Model systému pro řízení a zpracování dat jednoduchého elektronického zabezpečení rodinného domu

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem modelu pro řízení a zpracování dat jednoduchého elektronického zabezpečení (EZS) rodinného domu. Jednotlivé části systému jsem nejdříve realizoval na nepájivých polích a po vytvoření a odzkoušení kódu také na univerzálních jednovrstvých deskách plošných spojů. Tyto desky jsou základem všech vytvořených modulů. Navržený EZS jsem následně instaloval do modelu rodinného domu, kde jsem systém dále testoval. Vytvořený EZS se skládá ze čtyř typů modulů a dohromady ze sedmi kusů modulů. Hlavní funkcí prvních dvou typů modulů je měření dat a jejich předávání ústředně. Další typ modulu představuje centrální řídicí jednotka neboli ústředna. Poslední typ modulu disponuje dotykovým displejem a slouží k autorizaci uživatele a jako přístupový bod systému. Ústředna komunikuje s moduly bezdrátově a samotná komunikace je založena na TCP/IP protokolu. Ústředna dále přes domácí Wi-Fi síť ukládá vybraná data na cloud. K datům uloženým na cloudu je možné přistupovat prostřednictvím webového nebo mobilního rozhraní. Součástí ústředny je GSM modul, který ústředně umožňuje informovat uživatele o vybraných stavech formou SMS. Všechny moduly jsou napájeny z elektrické sítě a zároveň disponují záložním napájením. Při výpadku energie z elektrické sítě se napájení automaticky přepne na záložní baterii. Důraz je kladen na spolehlivost systému a minimalizování falešných poplachů i při použití neprofesionálních senzorů. Dále došlo k ověření funkčnosti vytvořeného systému a změření jeho parametrů. Nejen na jejich základě jsem systém porovnal s komerčními systémy. Na závěr jsem provedl ekonomickou úvahu pro výrobu navrženého systému. Práce může sloužit jako zdroj inspirace při návrhu a výrobě domácího elektronického zabezpečení bytu nebo rodinného domu.

The aim of this work is to design a model for data management and processing of simple electronic security system of a family house. I first implemented the individual parts of the system on non-solderable fields and, after creating and testing the code, also on universal single-layer printed circuit boards. These boards are the basis of all the modules I have created. Afterwards, I installed the designed burglar alarm in a family house model, where I further tested the system. The created burglar alarm consists of four types of modules and a total of seven modules. The main function of the first two types of modules is data measurement and transmission to the control panel. Another type of modules is a control panel. The last type of modules has a touch screen and serve to authorize the user and as an access point to the system. The control panel communicates with the modules wirelessly and the communication itself is based on the TCP/IP protocol. The control panel also stores selected data on the cloud via the home Wi-Fi network. Data stored on the cloud can be accessed via a web or mobile interface. The control panel includes a GSM module that allows users to be informed about selected statuses via SMS. All modules are powered from the mains and also have a backup power supply. In the event of a power failure, the power supply automatically switches to the backup battery. Emphasis is placed on system reliability and minimizing false alarms even when using non professional sensors. The functionality of the created system was verified and its parameters were measured. Not only on the basis of measured parameters, I compared the system with commercial systems. Finally, I made an economic consideration for the production of the proposed system. The work can serve as a source of inspiration in the design and manufacture of home electronic security of an apartment or family house.