview+intra+pe+piata+solutiilor+smart+home
[59]. https://www.smart -things.ro/comparatie -intre-standardele -existente -in-automatizari/
[60]. http://www.edn.com/design/analog/4426050/The -future -of-home -automation –ZigBee –
or-Z-Wave –
[61]. http://www.allview.ro/blog/2016/12/allview -intra-pe-piata -de-solutii -smart -home -si-isi-
propune -sa-devina -liderul -local -al-segmentului/)
[62]. http://www.smartnews.ro/ebusiness/20232.html
[63]. https://eon -easylife.ro/
[64]. http://www.apc -romania.ro/ro/i -poluarea -electromagnetica -dauneaza -grav-
sanatatii/MzE5LTA.html
[65]. https://www.acue.ro/ghidul -consumatorului/energie -electrica/calendarul -de-liberalizare –
pietei -energiei -electrice -pentru?language=ro
[66]. http://www.rogbc.org/ro/legisl atie/legislatie -cladiri -verzi/legislatia -europeana/epbd –
revizuit
[67]. http://economie -politica.blogspot.ro/2008/12/ciclurile -economice -tipurile -si-cauzele.html
[68]. http://cursdeguvernare.ro/romania -si-varful -ciclului -economic -politici -grele -pentru -o-
recesiune -usoar a.html
[69]. Porter, M.E. (1980) Competitive Strategy: Techniques for Analyzing Industries and
Competitors, The Free Press, New York
[70]. http://www.newton.direct/3camtipd
[71]. http://www.startupcafe.ro/stiri -hitech -20651425 -topul -tendintelor -consum -tehnologie –
pentru -2016 -virtualul -devine -real.htm
[72]. http://energychallenge.eon -romania.ro/wp -content/uploads/2016/03/Energy -Challenge –
Strategy -workshop -day-2_pdf.pdf
[73]. https://www.entrepreneur.com/article/217842
[74]. Miff A., Paun C., Dreptul afacerilor, Ed. Imprimeriei Ardealul, 2006

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 63
13.Anexe
Anexa 1. Cod Arduino
//initializare variabile globale
int data[8];
int actionare_m;
void setup() {
// initializare LED -uri
pinMode(2,OUTPUT);
pinMode(3,OUTPUT);
pinMode(4,OUTPUT);
pinMode(5,OUTPUT);
pinMode(6,OUTPUT);
pinMode(7,OUTPUT);
// initializare motor
pinMode(8,OUTPUT);
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(11,OUTPUT);
// initializare ventilator
pinMode(13,OUTPUT);
//initializare senzor usa
pinMode(12,INPUT);
//incepere comunicare seriala
Serial.begin(9600); //baud rate
//initializare valori
data[4]=LOW;
}
void loop() {
primire_date();
if(data[2]==HIGH) digitalWrite(2,HIGH); //sufragerie zi
else digitalWrite(2,LOW);
if(data[6]==HIGH) digitalWrite(3,HIGH); //sufragerie noapte
else dig italWrite(3,LOW);
if(data[1]==HIGH) digitalWrite(6,HIGH); // baie zi
else digitalWrite(6,LOW);
if(data[5]==HIGH) digitalWrite(7,HIGH); //baie noapte
else digitalWrite(7,LOW);

// actionare motor
if(data[3]!=actionare_m){ int directie;
if((actionare_m==0)&&(data[3]==1)) directie=1;
if((actionare_m==1)&&(data[3]==0)) directie=2;
digitalWrite(8,LOW);
digitalWrite(9,LOW);
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
int x=1;
for(int j=0; j<1000; j++)
{
if(directie==1){ x++;
if(x>8) x=1;
}
if(directie==2){ x –;
if(x<1) x=8;
}
switch(x){
case 1:
digitalWrite(8, LOW);
digitalWrite(9, LOW);
digital Write(10, LOW);
digitalWrite(11, HIGH);
break;
case 2:
digitalWrite(8, LOW);
digitalWrite(9, LOW);
digitalWrite(10, HIGH);
digitalWrite(11, HIGH);
break;
case 3:
digitalWrite(8, LOW);
digitalWrite(9, LOW);
digitalWrite(10, HIGH);
digitalWrite(11, LOW);
break;
case 4:
digitalWrite(8, LOW);
digitalWrite(9, HIGH);

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 64 digitalWrite(10, HIGH);
digitalWrite(11, LOW);
break;
case 5:
digitalWrite(8, LOW);
digitalW rite(9, HIGH);
digitalWrite(10, LOW);
digitalWrite(11, LOW);
break;
case 6:
digitalWrite(8, HIGH);
digitalWrite(9, HIGH);
digitalWrite(10, LOW);
digitalWrite(11, LOW);
break;
case 7:
digitalWrite(8, HIGH);
digitalWrite(9, LOW);
digitalWrite(10, LOW);
digitalWrite(11, LOW);
break;
case 8:
digitalWrite(8, HIGH);
digitalWrite(9, LOW);
digitalWrite(10, LOW);
digitalWrite(11, HIGH);
break;
}
delay(1);
}
actionare_m=data[3];
}
//detectie usa
int detectieusa = HIGH; detectieusa = digitalRead(12);
if (detectieusa == LOW)
{
digitalWrite(4, HIGH);
digitalWrite(5, HIGH); //aprinde LED -ul de la usa alb
}
else
{
digitalWrite(4, LOW);
digitalWrite(5, LOW);
}
//ventilator
if(data[4]==HIGH) digitalWrite(13,LOW);
else digitalWrite(13,HIGH);
delay(50);
}
void primire_date()
{
//Priminrea datelor prin interfata seriala
char c;
String content = "";
if (Serial.available()>0) {
delay(20);
while (Serial.available()) {
c=Serial.read();
content += c;
}
//Dupa identificare se decodifica stringul
for(int i = 0; i < 7; i++){
int index = content.indexOf( ",");
data[i] = atol(content.substring(0,index).c_str());
content = content.substring(index+1);}
}
}

Anexa 2. Cod NodeMCU
#define D0 16
#define D1 5 // I2C Bus SCL (clock)
#define D2 4 // I2C Bus SDA (data)
#define D3 0
#define D4 2 // Same as "LED_BUILTIN", but inverted logic
#define D5 14 // SPI Bus SCK (clock)
#define D6 12 // SPI Bus MISO #define D7 13 // SPI Bus MOSI
#define D8 15 // SPI Bus SS (CS)
#define D9 3 // RX0 (Serial co nsole)
#define D10 1 // TX0 (Serial console)
#define D HTPIN D0 // pinul 0 ca pin conectat la DHT
#define DHTTYPE DHT11 //tipul senzorului DHT utilizat
#define I2C_SCL 5

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 65 #define I2C_SDA 4
#include <ESP8266WiFi. h>
#include <Wire.h>
#include <BH1750FVI.h>
#include "DHT.h"
int sufragerie;
int baie;

BH1750FVI LightSensor;
WiFiServer server(80);
const char WiFiAPPSK[] = "smarthome";
int data[8];
unsigned long previousMillis = 0;
unsigned long currentMillis;
DHT dht(DHTPIN, DHTTY PE);//create an instance of DHT
int sensorPin = A0;
float vmed = 0;
float ve = 0;

void setup() {
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
//definire pini PIR
pinMode(D4, INPUT); //sufragerie
pinMode(D3, INPUT); //baie

//DHT
dht.begin();
//Light sensor
LightSensor.begin();
LightSensor.SetAddress(Device_Address_H);//Address 0x5C
LightSensor.SetMode(Continuous_H_resolution_Mode);
//definire pini PIR
pinMode(D4, INPUT); //sufragerie
pinMode(D3, INPUT); //bai e

//Wifi
WiFi.mode(WIFI_AP);
uint8_t mac[WL_MAC_ADDR_LENGTH];
WiFi.softAPmacAddress(mac);
String macID = String(mac[WL_MAC_ADDR_LENGTH – 2],
HEX) +
String(mac[WL_MAC_ADDR_LENGTH – 1], HEX);
macID.toUpperCase();
String AP_NameString = "ESP8266 12e" + macID; char AP_NameChar[AP_NameString.length() + 1];
memset(AP_NameChar, 0, AP_NameString.length() + 1);
for (int i=0; i<AP_NameString.length(); i++)
AP_NameChar[i] = AP_NameString.charAt(i);
WiFi.softAP (AP_NameChar, WiFiAPPSK);
server.begin();
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
/* vmed = 0;
ve=0;
for (int j = 0; j < 10; j++) {
int reading = analogRead(sensorPin);
float voltage = reading * 3.4;
voltage /= 1024.0;
vmed = vmed + voltage;
delay(200);
}
ve = vmed/10;
int temp= (ve – 0.5) * 100 ;*/
float temp = dht.readTemperature();
float h = dht.readHumidity();
//Lumina
uint16_t lux = LightSensor.GetLigh tIntensity();

//PIR
if(sufragerie==0) {
if(digitalRead(D4)==HIGH){
if(lux<10) {
data[2]=0; data[6]=1;
}
else {
data[2]=1; data[6]=1;
}
}
else {
data[2]=0; data[6]=0;
}
}
else {
if(sufragerie==1) {
data[2]=0; data[6]=1;

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 66 }
else {
data[2]=1; data[6]=1;
}
}
if(baie==0) {
if(digitalRead(D3)==HIGH){
if(lux<10) {
data[1]=0; data[5]=1;
}
else {
data[1]=1; data[5]=1;
}
}
else {
data[1]=0; data[5]=0;
}
}
else {
if(baie==1) {
data[1]=0; data[5]=1;
}
else {
data[1]=1; data[5]=1;
}
}

//comunciare
curren tMillis=millis();
if(currentMillis -previousMillis>2000){
//Comunicare seriala
previousMillis=currentMillis;
int i;
String content ="";
for(i=0;i<7;i++){
if(i>0) content+=",";
content+=data[i];
}
Serial.println(content);}

//wireless
WiFiClient client = server.available();
if(!client){return;} String req = client.readStringUntil(' \r');

client.flush();
if (req.indexOf("/vent0") != -1) {data[4]=0; }
if (req.indexOf("/vent1") != -1) {data[4]=1; }
if (req.indexOf("/suf0") != -1) {sufragerie=0;}
if (req.indexOf("/suf1") != -1) {sufragerie=1; }
if (req.indexOf("/suf2") != -1) {sufragerie=2; }
if (req.indexOf("/baie0") != -1) { baie=0;}
if (req.indexOf("/baie1") != -1) {baie=1; }
if (req .indexOf("/baie2") != -1) {baie=2; }
if (req.indexOf("/geam0") != -1) {data[3]=0; }
if (req.indexOf("/geam1") != -1) {data[3]=1; }

String web="";
web += "HTTP/1.1 200 OK \r\n";
web += "Content -Type: text/html \r\n\r\n";

web += "<!DOCTYPE HTML><html > <body
style= \"background: rgb(132,98,132); \"> ";
web += "<center><p><b><font size= \"8\">ENERGY
EVOLUTION</font></b></p></center>";
web += "<center><p>Bine ati venit! Aceasta este pagina de
control a sistemului dumneavoastra smart home.</p></center>";
web += "<center><table style= \"width:90%; \">";
web += "<tr style= \"background: rgb(83, 0, 184); color:white;
size:18px \"> <td><center>ELEMENT</center></td><td
colspan= \"2\"><center>ACTIUNE</center></td><td><center>ST
ARE</center></td></tr>";
//sufragerie alb
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199, 214); \">
<td>Lumina alba sufragerie</td><td><center><table
style= \"background: rgb(255, 41, 62);border -radius:10px; -moz-
border -radius:10px; -webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><cente r><a
href= \"http://192.168.4.1/suf0 \">Inchis</a></center></td></tr></t
able></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><ce nter><a
href= \"http://192.168.4.1/suf2 \">Deschis</a></center></td></tr><
/table></center></td><td><center>";
if(data[2]==HIGH) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";
//sufragerie albastru

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 67 web += "<tr style= \"background: rgb(2 14, 199, 214); \">
<td>Lumina albastra sufragerie</td><td><center><table
style= \"background: rgb(255, 41, 62);border -radius:10px; -moz-
border -radius:10px; -webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/su f0\">Inchis</a></center></td></tr></t
able></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1 /suf1 \">Deschis</a></center></td></tr><
/table></center></td><td><center>";
if((data[6]==HIGH) && (data[2]==LOW)) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";
//baie alb
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199, 214); \">
<td>Lu mina alba baie</td><td><center><table
style= \"background: rgb(255, 41, 62);border -radius:10px; -moz-
border -radius:10px; -webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/baie0 \">Inchis</a></center></td></tr ></
table></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/baie2 \">Deschis</a></center></td ></tr>
</table></center></td><td><center>";
if(data[1]==HIGH) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";
//baie albastru
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199, 214); \">
<td>Lumina albastra baie</td><td><center><table
style=\"background: rgb(255, 41, 62);border -radius:10px; -moz-
border -radius:10px; -webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/baie0 \">Inchis</a></center></td></tr></
table></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/baie1 \">Deschis</a></center></td></tr>
</table></center></td><td><center>";
if((data[5]==HIGH) && (data[1]==LOW)) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";
//fereastra
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199, 214); \">
<td>Fereastra</td><td><center><table style= \"background:
rgb(255, 41, 62);bord er-radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/geam0 \">Inchis</a></center></td></tr>
</table></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12); border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/geam1 \">Deschis</a></center></td></tr
></table></center></td><td><center>";
if(data[3]==HIGH) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";

//aer conditionat
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199, 214); \"> <td>Aer
Conditionat</td><td><center><table style= \"background: rgb(255,
41, 62);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; -webki t-
border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/vent0 \">Inchis</a></center></td></tr></
table></center></td> <td><center><table style= \"background:
rgb(0, 179, 12);border -radius:10px; -moz-border -radius:10px; –
webkit -border -radius:10px; \"width= \"70\"
height= \"30\";><tr><td><center><a
href= \"http://192.168.4.1/vent1 \">Deschis</a></center></td></tr>
</table></center></td><td><center>";
if(data[4]==HIGH) web +="Deschis";
else web +="Inchis";
web += "</center></td></tr>";

//luminozitate
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199,
214); \"><td>Luminozitate [Lucsi] </td><td><center><table
style= \"width= \"70\" height= \"30\";><tr><td><center>";
web += String(lux);
web += "</center></td></tr></table></ce nter></td></tr>";

//temperatura
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199,
214); \"><td>Temperatura [Celsius] </td><td><center><table
style= \"width= \"70\" height= \"30\";><tr><td><center>";
web += String(temp);
web += "</center></td></tr></table></center ></td></tr>";

Implementarea unei aplicații de tip automatizare casnică folosind
platforme de dezvoltare

Pagina 68 //umiditate
web += "<tr style= \"background: rgb(214, 199,
214); \"><td>Umiditate [%] </td><td><center><table
style= \"width= \"70\" height= \"30\";><tr><td><center>";
web += String(h);
web += "</center></td></t r></table></center></td></tr>";
web += "</table> </center>";
web += " <p> <center> Realizator: Arpastoan Ionuta Gianina
1741 </center> </p>"; web +=
"</td></tr></table></center></td></tr></table></center>";
web += "</body></html>";

client.print(web);
delay(1000);
}