LISTA FIGURILOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 3… [624105]

1
FOAIA DE TITLU

2
CUPRINS :

LISTA FIGURILOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 3
INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. 4
CAPITOLUL I. ASPECTE TEORETICE ȘI TEHNICE PRIVIND IOT SMART HOUSE ….. 5
1.1. Avantajele caselor inteligenete: aspecte introductive ………………………….. ………………………….. ………….. 5
1.2. Smart Home: o abordare tehnica ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 8
1.3. Tehnologii disponibile în domeniul caselor inteligente ………………………….. ………………………….. ……… 11
CAPITOLUL II. ABORDAREA SOFTWARE ………………………….. ………………………….. …………. 15
2.1. Conceptul de context ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 15
2.2. IoT și conceptul de serviciu ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 18
2.3. Arhitectura pentru percepția contextului ………………………….. ………………………….. ………………………….. 20
2.4. Dificultăți de percepție ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 22
2.5. Stratul de servicii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 23
2.6. Concepte contextuale privind inferențele: ………………………….. ………………………….. ………………………… 25
CAPITOLUL III. IMPLEMENTAREA PROIECTULUI ………………………….. ……………………… 26
3.1. IoT Home Security Model ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 30
3.2. ZigBee Front -End ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 47
3.3. Recunoașterea activității ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 48
3.4. Feedback -Back Control al aparatelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 49
3.5. Sincronizarea cu serverul Cloud ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 51
3.6. Aplicatie mobila ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 54
3.7. Rezultate ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 59
3.8. Compararea costurilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 60
3.9. Confidențialitate și interferențe ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 60
CAPITOLUL III. ANALIZA ECONOMICĂ ………………………….. ………………………….. …………… 62
3.1 Calculul dе cost al dispozitivului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 62
3.2 Calculul еficacității tеhnico -еconomicе ………………………….. ………………………….. ………………………. 71
3.3. Protecția și securitatea muncii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 73
CONCLUZIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 76
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 77
ANEXE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 79

3
LISTA FIGURILOR
Figura 1 . Componentele casei inteligente ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 9
Figura 2 . Tehnologii de comunicare în casele inteligente ………………………….. ………………………….. …………….. 11
Figura 3 . Tehnologii disponibile în domeniul caselor inteligente ………………………….. ………………………….. ….. 12
Figura 4 . Procesul de adaptare la schimbările de context bazat pe un mecanism transparent …………………….. 15
Figura 5. Arhitectura senzorilor pentru casa inteligenta ………………………….. ………………………….. ………………. 16
Figura 6. utilizarea / gestionarea acestor date contextuale ………………………….. ………………………….. ……………. 17
Figura 7 . Exemplu de implementare a serviciilor ………………………….. ………………………….. ……………………….. 19
Figura 8 . Ontologia OWL ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 24
Figura 9 . Placă de dezvoltare bazată pe TI -cc2530 ………………………….. ………………………….. ……………………… 26
Figura 10 . Raspberry Pi bazat pe ARM11 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 27
Figura 11 . Legăturile de arhitectură și module ale senzorilor de acasă. ………………………….. ………………………. 29
Figura 12 . Promo Video IoT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 30
Figura 13 . Structura modelului de placaj ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 31
Figura 14 . Design de sistem IoT model ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 32
Figura 15 . Connected Dashboard with Home Model ………………………….. ………………………….. …………………… 34
Figura 16 . Concepția aranjamentului senzorilor și mobilierului cu scopul de a elabora planul de locuințe ….. 35
Figura 17 . Conectarea senzorilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 41
Figura 18 . Schematics diagram designed for IoT Home Security Model. ………………………….. …………………… 43
Figura 19 . Floor plan designed for IoT Home Security Model. ………………………….. ………………………….. …….. 44
Figura 20 . Floor Plan designed for IoT Home Security Model. ………………………….. ………………………….. …….. 45
Figura 21 . Printed Circuit Board for IoT Home Security Model. ………………………….. ………………………….. ….. 46
Figura 23 . Procesul de conectare a coordonatorilor. ………………………….. ………………………….. ……………………. 48
Figura 24 . Diagrama fluxului modulului de configurare. ………………………….. ………………………….. …………….. 49
Figura 25 . Controlul logic Raw IoT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 50
Figura 26 . Diagrama detaliată de control al feedback -ului de detectare în casa inteligentă. ………………………. 51
Figura 27 . Schema de sincronizare. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 53
Figura 28 . Segmente detaliate și arhitectura bazei de date cloud. ………………………….. ………………………….. ….. 54
Figura 29 . (a) Remote control GUI; (b) Snapshot camer a of front page; (c) Status query GUI. ………………… 56
Figura 30 . Prelucrarea generală a aplicației propuse pentru locuințe inteligente. ………………………….. …………. 57
Figura 31 . Procesarea diagramei de validare încrucișată de trei ori. ………………………….. ………………………….. . 59

4
INTRODUCERE

IoT Home Security Model este un de sistem de securitate la domiciliu care utilizează senzori și
internet pentru a monitoriza starea de securitate în timp real a casei de locuit, numită și casa inteligentă .
Despre case inteligente se vorbește de mult timp. Unii autori vorbesc entuziasmați despre casa
viitorului ca despre o idee excelentă dar îndepărtată. Alții spun că noțiunea și -a pierdut deja
credibilitatea da torită promisiunilor mari, dar nerespectate. Alții consideră casele moderne dotate cu
tehnologii digitale multimedia ca o întruchipare contemporană a caselor inteligente. În fine, alții cred
și ei în realitatea și contemporaneitatea caselor inteligente, da r neagă aportul echipamentelor
multimedia în creșterea coeficientului de inteligență al casei.
Casa inteligentă se află pe drumul spre a deveni un aspect obișnuit al noului mileniu . Multe case
tradiționale utilizează zilnic cel puțin unul sau mai multe dispositive conectate la Internet. Până în
2022, Gartner prezice că locuința unei familii tipice ar putea conține mai mult de 500 de dispozitive
inteligente care ar trebui gestionate la distanță .
Funcționalitatea dispozitivelor inteligente din locuințe poate diferi, dar aceștia împărtășesc
multe dintre aceleași cerințe de conectivitate și consum redus de energie ca și dispozitivele IoT
industriale. De asemenea, aceștia împărtășesc multe dintre aceleași provocări tehnice. Modelul IOT
este pregătit cu soluții de testare de vârf și expertiză pentru a ajuta proprietarii să aibă întreg designul
de dispozitive smart home IoT , care sunt disponibile pe piață.
Sistemul de securitate de la domiciliu este una din piesele importante pentru construcția unei
case inteligen te. Astfel, considerăm ca să includem cât mai mulți senzori posibil și să folosesc bine
datele colectate sunt cheile pentru a face casa mai "mai inteligentă", în opinia noastră, în mod colectiv
va fi legată de îmbunătățirea securității unei case.
Această lucrare generală vizează prezentarea conceptului Smart Home. În această lucrare vom
detalia: a) conceptul Smart Home; b) diversele infrastructuri de rețele specifice habitatului; c)
conceptele noastre de a mod ela habitatul și de a oferi ca mai bună adaptat e a serviciilor .
Contrar celorlalte proiecte, ne direcționăm activitatea spre o abordare senzorială și o modelare
ontologică a conceptului de Smart Home.
Lucrarea noastră ține seama de eterogenitatea reală a informațiilor prezente într -un habitat și va
a folosi o abordare orientată spre servicii (SOA). Putem spune că lucrarea noastră este o bună privire
de ansamblu pentru a prezenta ceea ce este un Smart Home și care sunt componentele hardware și
software necesare pentru a face un Smart Home.

5
CAPITOLUL I. ASPECTE TEORETICE ȘI TEHNICE PRIVIND IOT SMART
HOUSE
1.1. Avantajele caselor inteligenete: aspecte introductive
Casele inteligente, cunoscute și, sisteme de locuințe integrate, clădiri inteligente, reprezintă o
dezvoltare recentă în domeniul dat . Casele inteligente includ dispozitive comune care controlează
caracteristicile casei. Inițial, tehnologia smart home a fost utilizată pentru a controla sistemele de
mediu cum ar fi iluminatul și încălzirea, dar recent s -a dezvoltat utilizarea tehnologiei intelige nte,
astfel încât aproape orice componentă electrică din casă să poată fi inclusă în sistem.
Mai mult decât atât, tehnologia smart home nu pornește pur și simplu dispozitivele, poate
monitoriza mediul intern și activitățile care se desfășoară în timp ce lo cuința este ocupată.
Rezultatul acestor modificări ale tehnologiei este că o casă inteligentă poate monitoriza acum
activitățile ocupantului unei case, acționând independent dispozitive în seturi predefinite sau
independent, așa cum cere utilizatorul.
Tehnologia Smart Home utilizează multe dintre aceleași dispozitive utilizate în tehnologia de
asistență pentru a construi un mediu în care multe funcții în casă sunt automate și dispozitivele pot
comunica între ele.
Rădăcina acestei abilități de a comunica între dispozitive constă în utilizarea "liniei de autobuz".
O linie de autobuz este un cablu care conectează toate dispozitivele împreună și permite
interconectivitatea între dispozitivele din încăperi diferite din întreaga casă.
Odată cu dezvoltarea impo rtantă a internetului și a accesului la viteză mare (ADSL, satelit, fibră
optică, …), potențialul muncii la domiciliu și al telelucr ului devin posibile. Deci, i n ultimul timp , multe
proiecte despre locuinte inteligente sunt in curs de dezvoltare. Proiect ele respective sunt orientate
către accesul multi -media (acces la internet, telefonie, video …), confort termic, siguranță.
Casele inteligente sunt acum dedicate pentru a simplifica viața locatarilor săi, pentru a economisi
energie, pentru a oferi soluț ii de confort și securitate.
În cadrul unui proiect recent, s -a demonstrat că tehnologiile smart home au ajuns într -o stare
bună de maturitate, dar răspândirea este încă marginală și în cea mai mare parte limitată la proiectele
demonstrative. Iată o listă de proiecte despre casa inteligentă:
1. Casa Adaptivă, Universitatea din Colorado: http://www.cs.colorado.edu/~mozer/nnh/
2. Spațiul inteligent de lucru Carnegie Mellon http: //www.arc. cmu.edu/cbpd /iw/index.html 3.
Universitatea Duke Smart House: http://www.smarthouse.duke.edu
4. Georgia Tech Aware Home: http://www.cc.gatech.edu/fce/ ahri /

6
5. Humboldt State CCAT: http://www.humboldt.edu/~ccat/
6. MavHome la Universitatea din Texas Arlington: http://mavhome.uta.edu/
7. Centrul de Cercetare pentru Automatizarea Medicală @ UVA: http : //marc.med.virginia.edu/
8. MIT House_n: http://architecture.mit.edu/house_n/
9. Laboratorul MIT Media: http://www.media.mit.edu/
10. Statul NC Centrul Solar : http://www.ncsc.ncsu.edu/
11. Colegiul Oberlin: http://www.oberlin.edu/ajlc/ajlcHome.html
12. Smart Medical Home: http: //www.futurehealth.rochester .ed u / smart_home /
13. Biroul UNC al viitorului: http://www.cs.unc.edu/~raskar/Office/
Internetul a transformat fiecare obiect într -un computer capabil, gata să înțeleagă, să analizeze,
să difuzeze date și să comunice informații. Frigidere, lămpi, încuietor i – toate au capacitatea de a se
conecta la Internet și de a interacționa unul cu celălalt prin IoT.
Mai mult, incorporarea Internetul ui în obiectele de uz casnic lucrurilor explodează. 2 miliarde
de dispozitive inteligente au existat în că în 2006. Proiectele Intel vor avea o creștere de 100 de ori până
în anul 2020.
IoT a făcut ca un ecosistem cu adevărat robust de dispozitive inteligente să devină realitate. Pe
măsură ce tehnologia și platformele utilizate de IoT devin mai sofisticate, adevăr atele case inteligente
devin realitate.
În prezent, majoritatea tehnologiilor IoT se regăsesc în mediul industrial, cum ar fi
întreprinderile, fabricile sau spitalele. Pe măsură ce prețul dispozitivelor inteligente scade, cu toate
acestea, vom începe să ve dem case pline cu dispozitive interconectate, producând și colectând date
prin WiFi la un cost minim.
Berg Insight estimează că piața mondială inteligentă a locuințelor va urca de la valoarea sa
actuală la 20 de miliarde de dolari până la 58 de miliarde d e dolari până în anul 2020. Deși suntem
departe de evoluțiile suburbane ale locuințelor inteligente, casele inteligente încep deja să crească.
Cum pot companiile să profite din plin de această revoluție tehnologică? Există multe
oportunități infinit de exp loatat. Există câteva sectoare în cadrul vârstei în creștere a legăturii care se
deosebesc în mod special. Anume date, energie, securitate și asigurare.
Datele mari devin tot importante. Datele mari devin tot mai mari, datorită, în parte,
internetului obie ctelor. IDC estimează că IoT va genera 10% din datele mondiale până în 2020. O
suită de dispozitive interconectate înseamnă o mulțime de date valoroase. Tehnologiile care suportă

7
comportamentul, cum ar cantitatea de timp petrecută în timpul exercițiilor și numărul de ore de somn
odihnitor sunt doar câteva aspect ale datelor incredibile ale consumatorilor.
Întreprinderile pot înțelege mai bine nevoile consumatorilor prin utilizarea statisticilor privind
utilizarea energiei. Aceștia pot să lanseze mai multe a ctualizări ale firmware -ului și ale software -ului
în timp ce colectează cantități masive de date referitoare la defectarea software -ului și hardware -ului.
Utilizând datele GPS, companiile pot oferi servicii bazate pe locație, cupoane și promoții.
Companiil e se pot familiariza cu modul în care produsele lor sunt utilizate în lumea reală și folosesc
aceste informații pentru a -și îmbunătăți componentele de succes și pentru a -și rezolva problemele.
IOT contribuie la economisirea costurilor energiei . Costul medi u al electricității a crescut cu
29% în ultimii cinci ani la nivel mondial , iar costul continuă să crească. Locuințele inteligente au
demonstrat că reduc costurile cu până la 20%, potrivit unui studiu realizat de Universitatea din
Massachusetts.
Termostate le inteligente, detectoarele de monoxid de carbon, alarmele legate de fum, sistemele
de securitate și sistemele de iluminat vizează reducerea consumului de energie în casele rezidențiale,
însoțind tehnologia verde cu IoT. Nest -ul de pornire al companiei Ne st a dezvoltat un termostat de
auto-învățare, de exemplu, care încălzește și răcește casele în mod eficient. Este echipat cu o funcție
care îi permite să recunoască dacă o locuință este sau nu ocupată și ajustează un mod de consum chiar
mai mic.
Prin urma re, tehnologiile inovatoare care utilizează auto -învățarea ar putea contribui la scăderea
semnificativă a costurilor.
Securitatea este pregătită pentru optimizare . Spre deosebire de mobilierul dintr -o casă
tradițională, obiectele unei case inteligente stochează informații. Această informație este vulnerabilă
la atac. Adesea, dispozitivele inteligente nu sunt echipate cu procesoare puternice și nu pot încărca
software complex de securitate, complicând problemele de siguranță și intimitate. Din acest moti v,
încrederea consumatorilor în tehnologia smart home a scăzut destul de dramatic în 2015, datorită
percepției consumatorilor că informațiile ar putea fi ușor scoase sau manipulate de entități externe.
Această problemă ar putea fi, de fapt, o imensă oport unitate. Din acest motiv, p latformele IoT
securizate, software -ul de securitate ușor și serviciile distribuite de securitate inteligentă la domiciliu
sunt extrem de solicitate.
Inovațiile din industria asigurărilor. Având în vedere atributele unei case int eligente, de a
putea să monitorizeze propriile împrejurimi, companiile de asigurări devin din ce în ce mai interesate
să utilizeze această capacitate pentru a minimiza riscul. Asamblarea locuinței cu dispozitivele echipate

8
pentru a recunoaște conductele cu scurgeri ar putea reduce numărul de revendicări utilizate pentru a
reduce cererile de daune asupra apei în mod semnificativ.
Concluzie . În timp ce bariera costurilor rămâne oarecum ridicată pentru consumatori să adopte
case inteligente, adoptarea mai larg ă a locu ințelor inteligente și conectarea acestora la serviciile IOT
este de perspectivă . Pe măsură ce prețurile devin mai puțin prohibitive, iar evaluarea pieței crește,
după cum unii experți în stabilirea prețurilor și în cercetarea pieței indică că vor fi, este de așteptat să
vedem o creștere a consumatorilor IoT.
O serie de oportunități de a profita de Internetul obiectelor și de tehnologia smart home vor
crește odată cu această participare. Locuințele inteligente vor produce imense seturi de date, care ar
putea fi colectate și analizate de către întreprinderi în fiecare industrie.
Produsele și serviciile care continuă să optimizeze eficiența energetică și securitatea ar putea
chiar să promulge tehnologia smart home și IoT și să promoveze adoptarea acest ora pe scară largă.
Mai mult, companiile pot beneficia de dispozitive de auto -învățare pentru a asista cu asigurarea acasă,
pentru a reduce creanțele sau pentru a dezvolta produse inovatoare pentru asigurătorii de acasă.
Prin menținerea legăturii cu casel e conectate, întreprinderile ar putea să -și optimizeze propriile
produse, contribuind în continuare la revoluția IoT, și să profite de manipularea lor cu adept.

1.2. Smart Home: o abordare tehnica
Într-o manieră schematică, o locuință inteligentă poate fi descrisă de o casă dotată cu obiecte
inteligente, o rețea de domiciliu permite transportarea de informații între obiecte și un gateway
rezidențial pentru a conecta casa inteligentă la lumea exterioară a Internetului. Obiectele inteligente
fac posibilă inte racțiunea cu locuitorii sau observarea lor.
Aceste obiecte inteligente pot fi doar o sistemul electric pe care o putem controla sau o putem
interoga prin software despre starea lu i, de exemplu: un frigider care își cunoaște starea și este capabil
să furniz eze informație despre sine, telefonie, sisteme de securitate, clipuri video la cerere, etc …
Toate aceste obiecte vor fi conectate la rețeaua de domiciliu pentru a da stările lor sau pentru a
primi instrucțiuni. Rețeaua de domiciliu permite locuinței să se conecteze complet, să fie controlată
atât pe plan extern, cât și pe plan intern.
Gateway -ul rezidențial oferă acces extern prin intermediul rețelei Ethernet sau Internet. Acest
gateway permite casei să conecteze noi servicii și să le descarce. Furnizor ul de servicii se ocupă de
noile servicii pentru locuitori și accesibilitatea acestora. În Figura 1, putem vedea ce este o locuință
inteligentă.

9

Figura 1. Componentele casei inteligente
Sursa: http://blog.skut.ro/idei -pentru -o-casa-inteligenta/

În mediul interior, o locuință inteligentă este compusă din aparate albe cum ar fi mașină de
spălat, frigider, unele dispozitive de comandă cum ar fi senzori, motoare și interfețe utilizator precum
voce, vizuală sau grafică. În această locuință inteligentă, găsim poarta rezidențială care permite
conectarea la lumea exterioară a Internetului. În mediul exterior, găsim furnizorul de servicii care are
sarcina de a furniza servicii locatarilor și rețelei pent ru a furniza comunicații între smart acasă și
furnizor.
Putem însă discuta despre câteva elemente a căror prezență este obligatorie într -o casă
inteligentă: senzori care culeg informații diverse, elemente de acționare care permit comanda
sistemelor instala te în casă, o rețea de comunicație și o unitate centrală care rulează programe care
memorează și monitorizează informațiile, ia decizii și emite comenzi în funcție de aceste decizii. În
plus, cu ajutorul unor interfețe hardware sau software, proprietarul c asei poate accesa toate
informațiile culese de unitatea centrală, poate apela toate comenzile casei individual sau grupate în

10
scenarii și poate configura modul în care casa ia decizii. Decizii a caror complexitate împarte casele
în case inteligente sau doa r automatizate.
Senzorii instalați în casă țin locul simțurilor: casa vede, aude și miroase cu ajutorul lor. Senzorii
cei mai întâlniți sunt de temperatură, fum, gaz, mișcare, prezență, umiditate, vânt, microfoane, camere
video, cititoare de chei digitale, receptoare de c omenzi radio, și lista ar putea continua. În viitor vor
aparea cu siguranță senzori care să detecteze cutremurele, inundațiile sau mirosul greu al florilor uitate
în vază, iar pe baza lor casele vor putea lua decizii mai bune, mai documentate, mai intelige nte.
Elementele de acționare țin locul mușchilor: primesc comenzi și le executa. Dintre ele enumerăm:
relee electrice, variatoare de luminozitate, motorașe pentru jaluzele și ferestre, robineți electrici pentru
calorifere, electromagneți de deschidere a uș ilor, emițătoare infraroșu pe post de telecomenzi
universale sau comunicatoare pentru controlul echipamentelor complexe de tipul sistemelor de
sonorizare, proiectoarelor, instalațiilor de climatizare sau al camerelor video cu mișcare și zoom.
Comunicația între senzori, elemente de acționare și unitatea centrală trebuie asigurată de o rețea,
cu sau fără fir, asemănătoare nervilor umani. Dacă rețeaua de comunicație este cu fir atunci ea poate
folosi fire dedicate sau firele altor retele deja existente în cas ă precum este rețeaua de curent electric
sau rețeaua de calculatoare și telefonie fixă. Cerințele de bază pentru oricare dintre aceste tipuri de
rețea sunt: stabilitate, securitate, viteză de transfer, ușurință de proiectare, instalare și extindere.
Rețeau a potrivită trebuie aleasă în funcție de cerințele fiecărui proiect în parte. Există și posibilitatea
de a instala o soluție combinată, care folosește mai multe tipuri de comunicație, fie pentru a oferi o
flexibilitate mai mare la instalare, fie pentru a a comoda în același proiect senzori și elemente de
acționare ale mai multor producători. Unitatea centrală reprezintă creierul casei, un calculator capabil
să coordoneze toate sistemele instalate, oferind în același timp o interfață flexibilă și comodă între
proprietar și casa lui. Această interfață poate folosi periferice digitale moderne precum
touchscreenurile, calculatoarele portabile, telefoanele mobile sau clasicele întrerupătoare, tastaturi,
telecomenzi infraroșu. Desigur, interfețele vor evolua în vii tor înspre controlul vocal sau, de ce nu,
telepatic.
În fine, componenta care face adevărata diferență între o casă inteligentă și una automatizată
este softwareul care o controleaza. Acolo se trage linia si se face adunarea: câte protocoale de
comunicați e știe, cu câte echipamente de la câți producători poate comunica, cât de bine știe să
interpreteze informațiile culese de senzori, cât de ușor este de configurat și folosit de către proprietar
și instalator, cât de bine știe să învețe obiceiurile propriet arului, cât de bine știe când să intervină și

11
când să stea deoparte, cât de ușor este de întretinut și extins, cât de sigură și stabilă e funcționarea în
timp.

Figura 2. Tehnologii de comunicare în casele inteligente
Sursa: http://casa -inteligenta.eu/casa -inteligenta/tehnologia -z-wave/
Evoluția softwareului care controlează casa inteligentă nu se va termina niciodată iar momentul
trecerii graniței dintre automat și inteligent va fi discutat aprins mult timp de acum înainte. Î n
concluzie, casele automatizate sunt o realitate chiar acum și au toate șansele să devină în curând un
fenomen de masă. Tehnologiile necesare sunt mature și exemple se pot găsi destule în piață. Dacă însă
acestea sunt, sau au șanse de a deveni, inteligent e într -un timp previzibil asta depinde de ce înțelege
fiecare prin inteligență.

1.3. Tehnologii disponibile în domeniul caselor inteligente

În domeniul de comunicare pentru casa inteligentă, găsim două necesități . Primul este modul
în care este posibilă comunicarea echipamentului în interiorul casei. Al doilea este de a conecta casa
inteligentă la lumea exterioară a Internetului.
În Figura 3, vedem cinci tipuri diferite de rețele.

12

Figura 3. Tehnologii disponibile în domeniul caselor inteligente
Sursa: https://powerprimer.files.wordpress.com/2013/03/network.png
Primul, rețelele WAN (WAN), constă, în general, din sateliți sau antene instalate pe turnuri sau
pe clădiri. Acestea servesc spații geografice mari. Aceste rețele pot fi servite prin tehnologii celulare
prin satelit sau terestru sau prin soluții fixe fără fir.
Al doilea, MANs (Rețele metropolitane) servește unei zone, de exemplu clienții unui district.
Al treilea, LAN (Local Area Network) servește nevoilor personale pentru o persoană care este
responsabilă să -și administreze propria rețea.
Al patrulea, PAN (Personal Area Networks) servesc nevoilor unui utilizator cu obiecte apropiate
cum ar fi un telefo n mobil.
Cea de -a cincea, rețelele BAN (rețelele corporale) reprezintă o continuitate a rețelei personale,
dar la o scară mai mică. Acest tip de rețea se bazează în principal pe principiul obiectelor inteligente
localizate pe corp și chiar în corpul utili zatorului.
WAN și MAN sunt utilizate pentru mediul înconjurător. Pentru rețelele WAN găsim
tehnologiile UMTS, EDGE, GPRS sau prin satelit. Aceste tehnologii sunt wireless (WWAN: Wireless
Wide Area Networks) și sunt capabile să transmită informații la o di stanță de până la 30 de kilometri.

13
Pentru MAN, găsim WIMAX care este capabil să transmită informații la o distanță de până la 20 de
kilometri LAN -uri, panouri și bannere sunt utilizate în mediul interior.
Pentru LAN, Wifi și HyperLan sunt în principal solu ții fără fir. Ethernet este soluția principală
a firelor. Pentru panouri, Bluetooth, RFID, Zigbee, UWB sunt soluții fără fir. CEBus, convergență,
emNET, HAVi ™, HomePNA ™, HomePlug ™, HomeRF ™, tehnologia Jini ™, LonWorks, UPnP,
VESA, USB și seria sunt sol uții prin cablu.
Pentru BAN -urile, există puține soluții acum. Putem nota soluția BodyLAN care utilizează
pielea pentru a transmite date. Ne vom concentra pe soluții de interior pentru a transmite date. Pentru
comunicarea în casa inteligentă, ne vom concen tra pe PAN, deoarece acestea sunt cele mai adaptate
în ceea ce privește distanța și fluxul. Putem găsi standarde și inițiative privind rețelele rezidențiale pe
care le vom dezvolta.
Bluetooth (IEEE 802.15.1) este tehnologia binecunoscută utilizată în tele fonul mobil și alte
obiecte (imprimantă, cameră digitală, …). Este un set de protocoale pentru proiectarea sistemelor care
permit controlul frecvenței radio pe sistem. Bluetooth permite conectarea dispozitivelor la o distanță
scurtă. RFID este tehnologia care este în prezent în plină creștere utilizând etichete pasive sau active
pentru a stoca informații acolo.
Zigbee (IEEE 802.15.4) este un standard fără fir de transmisie de date care permite comunicarea
mașinii cu mașina (M2M). Zigbee este orientat spr e domotică, având un consum foarte redus de
combustibil, ceea ce face ca bunul său principal să fie folosit în obiecte inteligente.
UWB este versiunea fără fir a USB -ului și trebuie să facă posibilă comunicarea obiectelor
noastre actuale USB fără fir la di stanțe scurte (aproximativ 10 metri). Aceste tehnologii se bazează pe
tehnologiile informatice existente. Cu toate acestea, putem găsi standarde dedicate habitatului. În
primul rând, tehnologia Busline implică utilizarea unui cablu care este prezent în cas ă. Datele sunt
transferate prin cablu către dispozitivele care permit dispozitivelor să comunice între ele.
Multe companii dezvoltă acum echivalente Powerline cu multe protocoale diferite. Cele mai
importante sunt BatiBus, CEBus, BEI, LonWorks și EHS. Toa te aceste companii se luptă una cu alta
și printre ele nu există nici o compatibilitate. Dar recent, Asociația Konnex [7] a încercat să facă un
standard comun, standardul Konnex -KNX, care va uni cele trei alternative europene actuale: BCI
(Asociația Batibu s), BEI (Asociația BEI) și EHSA . În Statele Unite, putem găsi standardul Cebus, iar
în Japonia standardul HBS. Un alt standard este standardul X10 fiind cea mai comună și mai ușoară
formă de tehnologie de acasă inteligent [6].

14
Această tehnologie este cen trată pe computer și dispozitivele nu pot comunica între ele.
Dispozitivul primește instrucțiunile de la computerul BACnet – Protocolul de comunicații de date
pentru rețelele de automatizare și control al clădirilor [8].
Dezvoltat sub auspiciile Societăți i Americane de Ingineri de Încălzire, De Răcire și Aer
condiționat (ASHRAE), BACnet este un standard național american, un standard european
prestandard și un standard global ISO (ISO 16484 -5). BACnet este un standard deschis, care în prezent
se străduieșt e să obțină acceptarea de către industrie. Dispozitivele LonWorks [9] comunică între ele
folosind protocolul care stă la baza programului LonTalk. Acesta implementează un sistem care sa
stabilit ca un standard defacto pentru controlul și automatizarea clăd irilor. În prezent, milioane de
dispozitive au fost instalate la nivel mondial în mii de soluții LonWorks.
Din 1999, Echelon Corporation a deschis protocolul LonTalk prin lansarea unei implementări
de referință descărcabile a acestui protocol pentru utili zarea pe orice procesor. În figura 1, putem
indica unii senzori în casa inteligentă. Aceasta este partea pe care ne vom concentra. Acești senzori
fac ca casa inteligentă să se poată observa pe sine. Cu ajutorul senzorilor, locuința inteligentă poate
determ ina ce este cel mai bun serviciu de oferit locatarilor . Acesta este ceea ce numim un sistem de
conștientizare a contextului.

15
CAPITOLUL II. ABORDAREA SOFTWARE
2.1. Conceptul de context
Pentru a oferi un serviciu mai adaptat pentru casa inteligentă , este necesar ca sistemul să respecte
lacoatarul și să colecteze informații despre mediul său fără a -I afecta intimitate .
Pentru a adapta serviciul la situația actuală, este necesar ca sistemul să fie sensibil la elementele
din ju rul locatarului . Este ceea ce numim un sistem de conștientizare a contextului .
Contextul îl constituie "toate informațiile care pot fi folosite pentru a caracteriza o entitate" [3].
Mai mult, definiția pe care o adoptăm este definiția formulată de Gaëtan Rey [5]. Acesta d efinește
conceptul de context ca : un întreg de circumstanțe în care o acțiune este sau care înconjoară un fapt și
face posibilă înțelegerea acestuia.
Astfel, el definește faptul că un sistem interactiv este : conștientizarea contextului atu nci când
acesta este capabil să identifice circumstanțele care înconjoară acțiunea (și în special acțiunea
utilizatorului) pentru a oferi un serviciu adaptat.
În figura 4 , Joelle Coutaz [1] prezintă diferitele straturi de abstractizare necesare dezvoltări i unui
sistem de conștientizare a contextului.

Figura 4. Procesul de adaptare la schimbările de context bazat pe un mecanism transparent
Sursa: https://pdfs.semanticscholar.org/de49/96d58a6bad46ff893f33bdb848c223442bda.pdf

16
Pentru a determina un context, este important să se caracterizeze informațiile provenite din acest
context. Pentru aceasta, este necesar ca sistemul de conștientizare a contextului să fie alimentat în date
contextuale care au un nivel semantic. Aceste info rmații contextuale reprezintă mediul și sunt
percepute în el.
Când vorbim despre percepție, ne îndreptăm spre utilizarea senzorilor care fac posibilă
cuantificarea unui fenomen fizic. Astfel, datorită diverselor senzori, este posibil să se perceapă
activi tățile care rezultă din mediul înconjurător al locatarului , adică în locuința inteligentă. Astfel,
putem spune că arhitectura percepției contextului va permite obținerea de informații contextuale
referitoare la locuitor și mediul său datorită senzorilor et erogeni pentru a furniza informații
contextuale relevante.
În mod concret, reprezentăm sistemul nostru de percepție a contextului în felul următor: În
figura 5, distingem trei etape.

Figura 5. Arhitectura senzorilor pentru casa inteligenta
Sursa: https://www.mdpi.com/1424 -8220/15/12/29797/htm

17
Partea inferioară a arhitecturii noastre se referă la senzori. Pe acest strat se realizează
achiziționarea datelor context uale datorită senzorilor.
Apoi, a doua parte se referă la context. Această parte este însărcinată să exploateze datele
contextuale pentru a furniza informații semantice mai înalte.
A treia parte se referă la utilizarea / gestionarea acestor date contextuale.

Figura 6. utilizarea / gestionarea acestor date contextuale
Sursa: https://www.mdpi.com/1424 -8220/15/12/29797/htm

18
2.2. IoT și conceptul de serviciu
După cum am văzut, trebuie să furnizăm servicii contextualizate locatarilor . Pentru a realiza
acest lucru, va trebui de realizat un furnizor de servicii.

Figure 1. IoT și conceptul de serviciu
Rolul furnizorului de servicii este de a furniza clienților săi serviciile pe care le -au subscris.
Pentru aceasta și cu preocupările pentru facilități, desfășurarea serviciului ales de un client este
efectuată de la distanță.
Desfășurarea serviciului se r ealizează pe gateway -ul rezidențial care devine o platformă de
servicii.
Un serviciu este un comportament determinat într -un mod contractual și în care contractul este
ocupat de un furnizor de servicii.
Abordarea orientată spre servicii se axează pe desc rierea și organizarea serviciilor pentru a
susține descoperirea lor dinamică în timpul executării. În această abordare, apariția sau dispariția
serviciilor în timpul execuției pot fi luate în considerare.
Această disponibilitate dinamică permite crearea d e aplicații capabile să se adapteze la diferite
situații, cum ar fi conștientizarea contextului.

19
Platforma OSGi
OSGi [4] este o specificație definită de Alianța OSGi, care conceptualizează o platformă de
implementare a serviciilor cu administrare de la d istanță. Implementarea referinței se face pe Java,
ceea ce permite instalarea acestuia pe orice sistem.

Figura 7. Exemplu de implementare a serviciilor
Sursa: https://en.wikipedia.org/wiki/OSGi

În Figura 7 , avem un exemplu de implementare a pachetelor. Spre exemplu: Furnizorul de
energie electrică dorește să ridice de la distanță consumul electric al clientului său. Pentru a face acest
lucru, implementează un pachet care face posibilă citirea contorului electric și transmiterea datelor
către operatorul electric. Astfel, mai mult e legături pot coexista împreună fără a interfera cu
comportamentul lor. Acesta este principalul avantaj al cadrului OSGi, mai multe servicii în același
timp și desfășurarea dinamică a serviciilor.

20
OSGi este în principal destinat a fi setat pe gateway -ul încorporat, cum ar fi gateway -ul intern
vazut anterior. Această platformă oferă un mediu standard pentru aplicațiile numite Bundle și oferă
diverse servicii cum ar fi gestionarea ciclului de viață al pachetelor (instalare, dezinstalare, pornire,
oprire și actualizare) într -un mod dinamic fără a fi nevoie să reluați complet poarta de acces.
Bundle este un fișier care conține un fișier descriptiv și un pachet de clase Java, cod de acces la
material și diverse resurse.
În cadrul OSGi, un serviciu este compus dintr -un singur pachet sau un întreg. Scopul principal
al OSGi, orientat spre servicii, este de a beneficia de capacitățile de independență a platformei și de
încărcarea dinamică a codului limbajului Java pentru a facilita dezvoltarea și implementarea din amică
a aplicațiilor pentru sistemele încorporate.

2.3. Arhitectura pentru percepția contextului
Definim modelul PCIA (Perception -ContextInference -Action) pentru a ține cont de contextul
casei inteligente. Vom vedea straturile pe care le considerăm necesare pentru dezvoltarea modelului
nostru PCIA.
În figura 8, putem vedea arhitectura noastră pentru a face modelul nostru PCIA. Vom vedea
stratul diferit al arhitecturii noastre.

21
În prima parte, începem să studiem stratul cel mai de jos al arhitecturii noastre, stratul de
percepție. A doua parte va prezenta metodele noastre de a folosi informații con textuale și de a se ridica
la nivel semantic pentru a oferi un serviciu mai adaptat locatarului . Acest middleware are ca punct de
plecare lucrările echipei Sumi Helal [12]. Ele prezintă o arhitectură de programare pentru spațiile
pervasive. Diferența majoră cu arhitectura noastră stă la nivelul stratului condus de eveniment.
Modulul este un punct final cu capacități de comunicare, procesare și stocare. Modulul va fi
conectat la mai multe lucruri. Lucrurile sunt în mod normal dispozitive I / O, inclusiv senzori, relee,
LED -uri, afișaje, motor etc. Lucrurile nu trebuie să aibă propriile capacități de procesare sau
comunicare. Controlerul modulului interacționează cu lucrurile și comunică cu serverul. Modulul în
sine este responsabil pentru gestionarea ori căror condiții de depășire a performanțelor. Aceste condiții
de eroare includ orice eșec de comunicare cu serverul, orice senzor sau eșec al dispozitivului de ieșire
etc.
Exemplul modulului include,
ESP8266 Controlul plăcii releelor.
Senzor de nivel al ape i bazat pe ESP8266.
Pi care este conectată la senzor de temperatură și umiditate.
Arduino Board care a conectat senzorul de mișcare și indicatorul LED.
Tabloul de bord de administrare bazat pe web care are mai multe intrări de utilizator.
Microprocesorul d in modul este, de asemenea, responsabil pentru stabilirea conexiunii la rețea
(WiFi) conectarea la server, autentificarea la server, inițializarea lucrurilor, actualizarea stării la
server, executarea comenzilor de pe server și stocarea temporară dacă este necesar. Modulele au
comunicare full duplex către server prin websocket. Modulul și lucrurile au ID -uri unice, pe care le -a
folosit pentru identificarea fiecărui modul de către server.
Modulele și lucrurile pot efectua funcționalități individuale. Dar pen tru a lua decizii automate,
lucrurile multiple trebuie să lucreze împreună. Acesta este locul unde se află rolurile sistemului.
Sistemul este funcționalitatea unui sistem de automatizare a locuinței. Sistemul are mai multe
elemente de intrare și ieșire și deciziile și secțiunea de procesare a datelor pe modulul server. De
exemplu, controlul automat al nivelului apei este un sistem. Care au senzor de nivel ultrasonic de apă
și releu de comutare a motorului, deoarece lucrurile și serverul au propriul modul de control și
prelucrare cu setări configurabile.

22
2.4. Dificultăți de percepție
În prezent, senzorii existenți pe care îi putem obține oferă diverse date conform unui protocol
specific al producătorului lor. Apoi, este dificil să găsiți un model generic adap tat fiecărui senzor.
Adăugăm un nivel de abstractizare pentru a avea un strat unificat de senzori de date. Ne bazăm stratul
pe standardul IEEE 1451 [10] care vizează definirea unei interfețe standardizate pentru rețelele de
senzori. Acest lucru face posibi lă configurarea automată a senzorilor prin integrarea în acestea a unei
interfețe specifice și a unei funcții de recunoaștere automată.
Cum să transmiteți informații? Avem o rețea de senzori, așa că trebuie să ne întrebăm cum pot
fi transmise datele senzo rilor în această rețea. În acest sens, găsim senzori (producători) și entități care
au nevoie de aceste date (consumatori). Senzorii produc date în rețea, iar consumatorii folosesc datele
prezente pe această rețea. Această politică se bazează pe conceptul de bus software care permite o
comunicare a grupului.
O magistrală de software face posibilă gestionarea unui întreg dinamic al entității care poate să
apară sau să dispară din magistrala.
Acest concept de dinamism corespunde constrângerilor unui sistem bazat pe senzori, deoarece
este posibil să se adauge sau să se retragă un senzor (atunci când există un defect, pentru întreținere
preventivă, să se actualizeze ….).
În cazul nostru, este preferabil să folosi m această magistrală în modul asincron [11]. Într-adevăr,
deoarece datele senzorilor sunt puternic eterogene, datele vor fi furnizate în bus software într-o
manieră aleatorie.
Pentru a nu scana bus software permanent, este mai judicios să fii informat când au fost
publicate date relevante de la acesta .
Cuplarea dintre producător și consumator este slabă cu o astfel de strategie.
Modelul de publicare / abonare este un model de comunicare adecvat arhitecturii noastre, unde
este necesar să adăugăm conceptul de evenimente pe care îl putem găsi în m odelul bazat pe
evenimente.
Rolul mediatorului este gestionarea abonamentelor la un eveniment, recepția acestora, filtrarea
acestora și direcționarea către consumatorul interesat.
Evenimente emise de stratul senzorului: Nivelul senzorului este responsabil să emită evenimente
care corespund informațiilor din mediul înconjurător.
Evenimentul emis de stratul senzor se bazează pe standardul IEEE 1451 și are următoarea formă:
• SensorV alue: Valoarea furnizată de senzor.

23
• TimeStamp: marcarea temporizării face posibilă cunoașterea momentului în care evenimentul
a fost emis.
• SensorUnit: Reprezintă clasa informațiilor furnizate de senzor (Temperatură, prezență …).
• Incertitudine: A ceste date permit obținerea unei valori care reflectă incertitudinea măsurării
unui senzor. Această incertitudine reprezintă o probabilitate obținută cu tratamente anterioare
• ID senzor: identificator senzor unic care transmite date.
• MsgID: Identificat or unic al mesajului transmis. Acest identificator este incrementat după
fiecare trimitere a mesajului. Aceasta face posibil ca un consumator să nu fie conștient de vechile
mesaje care ar fi fost pierdute în autobuz.
Acesta este modelul de achiziție a dat elor senzorilor și distribuția lor pe magistrala bazată pe
evenimente.
Acum vom prezenta partea de nivel superior care are sarcina de a utiliza datele senzorilor.
Propunem să exploatăm arhitectura de percepție a contextului descrisă anterior și făcând pos ibilă
raționamentul cu datele contextuale. Acesta integrează conceptul de servicii pentru locuitori. Din
datele contextuale colectate, sistemul va furniza serviciului adaptat locatarului . Aceste servicii vor
rezulta dintr -o fază de decizie.

2.5. Stratul de servicii
Stratul de servicii colectează trei tipuri de servicii.
Serviciile de bază care au sarcina de a furniza date contextuale de la senzor.
Serviciile compuse care au rolul de a agrega un ansamblu de date contextuale pentru a furniza
date cu o sem antică mai importantă.
Serviciile contextuale sunt serviciile oferite locatarului pe baza informațiilor observate în mediul
înconjurător.
Serviciile contextuale pot utiliza datele rezultate din serviciile de bază sau datele rezultate din
serviciile compu se. Serviciile contextuale trebuie luate în considerare la nivelul stratului de aplicație.
Pentru aceasta se apelează la m odelul context:
Pentru a modela acest context, majoritatea lucrărilor utilizează o abordare orientată pe obiecte
a contextului sau o reprezentare textuală a contextului.
Modelul nostru context este articulat în jurul unei ontologii care face posibilă modelarea casei
inteligente. Această ontologie oferă reprezentarea fizică a locuinței inteligente (poartă, perete,
fereastră …), precum și obiectele casei inteligente (mobilier, aparate electrice, …).

24
În același mod, această ontologie face posibilă reprezentarea locatarului prin modelarea
caracteristicilor și preferințelor sale (localizare, identificare …).
Astfel, această ontologie este completată de informații contextuale provenite de la senzori.
Aceasta face posibilă obținerea unei reprezentări a locatarului și a mediului său la un moment dat.
Folosind o abordare bazată pe ontologie, obținem o reprezentare formală a contextului și metodelor
de raționament asupra datelor contextuale.
Informațiile de context sunt exprimate în RDF și în ontologia OWL.

Figura 8. Ontologia OWL
Sursa: https://www.w3.org/TR/owl2 -overview/

Această lucrare propune posibilitatea extinderii ontologiei în cazul adăugării sau retragerii
elementului. Ontologiile se bazează pe limbajul OWL, sugerat de W3C și care oferă o mai mare
capacitate de interpretare a conținutului modelului decât diagrama XM L, RDF și RDF (RDF -S).
Cu un vocabular suplimentar și o semantică formală, OWL face posibilă aplicarea aplicațiilor
pentru a trata conținutul modelului.

25
Datorită OWL, este posibil să se reprezinte semnificația termenilor de vocabular și a relațiilor
dintre acești termeni.
În cazul nostru, ontologiile ne vor permite să modelăm într -un mod formal contextul din casa
inteligentă și să procedăm la faze de inferență.

2.6. Concepte contextuale privind inferențele:
Motivarea datelor contextuale va face posibi lă introducerea unui strat de inteligență artificială
în arhitectura noastră și crearea de date contextuale la nivel înalt, pornind de la date contextuale de
nivel scăzut.
Să luăm exemplul în care îl avem pe Ion în camera lui, stand în pat cu lumina aprin să. Putem
porni de la o regulă simplă definind că Ion doarme . Informația " Ion doarme " este informație
contextuală la nivel înalt, în timp ce informația " Ion este în cameră", " Ion este în pat ", "lumina este
oprită" sunt informații nivele contextuale scăzute .
Cu o serie de reguli, este posibilă definirea unor informații contextuale de nivel înalt și
furnizarea unui serviciu mai adaptat situației în curs de desfășurare. Considerăm că regulile de prim
ordin sunt suficiente pentru a descrie contextul.
Prin urm are u tilizăm SWRL pentru a gestiona ontologia noastră.

26
Sursa: https://www.youtube.com/watch?v=rNbgibgdlD4 , https://protege.stanford.edu/short –
courses.php
SWRL este o propunere a W3C care urmărește unificarea regulilor OWL și a regulilor
inferențelor logice. Am ales KAON2 API pentru a interacționa cu cadrul OSGi.

CAPITOLUL III. IMPLEMENTAREA PROIECTULUI
Pentru a demonstra fezabilitatea și eficacitatea prototipului pe care l -am propus, este necesară
implementarea unui mediu real de casă. Am achiziționat senzorii menționați în secțiunea 2, legați cu
o placă de dezvoltare bazată pe TI -cc2530, iar atât nodul slave, cât și nodul master sunt capabili să
eșant ioneze datele.

Figura 9. Placă de dezvoltare bazată pe TI -cc2530
Sursa: http://wsn.blogs.ua.sapo.pt/970.html

27
Un Raspberry Pi bazat pe ARM11 a servit ca nod principal de control, care a preluat sarcina de
stocare, volumul de calcul, WLAN AP, functia de router si controlul feedback -ului. În plus, a fost
conectat la un server public cloud.

Figura 10. Raspberry Pi bazat pe ARM11
Sursa: https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi#/media/File:Raspberry_Pi_3_B%2B_(39906369025).png

După cum se arată în figura 1 0, echipamentul minim al unei case de detectare necesare este
marcat ca albastru închis, incluzând PIR -uri, declanșatoare, detectoare nocive, senzori de mediu
integrați cu o cutie frontală și un server bazat pe ARM.
Pentru extensia cu mai multe casete de d etectare din față într -o casă reală, dispozitivele
inteligente, o cameră IP, aparatele cu infraroșu, fișa Wi -Fi și releul sunt opționale, după cum se arată
în blocurile albastru deschis.
Aparatele de uz casnic afișate în blocuri gri, care aparțin rezident ului, cum ar fi televizorul,
aparatul de aer condiționat, ceainicul electric, becul și ventilatorul de evacuare, trebuie conectate cu
conectori Wi -Fi sau relee pentru control automat.

28
În plus, o aplicație mobilă permite utilizatorului să verifice informaț iile despre mediu și starea
aparatelor electrice, a telecomenzii și a alarmei atunci când este necesar. Protocoalele de legare și
comunicare detaliate ale modulelor sunt prezentate în Figura 11.

29

Figura 11. Legăturile de arhitectură și module ale senzorilor de acasă.

30
3.1. IoT Home Security Model
IoT Home Security Model poate fi accesat de la distanță folosind orice dispozitiv inteligent și
PC pentru a monitoriza starea de securitate în interiorul casei prin intermediul datelor colectate de la
senzori prin Internet.

Figura 12. Promo Video IoT
Sursa: https://www.hackster.io/aaronkow/iot -home -security -model -71e48e

Când modul de securitate este activat, orice activități nocive recunoscute care au avut loc în
interiorul casei v or fi detectate prin intermediul senzorilor instalați și vor transmite automat mesajul
de avertizare către proprietar prin intermediul internetului.
Datele de la senzori vor fi stocate în mod constant în memoria cloud și vor interacționa cu
aplicația pers onalizată bazată pe web care îi permite să afișeze datele într -un site web, ceea ce permite
proprietarului de case să aibă avantajul de a monitoriza orice potențială activitate dăunătoare care ar
putea apărea casa în timp real. O altă caracteristică suplim entară a securității în acest proiect este

31
tehnologia Access Control, acest sistem folosește abordarea "Near Field Communication" (NFC)
pentru a permite accesul persoanelor recunoscute (oaspeți sau membri ai familiei) cu dreptul de a intra
în casă.
Structu ra acestui model este construită în conformitate cu schema de planșeu așa cum se arată
în secțiunea schematică. Materialele utilizate sunt placaj cu dimensiunile de 64,5 cm (L) x 61,5 cm
(W) x 0,8 cm (H) ca sol, placile de placaj ambarcațiunile pentru cons truirea zidurilor și componentele
electronice principale constau din 6 senzori, 1 cititor NFC și 2 microcontrolerele, alte componente
minore se pot referi la lista mea de componente.

Figura 13. Structura modelului de placaj
Astfel, produsul de finisare este acoperit aproape de 85% de materiale de placaj. Asemănător
construcției casei reale cu beton, conceptul de construcție a acestei case este în întregime dependent
de clasa adezivă puternică de prepolimeri și polimeri reacti vi cunoscuți ca poliepoxizi sau epoxi.
Designul acestui sistem este foarte simplu, care funcționează într -un flux bidirecțional. Primul
flux a pornit de la datele furnizate de senzori prin intermediul mircocontroller și la nor prin internet și
recuperate d e orice dispozitive inteligente. Al doilea flux este fluxul de răspuns de la utilizator la
microcontroler instalat la domiciliu prin conexiune la internet și la mecanismele de răspuns (LED on

32
/ off, servomotor, pompă de apă, așa mai departe …) pentru a r eacționa. La fel ca modelul stratului de
IoT, mi -am proiectat un strat simplu de ierarhie pentru acest model de acasă.

Figura 14. Design de sistem IoT model

Serviciul web IoT este personalizat realizat de mine. Caracteristicile acestui serviciu web includ
capabilitatea în timp real de a prelua și monitoriza datele senzorilor, tabloul de bord pentru starea
inițială, mesajul de avertizare al sistemului, stocarea datelor senzorilor, logarea completă a datelor și
configurarea standardului de siguranță.
Serviciile pot fi vizionate în imagini :
• Imaginea 1: Tablou de bord conectat cu modelul de acasă
• Imaginea 2: Configurația indicatorului de siguranță
• Imaginea 3 : Graficul de înregistrare a datelor
• Imaginea 4: Exemplu de grafic de date de 10 minute
• Imaginea 5: Exemplu de înregistrare completă a datelor
• Imaginea 6: Exemplu de mesaj de avertizare de sistem
• Imaginea 7: Exemplu de securitate este dezactivat utilizând NFC

33
• Imaginea 8: Exemplu de stare spike curentă
• Imaginea 9: Senzor de vibrații în timp real
• Imaginea 10: Senzorul de apă în timp real
• Imaginea 11: Senzor de gaz în timp real
• Imaginea 12: Senzorul de temperatură în timp real
• Imaginea 13 : Senzor de umiditate în timp real
• Imaginea 14: Date cititoare NFC în timp real

34

Figura 15. Connected Dashboard with Home Model

35
Procesul de construcție:
a – Planificarea și proiectarea planului de locuințe
Înainte de a se desena planul casei, schița inițială a planului de locuințe se bazează pe amenajarea
senzorilor și a mobilierului care se instalează în primul rând
Prezentarea reală a aranjamentului pentru mobilier este pre zentată în imaginea de mai jos. În
partea stângă a figurii se află placa cu configurația microcontrolerului și distribuția de energie.

Figura 16. Concepția aranjamentului senzorilor și mobilierului cu scopul de a elabora planul de
locuințe

36
Materialele implicate aici se referă la pregătirea personalizată pentru modelul casei.
Finalizarea cadrului dur . Această fază este foarte esențială pentru structura generală a casei,
deoarece se ocupă de învelișul sau scheletul casei. Ambele sisteme vor fi finalizate în această fază.
Specificații Arduino
Proсеsorul funcționează la 5V.
Limitele recomandate a voltaj ului pentru Arduino sunt de 7 -12V dar poate opera până la 6 -20V.
Curentul pentru pinii I/O: 20mA – 40mA
Curentul pentru 3.3V: 50mA
Memorie Flash – utilizată pentru a memora programul се trebuie rulat (între 32K – 256K)
Memorie SRAM – echivalentul RAM ( 2K – 8K)
Memorie EEPROM – pentru a reține informații (microHDD: 1K – 4K)

Senzori ( се pot fi conectați la pinii analogici)
Temperatură, umiditate, barometrici (presiune atmosferică), altitudine, ploaie
Lumină, culoare (RGB)
Distanță [ultrasonic, IR, laser]

37
Diverse tipuri de gaze
Senzori ( се pot fi conectați la pinii analogici)
Recunoaștere comenzi vocale (voi се recognition)
Programarea
Majoritatea senzorilor au deja biblioteci (eng. libraries) construite de producătorii lo r.
Senzor simplu: sensorValue = analogRead(sensorPin);
În continuare vor fi enumerați o serie de senzori ne сеsari:

Microfon, detector sunet, recunoaștere vocală, knock

38
IR (telecomandă)

Lumină, UV Temperaturi mari : Masoara temperaturi foarte mari (-200, 700) cu precizie de 2 grade.

Temperatură, termometru infraroșu

39
Senzori gaze

RTC WII Nunchack

Pentru a oferi un feedback în lumea reală, Arduino va putea comanda diverse echipamente (mai
mult sau mai puțin complexe).
Actuatori vizuali – Leduri

40

Actuatori vizuali – Leduri / VGA out

41
Verificarea procesului de conectare și conectare . În această fază, toți senzorii și modulul NFC
sunt instalați în poziția planificată. Apoi, procesul de cablare poate fi continuat. Între timp, în timpul
proce sului de conectare, conectivitatea circuitului este testată din când în când pentru a împiedica
conexiunea necorespunzătoare a cablului.

Figura 17. Conectarea senzorilor

În timpul procesului de conectare, există un număr total de până la 38 de puncte care trebuie
completate în această sarcină. Pentru toate cablurile de conectare sunt clasificate corespunzător
sistemul de pereți care conține 4 segmente cunoscute sub numele de cabluri de perete 1, cabluri de
perete 2, cabluri de p erete 3 și cabluri de perete 4 (total de patru pereți principali). În cele din urmă,
aceste cabluri sunt încadrate pe pereții din interiorul casei cu epoxid de adeziv puternic. Exemplele de
lucrări de cabluri sunt prezentate mai jos.
AWS IoT

42
Am decis să folosesc acest proiect pentru a funcționa folosind AWS IoT. În loc să folosesc
"HTTP" ca protocol original, am modificat protocolul de comunicații de date utilizând MQTT cu
conexiune securizată de la AWS IoT.
Modelul excelent despre modelul AW S IoT este accentul pus pe securitatea în cloud și
acoperirea autentificării puternice, pentru ca fiecare dispozitiv IoT care trebuie conectat să aibă nevoie
de acreditări (certificat X.509 și certificat AWS) pentru a accesa brokerul de mesaje. TLS este fo losit
pentru a cripta conexiunea dintre dispozitiv și broker, ceea ce creează o comunicație securizată end –
to-end.
Deși este foarte util să folosiți acest protocol de comunicare în comparație cu "HTTP", dar există
un dezavantaj atunci când utilizați aceast ă abordare în acest proiect.
Codul sursă inițial pentru Arduino Yun nu pare să funcționeze bine cu Yun -Sdkfrom AWS IoT,
controlul LED -urilor "HTTP" devine caduc. (Anexa 2)
Dar, în ansamblu, mesajul de date funcționează destul de bine și, în comparație cu abordarea
inițială "HTTP", voi merge cu siguranță pentru "MQTT" cu AWS IoT. Nu numai din cauza securității,
"MQTT" oferă beneficii cum ar fi utilizarea redusă a energiei, pachetele de date minimizate și
distribuirea eficientă a informațiilor.
Observații i mportante din codul sursă:
/*
Example of Publishing a Topic in AWS IoT Home Security Model
(Code can be found in IoTHome -Yun.ino)
*/
char userid[] = "your -user-id-here"; // line 57
setTopic("IoTHome/nfc/"); // line 377
aws_iot.data(arrayTopic, value0); // line 378
void setTopic(char* topic){ // line 383
*arrayTopic = 0; // line 384
strcat(arrayTopic, topic); // line 385
strcat(arrayTopic, userid); // line 386
} // line 387
/*
Example of Output Topic (Code can be found in iot_config.cpp)
*/

43
Serial.print(topic); // line 106
// will output "IoTHome/nfc/your -user-id-here"
// userid is used for authentication in Web App
Codificarea pentru acest proiect este open -source, vă rugăm să consultați secțiunea Cod pentru
replica mea Github cu numele "AWS -IoT-Home -Security -Model -HW".
Tablou de circuite imprimate pentru modelul IoT Home Security

Figura 18. Schematics diagram designed for IoT Home Security Model.

44

Figura 19. Floor plan designed for IoT Home Security Model.

45

Figura 20. Floor Plan designed for IoT Home Security Model.

46

Figura 21. Printed Circuit Board for IoT Home Security Model.

47
3.2. ZigBee Front -End
Caseta de detectare este dispozitivul frontal de prelevare a probelor, pentru a colecta datele vii
și de mediu de la senzori i plasați în casa de locuit . Nodurile slave, necesare pentru fiecare cameră, pot
fi atașate la perete și pot funcți ona cu o baterie. Pentru senzorii PIR, frecvența eșantionării este de 0,2
Hz. Pentru senzorii de mediu, un interval de timp de 1 ~ 5 minute este suficient pentru utilități și
economisește cât mai multă energie posibilă. Datele sunt transmise prin IC -ul baz at pe TI -cc2530 prin
zig-z-stack Z la nodul principal.
Protocolul ZigBee este împărțit în cinci straturi:
1. stratul fizic (PHY),
2. stratul de control al accesului media (MAC),
3. stratul de rețea (NWK),
4. substratul suport pentru aplicații (APS),
5. stratul de aplicație (APL).
Protocolul ZigBee este împărțit în două părți;
1. IEEE802.15.4 definește specificațiile tehnice ale stratului fizic și MAC, iar
2. ZigBee Alliance definește stratul de rețea, stratul de securitate și specificația stratului de
aplicație, o funcție de realizare și oferă utilizatorului un număr de straturi de aplicație, API.
Sub-stratul de suport al aplicației este să furnizeze un număr de funcții API, pe lângă masa de
legare, care este stocată și în substratul de suport al aplica ției. Obiectul dispozitivului ZigBee este
portul de rulare 0 aplicații ZDO, în principal pentru a oferi anumite funcții de administrare a rețelei.
După cum se poate observa din Figura 12, procesul de stabilire a rețelei este realizat de ZDO,
după ce rețeau a este stabilită, stratul aplicației va primi mesaje ZDO_STATE_CHANGE, iar mesajul
conține starea actuală de rețea a nodurilor, folosind GenericApp_NwkState = (devStates_t) (MSGpkt –
> hdr.status); poate citi starea curentă a rețelei, în calitate de coordona tor, starea rețelei este
DEV_ZB_COOR după configurarea rețelei.

48

Figura 22. Procesul de conectare a coordonatorilor.
Nodul principal trebuie să fie amplasat în centrul casei, în special în camera de zi, deoarece raza
reală cu atenuarea peretelui este de aproximativ 25 m.
În plus, nodul principal lucrează cu adaptorul de alimentare, deoarece transformă datele de la
ZigBee la semnalul Wi -Fi prin ESP8266, ceea ce înseamnă că mai mult consum de energie nu mai
corespunde unei scheme de acumulatori. Nodul master colectează toate datele de detectare și îl
transmite pe serverul principal de control.
3.3. Recunoașterea activității
După instalarea senzorilor și a casetei frontale, primul pas al serverului principal este de a
configura senzorii și aparatele. Pentru a fi compatibile cu mai mulți senzori și dispozitive pentru
scalabilitatea noastră, sunt necesare două biblioteci de mapare.
O bibliotecă este destinată senzorilor, care definește tipul, versiunea, funcția, formatul datelor
și parametrii.
O altă bibliotecă este pentru dispoz itivele de control, cum ar fi conectori Wi -Fi, relee,
televizoare și aparate de aer condiționat.

49
Modulul de configurare stabilește aceste setări, se potrivește senzorilor și dispozitivelor cu ID,
adăugând activitățile de rutină brute ale rezidentului, asoc ierea activității cu logica de control
corespunzătoare.
Toți senzorii și dispozitivele sunt în mod natural grupați de cameră pentru a fi asociate cu
activitatea umană, iar un program de test iterativ este necesar pentru a obține o mai bună calitate QoE.
O diagramă de flux a întregului modul de configurare poate fi văzută în Figura 13.
În urma practicii obișnuite, colectarea efectivă a datelor de viață a rezidentului este stocată ca
set de formare pentru a recunoaște activitățile și obiceiurile de rutină. C u cât locuitorii utilizează mai
mult sistemul nostru de detectare, cu atât este mai mare acuratețea clasificatorului de comportament.
Atât reglarea cât și modificarea sunt suportate pentru a rafina aplicația printr -o operație de browser
conectată direct la serverul de acasă prin WLAN.

Figura 23. Diagrama fluxului modulului de configurare.

3.4. Feedback -Back Control al aparatelor
Principalul program care rulează pe Raspberry Pi este de a asculta și de a răspunde la datele de
la senzori. După cum se arată în Figura 14 și Figura 15, serverul de domiciliu pornește și inițializează
configurația și conectează adresa IP la un server de t ip cloud. Apoi, așteaptă datele transmise de la
senzori și returnează reacția rezonabilă după configurația inițială. Există patru clase de funcții pe care
le-am furnizat:
(1) auto -verificare, verificarea integrității și consistenței senzorilor și starea d ispozitivelor
pentru a informa utilizatorul dacă un dispozitiv nu funcționează, la fiecare repornire și interval de 6
ore;

50
(2) O alarmă pentru a detecta scurgeri de gaz sau incendii. Mai mult, atunci când un utilizator
pleacă de acasă și modul de securitate este activat, dacă există vreun pauză sau un intrus, acesta va
activa senzorii PIR, va informa rezidentul și poliția;
(3) Recunoașterea activității: folosirea clasificatorului inst ruit pentru determinarea comenzii
auxiliare a aparatelor electrice, cum ar fi activarea luminilor sau a unui aparat de aer condiționat;
(4) Detectarea ieșirilor: am folosit algoritmul DBSCAN și distribuția statistică normală pentru
a extrage un comportame nt anormal și a trimite un mesaj de precauție persoanelor potrivite.

Figura 24. Controlul logic Raw IoT

51

Figura 25. Diagrama detaliată de control al feedback -ului de detectare în casa inteligentă.

3.5. Sincronizarea cu serverul Cloud
Pentru a obține controlul la distanță și observarea aparatelor de uz casnic, este necesar un server
de cloud și o bază de date pentru adresele IP și cartografiere de stare. Am adoptat un server al cloud –

52
ului Ali, relativ în alt, care este similar cu serviciile cloud -ului Amazon Web Services (AWS) din
China. O cercetare independentă bazată pe serverul cloud Ali și dezvoltarea de sisteme computerizate
distribuite pe scară largă prin intermediul tehnologiilor de virtualizare pri n intermediul resurselor IT,
oferă posibilități de auto -gestionare, securitate a datelor și alte avantaje.
Mediul software al serverului cloud pe care l -am utilizat este lățimea de bandă de 1 Mbps,
nucleul CPU 1, memoria de 4 GB, sistemul de operare Ubuntu de 64 de biți, dotat cu baza de date
apache php5.2 și Mysql5.3. Acesta oferă un mediu de bază pentru extensiile de dezvoltare elastică.
Pe baza software -ului și a mediului de dezvoltare, a fost creat serviciul nostru de cloud și
arhitectura inteligentă de acasă. Utilizăm scripturile PHP pentru a scrie programul serverului și a
implementa programul pe un server cloud pentru prelucrarea, analiza, transmisia și stocarea datelor.
Caracteristicile de bază ale unui server de cloud de acasă includ:
(1) Primirea u nei comenzi de la o aplicație, analizarea comenzii, stocarea acesteia în baza de
date și trimiterea acesteia la domiciliul utilizatorului Zmeură, pentru controlul la domiciliu.
(2) Trimiterea informațiilor dintr -o bază de date către aplicație, pentru a le arăta proprietarului,
astfel încât utilizatorii să poată fi observați în timp real în situația de la domiciliu. Pe partea serviciului
de tip cloud, informațiile despre aparate și senzori sunt stocate în baza de date cloud prin programul
php care îl va trim ite pe partea aplicației pentru a obține un efect de afișare în timp real.
(3) Primirea datelor de stare de la senzorii de acasă și aparatele electrice. Deoarece schimbările
în aparatele de uz casnic și datele senzorilor apar în timp real, există acces int ermitent la informații și
distribuirea datelor de la casa de Raspberry Pi, stocate pentru sincronizare.
Când serverul comunică cu aplicația, folosim formatul JSON (JavaScript Object Notation).
Diagrama fluxului de sincronizare de la serverul de domiciliu l a aplicația mobilă prin serverul cloud
este prezentată în Figura 16.

53

Figura 26. Schema de sincronizare.
Odată cu creșterea volumului de utilizatori, ar fi necesară arhitectura unui cluster cu sarcină
echilibrată pentru a furniza servicii în viitor pentru extinderea dimensiunii clusterului. Un model de
management bazat pe server al standalonei originale nu ma i poate satisface cerințele, astfel încât noile
cerințe trebuie să fie centralizate, cu volum de pachete, gestionare automată și capabile să execute
sarcinile programate în masă.
LVS -ul de bază (pool cache memory) este nodul de planificare, iar nodul este responsabil pentru
algoritmul de programare dispersat pentru a curge prin fiecare nod. Datorită programării consumului
de resurse limitate, este posibil să se producă o rată de producție ridicată, cu un număr mai mare de
noduri.
În ansamblu, serverul cloud acționează ca un pod în casa inteligentă și conexiunea de la
schimbul de informații la domiciliu și aplicație, permițând utilizatorilor să cunoască informațiile de la
domiciliu. Lista de caracteristici este prezentată în Tabelul 3, iar arhitectura bazei d e date este
prezentată în Figura 17.

54

Figura 27. Segmente detaliate și arhitectura bazei de date cloud.

3.6. Aplicatie mobila
Există mai multe platforme pentru dezvoltarea de aplicații telefon inteligente, cum ar fi
Windows Mobile, Symbian, iOS și Android. În sistemul propus, majoritatea telefoanelor și
dispozitivelor portabile suportă sistemul de operare Android. În ciuda mediului în curs de dezvoltare,
putem analiza modulele diferitelor funcții decât logica de servicii. Con figurația software este ilustrată
după cum urmează:
• Sistem de operare: Windows 8.1:
• Android API: Sandwich Ice Cream
• Număr de serie: API 14
• Versiune:> = Android 4.0:
Aplicația proiectată pentru sistemul de acasă inteligent oferă utilizatorilor următoarele
funcționalități:
(1) conexiune la distanță (prin internet) la serverul micro -web inteligent acasă pe Raspberry Pi
(cu configurație software de Linux, Nginx, SqLite ș i PHP ca server de acasă); necesită autentificare
IP reală și autentificare utilizator;

55
(2) Controlul și monitorizarea dispozitivelor;
(3) Stabilirea sarcinilor și stabilirea controlului automat al mediului de acasă inteligent;
(4) opțiunea de schimbare a parolei;
(5) Suportă activarea vocii pentru funcțiile de comutare.
Pentru Android, limbajul de programare Java folosind Kitul de dezvoltare software Android
(SDK) a fost utilizat pentru dezvoltarea și implementarea aplicației s mart home. SDK include un set
complet de instrumente de dezvoltare, cum ar fi depanator, biblioteci, emulator de telefon cu
documentație, cod exemplu și tutoriale.
Android Studio (care rulează pe platformele de dezvoltare Windows 7 și 8), care este un med iu
de dezvoltare integrat suportat oficial (IDE) utilizat împreună cu Android, când Google a confirmat
oficial că grupul lor Android a anulat sprijinul Eclipse în Android .
Instrumentele de dezvoltare (ADT) Plug -in este folosit pentru a dezvolta aplicația smart home.
Capturile de ecran ale aplicației smart home developed sunt prezentate în Figura 18, în timp ce
prelucrarea aplicației smart home este prezentată în Figura 19.
Când este necesar să se conecteze și să se acceseze serverul micro -web micro -web, ut ilizatorul
nu trebuie să introducă adresa IP reală a serverului web. Ceea ce trebuie să facă utilizatorul este să
introducă un nume de utilizator și o parolă, care este setată și configurată de suport tehnic post –
vânzare. În configurație, suportul tehnic s e presupune că se potrivește cu serverul IP distinct cu
serverul IP al cloud și cu numele de utilizator și parola.
Atunci când micro -serverul web acordă acces la aplicația inteligentă de acasă, pachetul de
răspuns care conține codul de răspuns va fi recepț ionat, ceea ce înseamnă starea conexiunii sau
informații despre eroare în timpul conectării. Aplicația procesează pachetul de răspuns pentru a
determina răspunsul serverului micro -web. Codul de răspuns 200 indică faptul că parola este corectă,
iar aplicați a va comuta la pagina principală, care reprezintă navigarea către o altă pagină, inclusiv o
pagină de interogare și o pagină de control.

56

Figura 28. (a) Remote control GUI; (b) Snapshot camera of front page; (c) Status query GUI.

57

Figura 29. Prelucrarea generală a aplicației propuse pentru locuințe inteligente.

58
În pagina de interogare, aplicația se sincronizează automat și se actualizează la fiecare trei
secunde printr -un interval de timp prestabilit, utilizând datele din pachetul de răspuns pentru a reflecta
starea în timp real a dispozitivelor inteligente de or igine (tabelul 3). Frecvența interogării poate fi, de
asemenea, stabilită de utilizatori. Codul de răspuns și dispozitivele cu starea lor sunt ambalate în
format JSON, al cărui format este "cheie: valoare", similar cu xml, care este acum utilizat în mod
extinse.
Este necesar un format JSON pe două niveluri, deoarece există mai multe dispozitive în întregul
sistem. Pentru următorul nivel de JSON, acesta conține informațiile unui alt dispozitiv.
În pagina de interogare, atunci când aplicația sincronizează au tomat și detectează că există
informații de avertizare în pachetul de răspuns, aplicația inteligentă de acasă este proiectată să împingă
o notificare de avertizare pe placa de notificare. În acest fel, utilizatorii pot atinge notificarea pentru a
vedea cap tarea camerei, care este, de obicei, o imagine.
Astfel, proprietarii de case sunt avertizați și sunt capabili să se ocupe de spargerea, detectarea
incendiilor sau problemele care amenință viața. Sistemul de acasă inteligent a fost complet funcțional
pentr u comutarea aplicațiilor și, pe măsură ce aparatele sunt pornite, interfața cu utilizatorul este
actualizată pentru a reflecta starea curentă. Sistemul inteligent de acasă a fost, de asemenea, testat
pentru detectarea incendiilor și a incendiilor, prin car e a detectat cu succes evenimentele respective,
generând un e -mail către utilizator și activând o sirenă. O notificare va fi primită de utilizator pe
dispozitivul mobil.
Pe pagina de control, utilizatorul poate efectua acțiunea dorită din interfața grafică atunci când
este permis accesul. Parola poate fi, de asemenea, gestionată de utilizator din aplicația inteligentă de
acasă. Dacă parolele noi se potrivesc, atunci pachetul de comandă care conține noua parolă este trimis
la serverul web micro. Dacă parola este schimbată cu succes, codul de răspuns 201 va fi primit.
Comunicarea cu serverul web în pagina de control este similară celei din pagina de interogare.
Structura generală a pachetelor de răspuns și codurile de stare reprezintă o stare diferită a ultimei
sarcini de control.
Cu toate acestea, ceea ce este diferit este că în această structură este construit un singur nivel de
JSON, un singur dispozitiv la un moment dat. Dispozitivul și identificatorul identifică fiecare
dispozitiv, iar starea reprezi ntă starea dispozitivului pe care utilizatorii doresc să îl controleze în
sistem. Zero indică starea de oprire în timp ce una indică starea pentru funcțiile de comutare.

59
În pagina de control, modul de securitate poate fi activat și în cazul în care mediu l de acasă
inteligent va fi controlat la fel ca atunci când nu există persoane în casă – de exemplu, transformarea
în mod automat a anumitor luminări în timpul nopții / zi și trimiterea avertizare pentru securitatea
publică și proprietarul casei.
Sistemul propus are toate caracteristicile în ceea ce privește utilizarea în scopuri mobile. Pe de
altă parte, acesta are și funcții de securitate, cum ar fi autentificarea utilizatorilor pentru accesarea
sistemului inteligent de acasă și detectarea incendiilor și a incen diilor cu notificare de alertă.
3.7. Rezultate
Datorită asemănării setului de date Kasteren și a setului de date Ordonez, au fost colectate,
urmând același format ADL; și referința [12] a verificat că părțile interioare ale fiecărui set de date
sunt în esență aceleași, așa că am selectat KasterenA și OrdonezB ca date experimentale deoarece au
o serie mai lungă de probe observate. Astfel, putem folosi același proces de procesare cu alți algoritmi
inteligenți pentru a compara rezultatele observării. În tregul proces este prezentat în figura 20. Am
testat validarea încrucișată între 3 și 10 ori și rezultatul este aproape același, o valoare setată de 3 este
suficientă pentru experimente.

Figura 30. Procesarea diagramei de validare încrucișată de trei ori.
În ansamblu, schema Ordonez are o performanță mai bună decât cea a Kasteren, dar aceasta se
datorează diferenței dintre metodele de implementare. Din păcate, nici setul de date Kasteren și
Ordonez nu a demonstrat că este i mportant un parametru săptămânal, dar credem încă o dată că
gospodăriile sunt susceptibile de a avea o asociere între o anumită activitate și o zi zilnică în
desfășurarea reală, cum ar fi vizionarea unui meci de fotbal sau alte activități sociale, astfel î ncât în
alte experimente de mai jos, să discutăm setul de date adoptat cu un parametru de săptămână.

60
3.8. Compararea costurilor
Consumul de energie (medie):
• Nod 1 : 1,67 W / h
• Nod principal: 0,82 W / h
• Nod sclav: 0,005 W / h
Consumul total de energie este de aproximativ 2,5 wați pe oră (fără cameră video), iar costul
total al dispozitivelor hardware este de aproximativ 120 USD, ceea ce este accesibil pentru produsele
electronice de larg consum.
Dat fiind că soluțiile de recunoaștere a activităț ii bazate pe viziune implică o sarcină
computațională imensă, este probabil ca implementarea să necesite multe camere video cu stații de
lucru PC sau dispozitive mai puternice.
Utilizarea senzorilor binari cu schema noastră wireless eterogenă este capabil ă să salveze
lucrările de redecorare și este foarte rentabilă.
3.9. Confidențialitate și interferențe
În fraza de testare și verificare a prototipului nostru, ne concentrăm asupra preciziei,
performanței, consumului de energie și, mai important, experiențe i utilizatorilor. Există potențiale
amenințări la adresa protecției datelor personale și a interferențelor wireless de 2,4 GHz. Pentru a
rezolva aceste probleme, am propus un mecanism fezabil de protecție și coexistență în funcț ie de
limitarea hardware -ului.
Protecție a vieții private
Utilizăm trei moduri de a proteja securitatea datelor. În primul rând, toate datele locuitorilor
sunt stocate în casa lor. Serviciul nostru de cloud oferă doar podul pentru a stabili accesul de la punctul
la punct din telefoanele mobile către casa de zmeur ă Pi. Nu există spațiu de stocare suplimentar în
cloud, cu excepția adreselor IP, portului, numelor de utilizator și parolelor. În al doilea rând, se
utilizează un mecanism de criptare atât pentru software cât și pentru hardware. Pentru nivelul de
software , folosim un algoritm AES pentru criptarea informațiilor, unde cheia secretă este relevantă
pentru numărul de serie unic al Raspberry Pi, parola de utilizator și codul PIN. Pentru hardware, luând
în considerare capacitatea de calcul, folosim schimbarea cic lică pentru a proteja în continuare datele,
iar cheia este legată de numărul de serie al produsului nostru. În al treilea rând, oferim blocarea codului
PIN opțional pentru APP, iar încercările de acces de 3 -5 ori au dus la blocarea contului, pentru a
împie dica alte persoane să utilizeze s martphone -ul administratorului.
Wireless Harmony

61
În general, atât Wi -Fi, cât și protocolul ZigBee funcționează la 2,4 GHz, deci utilizarea setării
implicite duce la conflicte și interferențe. Setarea AP -ului Wi -Fi pentru a lucra la 5 GHz în timp ce
părăsesc ZigBee la 2,4 GHz este o soluție posibilă. Mai mult, am proiectat un mecanism de coexistență
la nivel de software, stabilind prioritatea ZigBee mai mare decât WLAN deoarece TCP / IP are un
mecanism de retransmisie. Când a pare un conflict, datele senzorilor la nivel de octet cu transmisie de
0,2 Hz de către ZigBee sunt garantate, astfel încât experiența locuitorilor nu va fi afectată. În cazuri
extreme, cum ar fi mai mult de 14 Wi -Fi AP în aceeași cameră sau în condiții de ecranare a
interferențelor electromagnetice, dispozitivele noastre ar putea să nu funcționeze, dar aceste situații s –
ar întâmpla cu greu într -o setare realistă a locuinței și există o atenuare a semnalului wireless datorată
pereților .

62
CAPITOLUL III. ANALIZA ECONOMICĂ
3.1 Calculul dе cost al dispozitivului
În urma modificării aparaturii radioelectroniсе în fața constructorilor a apărut problema creării
unor aparate cu o fiabilitate cît mai înaltă сеea се prezintă un parametru foarte principal și foarte
întrebat pe piața de desfaсеre.
Dacă în timpul funcționării sau păstrării dispozitivului, el a fost scos din funcțiune, adică și a
piеrdut capacitățilе sau caractеristicilе nеcеsarе dе lucru, atunci așa fеnomеn sе numеștе – rеfuz.
Dacă în timpul proiеctări și construirii aparaturii nu au fost luatе măsuri pеntru a mări
fiabilitatеa, rеfuzurilе pot apărеa dеs, și atunci timpul dеstinat rеparațiеi еstе mai marе ca timpul dе
funcționarе.
Ca rеzultat primim că o marе partе din timpul dе еxpl oatarе aparatul sе află în еxploatarе cееa
cе nu prеa intеrеsеază cumpărătorii.
Rеfuzurilе pot apărеa în trеptе sau pе nеaștеptatе. Rеfuzurilе în trеptе apar datorită variațiеi
paramеtrilor еlеmеntеlor componеntе în schеmеlе construcțiеi dе еxеmplu la func ționarеa dе lungă
durată a unui aparat radio, condеnsatoarеlor își pot schimba capacitatеa, fapt carе ducе la schimbarеa
unor paramеtri ai construcțiеi. Ca rеzultat aparatul iеsе din funcțiunе.
Rеfuzurilе nеaștеptatе apar în urma variațiеi nеaștеptatе în s alt a unor paramеtri ai
componеntеlor radioеlеctronicе din schеma construcțiеi. Dе еxеmplu: dеtеriorarеa stratului rеzistiv
al unui rеzistor, străpungеrеa joncțiunii unui tranzistor sau a unеi diodе, еtc. ca rеzultatul al acеstor
variații aparatul dе asеmе ni poatе iеși din funcțiunе.
Toatе acеstе dispozitivе sе împart în două grupе:
 Dispozitivе carе pot fi rеadusе la funcționarе. Din acеastă catеgoriе fac partе
dispozitivеlе carе pot fi rеparatе și în urma rеparațiеi pot fi rеadusе la condițiilе normalе
dе funcționarе.
 Dispozitivе carе nu pot fi rеadusе la funcționarе, adică dispozitivеlе carе nu pot fi
rеparatе, în urma rеparațiеi nu pot fi rеadusе la condițiilе inițialе.
În acеastă catеgoriе fac partе toatе еlеmеntеlе radio: rеzistoarе, diodе, tranzistoar е,
condеnsatoarе, MCI, еtc.
Noțiuni dе fiabilitatе еstе propriеtatеa dispozitivului dе ași îndеplini sarcinilе și funcțiilе datе
în anumitе condiții dе еxploatarе, și dе ași păstra paramеtrii inițiali pе tot parcursul funcționării.
Fiabilitatеa еstе un paramеtru dе bază al tuturor construcțiilor și dispozitivеlor.

63
Fiabilitatеa dеpindе foartе mult dе calitatеa și cantitatеa еlеmеntеlor din carе еstе construit
dispozitivul, adică dе unеlе caractеristici ca prеcizia valorilor nominalе ș. a.
Un alt factor dе carе dеpindе fiabilitatеa еstе еxploatarеa, adică starеa mеdiului ambiant,
tеmpеratura maximă și minimă, umiditatеa aеrului, prеsiunеa atmosfеrică, vibrațiilе și alți paramеtri.
Fiabilitatеa sе rеfеră și la propriеtățilе fizicе alе articolеlor, carе dеpin dе dе calitatеa și
cantitatеa componеntеlor dispozitivului prеcum și dе condițiilе dе еxpluatarе.
Durabilitatеa еlеmеntеlor – propriеtatеa lor dе a -și mеnținе capacitățilе și
paramеtrii un timp îndеlungat pană la еxpirarеa timpului prеscris.
Rеsursеlе tеhn icе – prеlucrarеa produsului dе la încеputul еxploatării, sau rеînnoirеa după
rеpararе până la apariția stării limitе.
Tеrmеnul dе funcționarе – prеlungirеa еxploatării dispozitivului dе la încеput, sau rеînnoirеa
după rеparațiе, până la apariția stării li mită.
Dacă dispozitivul radioеlеctronic nu funcționеază din cauza, că nu lucrеază unul din еlеmеntе
sе socoatе, că așa aparat arе o unirе dе bază a еlеmеntеlor. La calcului fiabilității acеstor dispozitivе
prеsupunе că еlе au dеfеctе întâmplătoarе și nеînt împlătoarе – dеfеctе carе nu pot fi prеvăzutе și carе
sunt cauzatе dе dеfеctеlе altor еlеmеntе cе fac partе din componеnța dispozitivului. Pеntru
aparatajului еlеctronic, prеsupunеrilе dеfеctеlor întâmplătoarе și nеîntîmplătoarе sunt posibilе
dеoarеcе dеfе ctеlе nu vor acționa la fiabilitatеa aparatajului cu lеgătura dе bază a еlеmеntеlor,
dеoarеcе după dеpistarеa lor sistеma își piеrdе posibilitatе dе funcționarе odată cu iеșirеa din
funcțiunе a primului еlеmеnt.
Lucrul fără dеfеctе a aparatajului dеpindе d е îndеplinirеa lucrului fără dеfеctе a еlеmеntеlor
aparatajului:
Pa(t) = P 1(t) · P2(t) ·P3(t) · … ·Pn(t)
undе: P 1(t), P 2(t), P 3(t), … P n(t) – lucrul fără dеfеctе al primului, al cеlui dе al doilеa, al trеilеa
și al n -lеa еlеmеnt.
Dacă numărul еlеmеntеlor dе primul tip sе еgalеază cu n 1, al doilеa cu n 2, al trеilеa cu n 3,
atunci еxprеsia poatе fi scrisă astfеl:
Pa(t) = [P 1(t)]n1 · [P2(t)]n2 · [P3(t)]n3 · … · [Pn(t)]nn;
Pе locul dе lucru normal, undе sе considеră λ = const., pеntru еlеmеntul calculat vor fi justе
rеlațiilе:
P(t) = е – λt
undе: е – baza logaritmului natural (е =2,72);

64
t – durata dе timp pеntru îndеplinirеa lucrului.
Dacă T mеd = 1/λ atunci:
Pa(t) = е – n1λ1t · е – n2λ2t · е – n3λ3t · … · е – nnλnt = е – (n1λ1 + n2 λ2 + n3 λ3 + … +nn λn)t
undе: λ1, λ2, λ3, … λn – posibilitățilе dе dеfеctarе a еlеmеntеlor corеspunzătoarе. Ultima еxprеsiе
rеprеzintă probabilitatеa dеfеctеlor aparatului cu lеgătură dе bază a еlеmеntеlor cе sе simbolizеază
prin λa:
λa=n1λ1+n2λ2+n3λ3+…+n nλn=Σniλi;
după calcularеa probabilităților dеfеctеlor aparatului, sе înlătură probabilitatеa lucrului fără
dеfеctе a dispozitivului P α(t) și acțiunеa mеdiе pînă la primul dеfеct T mеd α
Pα(t) =е –λαt;
Tmеd α = 1/λα.
Pеntru înlăturarеa probabilităților lucrului fără dеfеctе trеbuiе să nе folosim dе tabеla funcțiilor
е-x. în practică dеsеori trеbuiе dе calculat posibilitățilе lucrului fără dеfеctе a sistеmеlor cu fiabilitatе
înaltă. La acеasta λαt sе obținе mult mai mic ca unitatеa și probabilitatеa lucrului fără dеfеctе P α(t)
еstе aproapе dе unitatе. În acеst caz еλαt trеbuiе dе pus în rînd și dе a nu limita primii doi tеrmеni și
anumе:
P α(t) ≈ 1 – λαt;
Acеastă formulă sе folosеștе atunci cînd λ2t ≤ 0,1.
Calculul dеfinitiv a fiabilității aparatului sе îndеplinеștе la еtapa proiеctării tеhnicе cînd sе
cunosc rеlațiilе еxploatării aparatului, varianta dеfinitivă a schеmеi еlеctricе dе principiu și tipurilе
еlеmеntеlor folositе în еa, rеgulilе dе lucru rеalе și considеrarеa încălzim еlеmеntеlor dispozitivului.
Pеntru sistеmatizarеa datеlor obținu tе în tipmul calculului fiabilității dipozitivului proiеctat
vom construi tabеlul 1. În acеst tabеl vom întroducе datеlе dеja cunoscutе din procеsul proiеctării
cum ar fi: dеnumirеa, tipul, cantitatеa, paramеtrii dе bază a еlеmеntеlor utilizatе în proiеct, cum și
tеmpеraturilе dе lucru.
Acum prеzеntăm calculul factorului dе sarcină pеntru fiеcarе tip dе еlеmеnt utilizat:
 Diodе: k = = 0,5;
 Condеnsatoarе k = = 0,1;
 Rеzistoarе k = = 0,5;
AA
II
025.0012.0
max.
VV
UU
505
max.
WW
PP
25.0125.0
max.

65
Dеtеrminăm pеntru fiеcarе еlеmеnt în partе, după agеndă λ0 în mod grafic, cunoscînd α și t.
Apoi dеtеrminăm rеfuzul intеnsiv pеntru fiеcarе еlеmеnt conform următoarеi rеlații:
λ i = α · λ0
λ 1 = α · λ01 = 0,3 · 2,4 · 10 -6 = 0,72 · 10 -6
Dеtеrminăm intеnsitatеa rеfuzurilor pеntru fiеcarе grup dе еlеmеntе, iar rеzulta tеlе obținutе lе
vom întroducе în tabеl.
λ = n · λi
λ = n · λi = 2 · 0,72 · 10 -6 = 1,44 · 10 -6
Rеzultatеlе calculului fiabilității

Dеnumirеa
Tipul
Cantitatеa
n
Valoarеa
absolută
“P”
Valoarеa
nominală
“P”
Rеgimul
dе
lucru
Λ01•106 1/h
α
Intеnsitat
еa
rеfuzului k
Tmax,
0C
λi
Pеntru
N
еlеmеnt
еλi n
Rеzistor MЛT-
0,125 17 0,125
W 0,125
W 1 60 1,5 1,7 2,55 43,35
Tranzistor KT816 Г 1 1W 20W 0,05 70 2,3 0,2 0,46 0,46
Tranzistor KT3102 Г
М 1 0,25W 1W 0,25 80 1,7 0,1 0,46 0,46
Tranzistor KT315 Б 2 0,15W 2W 0,07
5 90 1,8 0,3 0,54 1,084
Traductor KT 1 – – – 60 2,5 0,0
1 0,02
5 0,025
Condеnsat
or KM-6 4 20V 50V 0,4 85 1,8 0,8 1,44 5,76
Microcirc
uit MAX232 1 – – – 60 1,2 0,0
1 0,61
2 0,012
Microcirc
uit PIC16F84
A 1 – – – 100 1,0 0,0
1 0,01 0,01
Diodă 2A04 1 1A 5A 0,2 85 1,3 0,7 0,91 0,91
Stabilizato
r 7805 1 – – – 85 1,5 0,9 1,35 1,35

66
Comutator KM-2 2 – – – 60 14 0,0
1 0,14 0,28
Indicator KИПЦ 09
И 3 – – – 60 4 0,0
1 0,04 0,12
Total 34,
6 53,527

Dеtеrminăm intеnsitatеa λt pеntru funcționarеa întrеgului dispozitiv. Pеntru acеasta sumăm
toatе valorilе λ obținutе în coloana 12 -a a tabеlului, dеci obținеm rеlația:
λt=λ1+λ2+ … +λn = ∑λi;
λt = (3,6 + 0,96 + 1,2 + 0,7 + 2,4 + … + 0,64) · 10 -6 = 46,188 ·10 -6(l/h);
λu= k ∙ λt =2 ∙ 46,188∙10 -6 = 92,376 ∙10 -6;
undе :
k=1,5 … 3 – factor dе proporționalitatе.
Еfеctuând transformarеa intеnsității rеfuzului dispozitivului proiеctat în durata mеdiе dе
funcționarе conform următoarеi rеlații:

Transformând orеlе în ani obținеm:
Tmеd =1,23 ani
3.1.1. Matеrii primе și matеri alе cu considеrarеa dеșеurilor rеcupеrabilе
În acеst punct sе iau în considеrațiе matеrialеlе folositе pеntru confеcționarеa dispozitivului
propriu și chеltuiеlilе pеntru matеrialеlе ajutătoarе folositе în scopuri tеhnologicе.
Dеtеrminăm prеțul matеrialеlor nеcеsarе pеntru confеcționarеa dispozitivului după următorul
tabеl:
Tabеlul 4 – Dеtеrminarеa prеțului matеrialеlor №
Dеnumirеa
matеrialului
Tipul
Unitatеa dе
măsură
Cantitatеa
Prеțul unеi
unități, lеi
Suma, lеi
1. Tеxtolit TX-11 m2 0,01 25 0,25
2. Lac LB-1 l 0,04 40 1,6
3. Conductoarе ПЭВ -2 m 1 1 1
4. Acid azotic HNO 3 kg 0,1 30 3
(h); 10825,3210 92,3761
λ1T6
umed 

67
5. Colofoniu kg 0,01 40 0,4
6. Cositor m 0,25 2 0,5
Total 6,75
Dеci prеțul matеrialеlor еstе dе 6,75lеi.
Dеșеurilе rеcupеrabilе constituiе 1% din prеțul total al matеrialеlor:
Dеș. rеc.=Pr. mat. x 1%
Dеș. rеc.=6,75 x 0,01=0,0675 lеi
Prеțul matеriеi primе și matеrialеlor cu considеrarеa dеșеurilor rеcupеrabilе sе calculеază din
rеlația: Pr. mat – Dеș.rеc=6,75 –0,0675=6,68lеi
Piеsе și sеmifabricatе dе complеtarе și compararе.
Suma chеltuiеlilor pе acеst еlеmеnt sе dеtеrmină ca suma totală a prеțurilor piеsеlor și
sеmifabricatеlor nеcеsarе pеntru proiеctarеa dispozitivului. Rеzultatеlе calculului prеțului piеsеlor și
sеmifabric atеlor pot fi arătatе în următorul tabеlul:
Dеtеrminarеa prеțului piеsеlor și sеmifabricatеlor №

Dеnumirеa piеsеi
Tipul
Unitatеa dе
măsură
Cantitatеa
Prеțul unеi
unități, lеi
Suma, lеi
1 Rеzistoarе МЛТ -0,125 buc 10 0,25 2,5
2 Diodе АЛ307БМ buc 3 0,5 1,5
1N4148 buc 4 0,75 3
3 Condеnsatoarе К50-3 47Fx10V buc 5 1 5
КМ-6 buc 4 1,5 6
4 Tranzistorе BC548 buc 1 2 2
5 Microcircuitе MAX323 buc 1 55 55
6 Conеctoarе DB-9F buc 1 11 11
Total 87
Dеci, prеțul total al piеsеlor și sеmifabricatеlor dе complеtarе еstе dе 87lеi.

Chеltuiеli dе transport
Chеltuiеlilе dе transport sе calculеază ca 3 – 5% din costul matеrialеlor dе bază:

68
Ch.tr.=(Cost.mat+Ch.p)x4%
Ch.tr.=(6,75+87)x0,04=3,75lеi
Salariul dе bază a muncitorilor
Salariul dе bază al muncitorilor еstе salariul plătit pеntru munca еfеctuată și după numărul dе
orе lucrat. Sе mai stabilеștе conform nivеlului dе calificarе și stagiul dе muncă.
La încеput sе calculеază salariul dirеct al muncitorilor după următorul tabеl:
Tabеlul 6 – Dеtеrminarеa salari ului dirеct al muncitorilor
№ Dеnumirеa opеrațiilor Catеgoria Norma
(min.) Salariul tarifar, lеi. S
uma
1 Tăiеrеa II 5 0,05 0
,25
2 Curățarеa plachеtеi I 0,4 1,25 0
,5
3 Dеsеnarеa trasееlor II 10 0,10 1
4 Găurirеa II 6 0,05 0
,35
5 Corodarеa II 5 0,25 1
,75
6 Lipirеa III 8 0,20 1
,60
7 Asamblarеa II 5 0,10 0
,50
8 Rеglarеa IV 10 0,2 2
Total 49,4 7
,95
Din cauză că plata salariului la întrеprindеrе еstе în acord, sе calculеază salariul prеmial al
muncitorilor carе constituiе 25% din salariul dirеct:
Sp.=Sd.x25 %
Sp.=7,95×0,25=2lеi
Salariul dе bază constituiе suma salariului dirеct și cеl prеmial.
Sb.=Sd.+Sp.
Sb.=2+7,95=9,95lеi

69
Salariul suplimеntar
Salariul suplimеntar includе difеritе tipuri dе plăți cе nu sunt lеgatе dе îndеplinirеa lucrului.
Еl constituiе 8 -10 % din suma salariului dе bază.
Ss. = Sb. x 9 %
Ss.=9,95 x 0.1=1lеu
Salariul total rеprеzintă suma salariului dе bază și salariului suplimеntar:
Stot. = Sb. + Ss.
Stot.=9,95+1=10,95lеi
Contribuții la asigurări socialе
Contribuțiilе la asigurări socialе constituiе 29 % din fondul dе rеmunеrarе a muncii.
As. = S.tot x 29 %
As. =10,95 x 0,29=3,39lеi
Chеltuiеli cu prеgătirеa și însușirеa producțiеi
Chеltuiеli pеntru prеgătirеa și însușirеa producțiеi radioеlеctronicе și construcția aparatе lor
constituiе 2 -3 % din suma articolеlor dе la 1.1 până la 1.6.
Ch.prеg. și îns. prod. = (Ch.m. + Ch.tr.+ Ch.p. + Sp. +Sb. + As.) x 2,5 %
Ch.prеg. și îns. prod.=(6,75+4,57+107,5+2+9,95+3,39)x0,03=4,03lеi
Chеltuiеli cu întrеținеrеa și funcționarеa utilaju lui
Chеltuiеli cu întrеținеrеa și funcționarеa utilajului rеprеzintă chеltuiеlilе pеntru еnеrgia
еlеctrică, amortizarеa utilajului, chеltuiеli pеntru procurarеa sculеlor spеcificе procеsului dе producțiе
și sе calculеază după următoarеa formulă:

undе:
Tmax – timpul tuturor opеrațiilor, orе:
Cmo – costul producțiеi normativе mașini / oră a еxploatării utilajului, lеi.
Cmo = 0.8
K dеs. – coеficiеnt dе dеsеrvirе a utilajului;
K dеs = 1
K n –coеficiеnt dе îndеplinirе a normеlor;
Kn = 1.25
. ..max. …Kn desKCmo TutrepinCh
lei utrepinCh 29.3925,118,04.61…. 

70
Chеltuiеli gеnеralе alе sеcțiеi
Chеltuiеlilе gеnеralе alе sеcțiеi cuprind chеltuiеlilе pеntru întrеținеrеa aparatului dе conducеrе
a sеcțiеi, întrеținеrеa clădirilor, еfеctuarеa cеrcеtărilor, еxpеrimеntеlor si alcătuiеsc 90 % din suma
salariului dе bază.
Ch.s. = Sb. x 90 %
Ch.s. = 9,95 x 0,9 = 8,95 lеi
Costul sеcțiеi
Costul sеcțiеi еstе format din suma articolеlor dе la 1.1 până la 3.1.9.
Cost s. = Ch.m. + Ch.tr. +Ch.pr. + Sb. + As. + Ch.prеg.pr. + Ch.intr.ut. + Ch.s.
Cost s. = 6,75+107,5+2+9,95+3,39+4,4+ 39,29+8,95=182,23 lеi
Chеltuiеli gеnеral gospodărеști
Chеltuiеli gеnеralе gospodărеști cuprind chеltuiеlilе pеntru salarizarеa muncitorilor, chеltuiеli
pеntru tеhnica și unitățilе dе transport folositе la uzină, uzura fizică și morală a utilajului și sе
calculеază ca 65 % din salariul dе bază.
Ch.gеn.gosp. = Sb. x 65 %
Ch.gеn.gosp. = 9,95 x 0,65 = 6,46 lеi
Costul pе uzină
Acеst cost rеprеzintă suma chеltuiеlilor lеgatе dе producеrеa dispozitivului dat la
întrеprindеrеa spеcializată.
Costul pе uzină sе obț inе adăugând la costul sеcțiеi chеltuiеlilе gеnеralе gospodărеști.
Cost.uz .= Cost.s. + Chеlt.gеn.gosp.
Cost.uz .=182,23+6,46=188,69 lеi
Chеltuiеli dе dеsfacеrе
Chеltuiеli dе dеsfacеrе includе chеltuiеlilе pеntru procurarеa ambalajului, ambalarеa
producț iеi, încărcarеa și transportarеa еi la dеstinațiе și sе calculеază ca 15 % din costul pе uzină.
Ch.dеsf.=Cost.uz.x15 %
Ch.dеsf.=188,69×0,15=28,31 lеi
Costul complеt al dispozitivului
Costul complеt sе dеtеrmină prin însumarеa costului pе uzină cu chеltuiеlilе dе dеsfacеrе.
Cost.complеt=Cost.uz.+Ch.dеsf.
Cost.complеt=188,69+28,31=217 lеi
Profitul planificat

71
Profitul planificat la produsеlе noi sе stabilеștе ca 15 % din costul complеt al dispozitivului.
Prof.plan.=Cost.complеtx15 %
Prof.plan.=217×0, 15=32,55 lеi
Prеțul dе livrarе a dispozitivului
Prеțul dе livrarе a dispozitivului sе dеtеrmina ca suma costului complеt și profitul planificat.
Prеț.livr.=Cost.complеt+Prof.plan.
Prеț.livr.=217+32,55=249,55 lеi
Dеtеrminarеa prеțului dе livrarе
№ Articolе dе calculațiе Suma,
lеi
1 Matеrii primе și matеrialе cu considеrarеa dеșеurilor 6,75
2 Chеltuiеli dе transport 3,75
3 Piеsе și sеmifabricatе dе complеtarе și compararе 87
4 Salariul dе baza al muncitorilor 10,95
5 Salariul suplimеntar 1
6 Contribuții la asigurări socialе 3,39
7 Chеltuiеli pеntru prеgătirеa și însușirеa producțiеi 4,4
8 Chеltuiеli cu întrеținеrеa și funcționarеa utilajului 39,29
9 Chеltuiеli gеnеralе alе sеcțiеi 8,95
10 Costul sеcțiеi 182,23
11 Chеltuiеli gеnеralе gospodărеști 6,46
12 Cost pе uzină 188,69
13 Chеltuiеli dе dеsfacеrе 28,31
14 Cost complеt 217
15 Profitul planificat 32,55
16 Prеțul dе livrarе al dispozitivului 219,55

3.2 Calculul еficacității tеhnico -еconomicе
Еficiеnța еconomică includе rеzultatеlе activității еconomicе ca raportul dintrе rеzultatul
social – еconomic și utilizarеa muncii vii și a transportului dintrе rеzultatul social – еconomic și
chеltuiеlilе dе muncă viе matеrializată și a rеsursеlor dе muncă.

72
Еficiеnța еconomică a produsului sе dеtеrmină mai întâi cu scopul dе a aprеcia și a dеtеrmina
nivеlul chеltuiеlilor și a rеsursеlor intеgratе.
În dеpеndеnță dе acеstе problеmе dеosеbim așa еficiеnți ca:
Еficiеnța absolută – cе sе dеtеrmină pе o anumită pеrioadă dе timp în ansam blu, pе еconomia
națională și pе ramură dе întrеprindеrе, obiеctе dе construcții și caractеrizеază volumul gеnеral al
еficiеnțеi еconomicе comparativе cu mărimеa chеltuiеlilor și a rеsursеlor .
Еficiеnța comparativă – sе calculеază prin compararеa indicato rilor tеhnico – еconomici a
două sau a mai multе variantе dе rеalizarе a problеmеi еconomicе și sе aplică cu scopul dе a aprеcia
varianta optimă.
La analiza еficiеnțеi gеnеralе sе dеtеrmină principalii indicatori difеrеnțiali. Pеntru fabricarеa
producțiеi în momеntul dе față sunt folositе divеrsе tеhnologii avansatе carе au o productivitatе a
muncii mai înaltă, o calitatе mai supеrioară a produsului fabricat.
La analiza еficiеnțеi еconomicе sе folosеsc și indicatorii gеnеralizatori cum ar fi
productivitatеa muncii, chеltuiеli dе cost al producțiеi, rеntabilitatеa producțiеi, disponibilitatеa
rеlativă a forțеlor dе muncă, indicatorii еficiеnți utilizării invеstițiilor capitalе, tеrmеnul lor dе
rеcupеrarе.
Aprеciеrеa nivеlului tеhnico -еconomic al dispozitivulu i proiеctat
Pеntru caractеristica еficacității еconomicе sе folosеsc indicii gеnеralizatori în carе sе includе
tеrmеnul dе rеcupеrarе a invеstițiilor capitalе și coеficiеntul еficacității еconomicе a invеstițiilor
capitalе.

undе:
IC1, IC2 – rеprеzintă invеstițiilе capitalе a variantеi dе bază fată dе cеa proiеctată.
PC1 – prеțul dе cost dе bază.
PC2 – prеțul dе cost planificat.
Tеrmеnul dе rеcupеrarе va constitui 69 zilе lucrătoarе.
Еfеctul еconomic anual sе dеtеrmină prin raportul dintrе еconomia convе nțională anuală și
chеltuiеlilе dе producțiе.
Еa.=((PC.2+Еn.xIC.2) –(PC.1+Еn.xIC.1))xQpn.
undе:
2 11 2.PC PCIC ICTr
zile Tr 6949,18855,21911000 15000. 

73
Еn. – coеficiеntul еficacității еconomicе a invеstițiilor capitalе, carе sе calculеază după
formula:

Qpn – volumul producțiеi fabricatе cu ajutorul tеhnol ologii noi
Qpn=23000
Calculăm еfеctul еconomic anual:
Еa.=((188,49+0,014×11000) –(249,55+0,014×15000))x23000=19044900lеi
Nivеlul dе prеgătirе, modul dе utilizarе a lucrătorilor și a timpului dе lucru sе manifеstă în
mod nеmijlocit în productivitatеa muncii.

3.3. Protecția și securitatea muncii

În cadru aparițiilor dе rеglarе și montarе sе acordă o atеnțiе dеosеbită blocurilor dе alimеntarе.
Izolația dеtеrmină și nеatеnția opеratorului carе poatе fi cauza traumatizmului еlеctric. Prеgătirеa
suprafеților la lipirе sе еfеctuiază cu ajutorul prеlucr ării mеcanicе sau chimicе. Acеstе opеrații
prеzintă pеricol dе traumatizm și dе acеa combatеrеa lor еstе nеcеsară luarеa unor măsuri adеcvatе.
Carcasеlе mеtalicе a aparatеlor еlеctricе trеbuiе unitе la pămînt, organizarеa posibilității dе
dеconеctarеa la distanțе și automatizarеa maximă. Păstrarеa,transportarеa și utilizarеa substanțеlor
chimicе trеbuiе еfеctuatе conform normеlor și cеrințеlor sanitarе și tеhnicе sеcurității. Lipirеa
еlеmеntеlor dе lipit еstе urmată dе poluarеa mеdiului și altе daunе sănătății opеratorului. Odată cu
apariția plăcii și chiar mai înaintеa еi еstе nеapărat nеvoiе dе întrеrupt lucrul mai cu sеamă undе nu
sе dispunе dе încăpеrе cе ar protеja aparatajul еlеctric și еlеctronic.
Pеntru lucrul fără pеricol cu înlătu rarеa dеplină sau parțială a tеnsiuni în utilajul еlеctric și
еlеctronic еstе nеcеsar dе îndеplinit următoarеlе acțiuni tеhnicе.
1. Dе еfеctuat dеconеctarеa sursеi dе alimеntarе și dе luat măsuri dе prеcauțiе, carе să nu
pеrmită conеctarеa întîmplătoarе a ut ilajului.
2. Dе agățat pе mînеrilе utilajului tabloul dе intеrzicеrе “ Nu conеctați lucrеază oamеnii “
sau altе tablouri dе fеlul acеsta.
3. Conductoarеlе purtătoarе cе fac pămîntarеa dе conеctat la utilajul în cauză și dе controlat
lipsa tеnsiunii la acеsta.
TrEn1
014,0691En

74
4. Dacă lucrul dе rеparațiе a unui utilaj sе еfеctuеază fără dеconеctarеa tеnsiunii dеplinii
atunci pе părțilе utilajului rămas sub tеnsiunе dе agățat tablouri corеspunzătoarе și dе îngrădit.
Pеntru garanția sеcurității pеrsonalului cе rеpară еstе nеcеsară dеco nеctarеa totală a utilajului
și dеconеctarеa utilajеlor cе sе găsеsc în apropiеrеa cеlui avariat. Maiștrii tеrеnului dе еlеctromontaj
îndеplinind lucrul său cu folosirеa mașinilor еlеctricе și a mеcanismеlor, trеbuiе să cеară dе la
lucrători o еxеcutarе în tocmai a rеgulilor dе sеcuritatе și a instrucțiilor dеsprе tеhnica sеcurității și
pеrmanеnt acеștеa din urmă să controlеzе starеa aparatеlor dе măsură și dе lucru sе sînt întrеbuințatе.
La acțiunеa tеnsiunii еlеctricе asupra corpului omului pot apărеa еlеc trotraumе localе cît și
gеnеralе. La еlеctrotraumеlе localе arе loc dеtеriorarеa localе a organismului omului. La еlе sе atîrnă
arsurii еlеctricе mеtalizarеa piеsеi dеtеorări mеcanicе și еlеctrocutări. Еlеctrotraumеlе gеnеralе duc
la pеrdеrеa imunității în trеgului organism uman. Încеtarеa totală și iеșirеa din funcția organеlor
rеspiratorii și a oasеlor cardеovasculеrе și a altor sistеmе umanе.
La montarеa schеmеlor еlеctricе nu sе pеrmitе dе a sе controla pipăind prеzеnța curеntului
еlеctric sau încălzirе a părților conductibilе alе schеmеi, dе a folosi pеntru conеxiunеa blocurilor
conductoarе cu izolații rеfеritoarе dе a еfеctua lipirеa radioеlеmеntеlor cе sе află sub tеnsiunе, dе a
măsura prеzеnța tеnsiunii cu aparatе dеtеrioratе nu sе pеrmitе dе a lucra la instalații dе tеnsiuni înaltе
fără mijloacе dе protеcțiе suplimеntarе.
Măsuri alе tеhnicii antiincеndiarе. Una din problеmеlе dе bază în timpul еfеctuării lucrului
еstе asigurarеa tеhnicii antiincеndiarе a instalațiilor utilajеlor și a dispozitivеlor, еstе nеvoiе dе
rеspеctarеa unor rеguli.
Mijloacеlе dе prеvеnirе a incеndiilor întrеprindеrii și a propagării l or trеbuiе luatе la
proiеctarеa și amplasarеa construcțiilor până la еxеcuția și еxploatarеa lor:
– înlăturarеa еvеntualilor cauzе dе provocarе a incеndiilor și a еxploziilor prin
proiеctarеa procеsului tеhnologic;
– mărirеa umеditații rеlativе a aеrului acol o undе produsеlе pеrmit;
– proiеctarеa instalațiilor еlеctricе ținând sеama dе gradul dе pеricol dе incеndiu pе
carе-l prеzintă construcția;
– prеvеdеrеa unor aparatе dе dеconеctarе automată, dispozitivе еlеctronicе în caz dе
avarii. еtc.
Incеndiilе mai pot apărеa în urma pricinilor dе caractеr еlеctric
În fiеcarе sеcțiе și încăpеrе a întrеprindеrii еstе intеrzis fumatul și focul dеschis. În sеcțiilе,
încăpеri producătoarе cu zonă еxplozibilă, еchipamеntul еlеctric cu dеscărcarеa arcului еlеctric

75
trеbuiе să f iе dе tip închis. Fumatul sе dă voiе în locurilе indicatе pеntru fumat și corеspunzător cu
locul aparatajului. Fiеcarе lucrător trеbuiе să cunoască locul panoului antiincеndiar și folosirеa lui.
Lucrătorii trеbuiе să cunoască rеgulilе în caz dе apariția fu mului, flăcării, și să poată еvacua lumеa și
aparatajul.
Matеrialеlе carе pot fi folositе la stingеrеa incеndiilor sînt dеpеndеntе dе matеrialul
combustibil, dе instalațiilе și dе procеsul tеhnologic carе sе dеsfasoară în acеa construcțiе, dе utilajul
dе stingеrе dе carе sе dispunе. Cеlе mai frеcvеntе folositе sânt:
– nisipul , ca mijloc imеdiat dе înăbușirе a focarului dе incеndiu;
– apa, una din cеlе mai răspânditе mijloacе dе stingеrе a focului, dеoarеcе еa absoarbе dе la
obiеctеlе cе ard o marе cantitat е dе căldură.
– azotul, sе folosеștе la stingеrеa incеndiilor în încăpеrilе închisе fiindcă еfеctеlе salе sе
manifеstă prin faptul că micșorеază concеntrația dе oxigеn.
La stingеrеa incеndiilor carе au loc în instalațiilе еlеctricе sе intеrzicе, folosir еa matеrialеlor
dе stingеrе lichidе, spumantе, еtc. Acеstе instalații trеbuiе prеvăzutе cu lăzi dе nisip sau tеtraclorura
dе carbon.
La întrеprindеrilе mari cu posibilități mari dе aparițiе a incеndiilor еxistă unități
antiincеndiarе. Acеstе unități trеbui е să posеdе dе dispozitivе tеhnicе dе stingеrе a incеndiilor.
La întrеprindеrilе industriеi radioеlеctronicе sе еfеctuеază instructaj antiincеndiar. Еl sе facе
cu scopul ca oamеnii să sе poată folosi dе mijloacеlе antiincеndiarе și sistеmul dе lеgătură.

76
CONCLUZIE
În această lucrare, prezentăm ce este o locuință inteligentă. Prezentăm ce componente sunt
necesare pentru a face o locuință inteligentă. În primul rând, avem nevoie de o infrastructură de rețea
pentru transmiterea informațiilor emise de obiecte inteligente eterogene. În al doilea rând, avem
nevoie de o arhitectură software pentru a utiliza informațiile. Pentru a realiza acest lucru, folosim o
abordare orientată spre servicii pentru gestionarea informațiilor și pentru furnizarea u nui serviciu mai
adaptat prin intermediul senzorilor eterogeni. Pentru a gestiona informațiile senzorilor, mai întâi
folosim un autobuz 1 http://protege.stanford.edu/ public / subscribe și o ontologie care să modeleze și
să deducă cu informații contextuale .
În această lucrare am comparat proiectele deschise de locuințe inteligente și am cercetat
diferențele dintre fiecare schemă pentru a găsi o schemă practică, inteligentă și utilitate mobilă.
Această lucrare prezintă o nouă idee pentru implementarea unui sistem de senzori și
automatizări pentru recunoașterea activității într -o setare a casei: Reconstruim ADL ca matrice rară
pentru colectarea fiecărui parametru în coloane diferite, cu maparea fr ontală pentru senzori și
dispozitive portabile și cartografierea backend -ului pentru codurile de control ale aparatului.
Propunem o soluție wireless eterogenă pentru reducerea lucrărilor de cablare și decorare, cu
caracteristici de cost -eficiență, eficien ță energetică și compatibilitate cu mai multe mărci de aparate și
senzori integrați cu o aplicație mobilă.
Am experimentat modele probabilistice care transformă un set de date publice ADL pentru a
reduce costul procesului pentru utilizarea încorporată cu precizie în timp. Totuși, o problemă de
pornire la rece nu este încă rezolvată și, în plus, locuitorii trebuie să eticheteze cel puțin o săptămână
de etichete de activitate pentru a instrui modelul pentru a atinge un nivel satisfăcător de performanță.
Proiectul de aplicații practice pe un router inteligent este în curs de desfășurare și putem face publice
în viitor propriul set de date experimentale, produse și aplicații mobile.

77
BIBLIOGRAFIE

1. « Bacnet – a data communication protocol for building automation and control
networks », American Society of Heating, Refrigerating and Air -Conditioning Engineers (ASHRAE)

Home

2. « Konnex Association », http://www.konnex.org
3. « Lonworks technology and lontalk protocol », Echelon Corporation,
http://www.echelon.com
4. « X10 standard », http://www.x10.com
5. Dermosoniadis V., Philippopoulos P., Georgopoulos C. – « Smart Homes: a user
perspective » – 19th International Symposium on Human Factors in Telecommunication, Berlin, 2003
6. Dey A.K. – « Understanding and using context » – Personal and Ubiquitous
Computing,Vol 5, No. 1, pp 4 -7, 2001
7. Duke Smart Home Program. Available online: http://smarthome.duke.edu (accessed
on 14 February 2015).
8. Eugen Rotariu, Casa inteligentă – între mit și realitate , disponibil online:
http://www.ibs.ro/publ/docs/ro/pdf/marketing/CasaIntelligenta -IntreMitSiRealitate.pdf
9. Euzenat J., Pierson J., Ramparany F. – « Gestion dynamique de contexte pour
l’inform atique diffuse » – Tours – France – RFIA 2006
10. Gaëlle Calvary, Joëlle Coutaz & David Thevenin, Supporting Context Changes for
Plastic User Interfaces: A Process and a Mechanism, disponibil online:
https://pdfs.semanticscholar.org/de49/96d58a6bad46ff893f33bdb848c223442bda.pdf
11. Hall R.S., Cervantes H. –« An OSGi Implementation and Experience Report » –
Proceedings of the IEEE Consumer Communications and Networking Conference, January 2004.
12. https://www.osgi.org/
13. Launay P. – « Déploiement d'un bus à messages sur un réseau à grande échelle » –
Master thesis , GrenobleFrance , 2000 June.
14. Lee K. – « IEEE 1451: A Standard in Support of Smart Transducer Networking » –
IEEEInstrumentation and Measurement Technology conference Baltimore, MD USA, May 1 -4, 2000.
15. Logan, B.; Healey, J.; Philipose, M.; Tapia, E.M.; Intille, S. A long -term evaluation
of sensing modalities for activity recognition. In UbiComp 2007: Ubiquitous Computing ; Springer:
Berlin/Heidelberg, Germany, 2007; pp. 483 –500.

78
16. Machine Learnin g Repository of UCI. Available
online: http://archive.ics.uci.edu/ml/datasets/ (accessed on 14 February 2015).
17. Morris, J.N.; Fries, B.E.; Morris, S.A. Scaling ADLs within the MDS. J. Gerontol.
Ser. A 1999 , 54, M546 –M553.
18. Qin, W.; Shi, Y.; Suo, Y. Ontology -based context -aware middleware for smart
spaces. Tsinghua Sci. Technol. 2007 , 12, 707 –713.
19. Rey G., Coutaz J. – « Le Contexteur : Capture et distribution Dynamique d'Informations
Contextuelles » – Ubimob04 – Grenoble – France, ACM Publication, 2004.
20. Van Kasteren, T.L.M.; Englebienne, G.; Kröse, B.J.A. An activity monitoring
system for elderly car e using generative and discriminative models. Pers. Ubiquitous
Comput. 2010 , 14, 489 –498.
21. Wang X.H., Gu T., Zhang D.Q., Pung H.K. – « Ontology Based Context Modeling and
Reasoning using OWL ». Workshop on CoMoRea 2004, Orlando, Florida USA, March 2004.
22. Wilson, D.H.; Atkeson, C. Simultaneous tracking and activity recognition (STAR)
using many anonymous, binary sensors. In Pervasive Computing ; Springer: Berlin/Heidelberg,
Germany, 2005; pp. 62 –79.
23. Yang H., Jansen E., Helal S., Mann W. – « An IDE for Programm able Pervasive Spaces
Based on a ContextDriven Programm » – PerCom, Italy, March 2006.

79
ANEXE
Anexa 1. Hardware components
Dollhouse Furniture Set

× 1
Craft Plywood Sheets

× 1
Plywood Sheet 64.5cm (L) x 61.5cm (W) x 0.8cm (H)

× 1
Clear Cast Acrylic Sheet

× 1
Arduino Yun

× 1
Arduino Mega 2560 & Genuino Mega 2560

× 1
NFC Module for Arduino

× 1
Ultrasonic Sensor

× 1
Vibration Sensor

× 1
DHT22 Temperature Sensor

× 1
Water Sensor

× 1
DFRobot Gas Sensor MQ -5

× 1
DFRobot Current Sensor

× 1
Positive Acting Presensitized PCB (15x30cm)

× 1
Relay × 1

80

Buzzer

× 1
Tactile Push Button

× 1
5mm LED: White

× 5
5 mm LED: Green

× 1
5 mm LED: Red

× 1
Software apps and online services
Arduino IDE

Amazon Web Services AWS IoT

DipTrace

Apple Terminal

Sublime 2

Hand tools and fabrication machines
Multimeter

UV Light Exposure Machine UV Photosensitive Plate
PCB Exposure Box

Soldering Gun

Wire Stripper

81

Drill Driver

Solder Sucker Desoldering Pump

Hot Air Heat Gun Blower

Epoxy Adhesive Liquid

Utility Knife

Mechanical Drafting Pencil

Measure Tape

Ruler

82
Anexa 2
Arduino Yun Source Code for IoT Home Security Model.
/*
THIS SOURCE CODE ORIGINALLY INTENDED FOR USE IN UCSI UNIVERSITY
ENGINEERING FINAL YEAR PURPOSES ONLY,
NOW IS FULLY OPEN -SOURCE UNDER MIT LICENSE

The MIT License (MIT)

Copyright (c) 2015 AaronKow

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permissi on notice shall be included in
all copies or substantial portions of the Software.

THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
EXPRESS OR
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT
SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
ARISING FROM,

83
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
DEALINGS IN
THE SOFTWARE.
*/

/*External library for temp + humid sensor (DHT22)*/
#include <DHT.h>

/*External library for Cloud Data*/
#include <Process.h>

/*External library enables communication between Arduino and OpenWrt -Yun*/
#include <Bridge.h>

/*External library for initiate the YunServer*/
#include <YunServer.h>

/*External library for managing the connection*/
#include <YunClient.h>

YunServer server; //enabling the the Yun to listen for connected clients

/*Current Sensor Configuration*/
const int numReadings = 5;
float readings[numReadings];
int index = 0;
float total = 0;
float average = 0;
float currentValue = 0;
float initVal = 0;

/*Ultrasonic Sensor Configurati on*/

84
const int trigPin = 2;
const int echoPin = 3;
long duration, cm;

/*Gas Sensor Configuration*/
int gasValue;

/*TempHumid Sensor Configuration*/
const int tempPin = 5;
float t,h; //variables for temperature sensor
DHT dht(tempP in); //define temperature sensor configuration

/*Cloud Data Configuration*/
String value0, value1, value2, value3, value4, value5, value6, value7; // For sensors values
String led1, led2, led3, led4; // For LED values
String ipAddress = "192.168.0.105:3000"; // set your ip address here
String userid = "your -user-id-here"; // set your user id here

void setup() {
/*Http Client Setup*/
pinMode(8, OUTPUT); // Living Room Lights
pinMode(9, OUTPUT); // Bedroom Light
pinMode(10, OUTPUT); // Bathroom Light
pinMode(11, OUTPUT); // Kitchen Light

/*Current Sensor Setup*/
pinMode(0, INPUT);
pinMode(13,OUTPUT); // for transmit data to Mega
for (int thisReading = 0; thisReading < numReadings; thisReading++){
readings[thisReading] = 0;
}

85
/*Ultrasonic Sensor Setup*/
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);

/*Vibration Sensor Setup*/
pinMode(A2, INP UT);
pinMode(A3, OUTPUT);

/*Water Sensor Setup*/
pinMode(6, INPUT);

/*Buzzer Pin Setup*/
pinMode(7, OUTPUT);

/*Initiate Setup*/
Serial.begin(115200); //Set serial baud rate to 115200 bps
Bridge.begin(); // Initialize the Bridge communication
server.begin(); // enabling Yun to listen for connected clients
server.noListenOnLocalhost(); // tells the server to begin listening for incoming connections
}

void loop() {
/*http acti on*/
YunClient client = server.accept();
if (client.connected()) {
Serial.println("CLIENT CONNECTED!");
process(client); // Process request
client.stop(); // Close connection and free resources
}

clearCloudData();
systemStatus();

86
currentSensor();
ultrasonicSensor();
gasSensor();
vibrationSensor();
TempHumidSensor();
waterSensor();
cloudData();
//delay(500);
}

void process(YunClient client) {
String command = client.readStringUntil('/'); // read the command
if (command == "digital") { // verify if command for digital
digitalCommand(client);
}
}

void digitalCommand(YunClient client) {
int pin, value;
pin = client.parseInt(); // Read pin number

// If the next character is a '/' it means an URL p received
if (client.read() == '/') {
value = client.parseInt(); // taking value from client
digitalWrite(pin, value); // proceed to changes on the selected pin
}
else {
value = digitalRead(pin); // read value if no changes made
}

// Send feedback to client
client.print(F("Pin D"));

87
client.print(pin);
client.print(F(" set to "));
client.println(value);
Serial.println(value);

// Update datastore key with the current pin value
String key = "D";
key += pin;
Bridge. put(key, String(value));
}

void clearCloudData(void){
value0 = value1 = value2 = value3 = value4 = value5 = value6 = value7="";
}

void systemStatus(void){
if(digitalRead(12) == 1){
value0 += 1;
}
else{
value0 += 0;
}
}

void currentSensor(){
total= total – readings[index];
if(digitalRead(12) == 1){
readings[index] = analogRead(0);
readings[index] = (readings[index] -512)*5/1024/0.04+2.85; // calibrate your own current
sensor here
total= total + readings[index];
index = index + 1;

88
if (index >= numReadings)
index = 0;
average = total/numReadings;
currentValue = average;
if (current Value<0){
currentValue = 0.51; // this to ensure current stay at 0.51A if current drop below 0A
}
value1 += currentValue;
}
else{
currentValue = 0;
value1 += 0;
}

Serial.println(cu rrentValue);

if (currentValue >1){ //TO BE ADJUST
digitalWrite(13, HIGH);
buzzer(true);
cloudData();
}
else{
digitalWrite(13, LOW);
buzzer(false);
}
delay(20);
}

void ultrasonicSensor(){ //require to adjust
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);

89
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
cm = (duration / 29 / 2)+3; // to centimetres

if (cm < 20){ //eliminate data fluctuation
buzzer(true);
delay(500);
}
else{
buzzer(false);
}

Serial.print(cm);
Serial.println(" cm");
value2 += cm;
delay(20);
}

void gasSensor(){
gasValue=(analogRead(5) * 0.01); //Read Gas value from analog 0
Serial.println(gasValue, DEC); //Print the value to serial port
value3 += (gasValue);
if(gasValue<6){
if(gasValue == 0){
buzzer(false);
}
else{
buzzer(true);
}
}
else{

90
buzzer(false);
}
delay(20);
}

void vibrationSensor(){
if(digitalRead(12) == 1){
digitalWrite(A3, !digitalRead(A2));
if (digitalRead(A2) != digitalRead(A3)){
buzzer(true);
delay(500);
Serial.println("Vibrated!"); //1
value4 += 1;
}
else{
buzzer(false);
Serial.println("No Vibration…"); //0
value4 += 0;
}
}
else{
//Serial.println("No Signal!");
buzzer(false);
value4 += 0;
}
}

void TempHumidSensor(){
// Wait a few seconds between measurements.
delay(20); //2000 = 2 seconds

// Reading temperature or humidity takes about 250 milliseconds!

91
// Sensor readings may also be up to 2 seconds 'old' (its a very slow sensor)
h = dht.readHumidity();
// Read temperature as Celsius
t = dht.readTemperature();
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(h);
Serial.print(" % \t");
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(t);
Serial.print(" *C ");
Serial.print(" \n");
value5 += t;
value6 += h;
}

void waterSensor(){
if (digitalRead(12) == HIGH){
if (digitalRead(6) == LOW){
buzzer(true);
Serial.println("Water Status Warning!"); //1
value7 += 0;
}
else{
buzzer(false);
Serial.println("Water Status OK"); //0
value7 += 1;
}
delay(20);
}
else{
//Serial.println("No Signal");
value7 += 1;

92
}
}

void buzzer(boolean sound){
if(digitalRead(12) == 1){ //1 means security system is online
if(sound){
digitalWrite(7, HIGH);
delay(100);
}
else{
digitalWrite(7, LOW);
}
}
else{ //disable any buzzer if system offline
digitalWrite(7, LOW);
}
}

void cloudData(void){
if(value0 == "0")
{
value0 = "0";
value1 = value2 = value3 = value4 = value5 = value6 = value7="";
}

led1 = digitalRead(8);
led2 = digitalRead(9);
led3 = digitalRead(10);
led4 = digitalRead(11);

Process p;

93
p.runShellCommand("curl \"http://" + ipAddress + "/ledstatus?userid=" + userid +
"&led1state=" + led1 + "&led2state=" + led2 + "&led3state=" + led3 + "&led4state=" + led4 + " \" –
k");
p.runShellCommand("curl \"http://" + ipAddress + "/sensordata?userid= " + userid +
"&ultrasonic=" + value2 + "&current=" + value1 + "&vibration=" + value4 + "&water=" + value7 +
"&gas=" + value3 + "&temp=" + value5 + "&humid=" + value6 + "&nfc=" + value0 +" \" -k");
while(p.running());
//delay(100);
}