Aplikace pro ovládání zařízení v chytré domácnosti vytvořené na platformě RaspberryPi

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá analýzou, návrhem a realizací prototypu jednotky pro chytrou domácnost s dotykovým displejem, která umožní ovládání RGBW osvětlení, zásuvek a zobrazí informace o klimatu v místnosti (teplota, vlhkost vzduchu a koncentrace CO2). Jsou analyzovány možné volby bezdrátových komunikačních protokolů, protokolů na aplikační vrstvě ISO/OSI a vhodného prostředí pro realizaci na miniaturním počítači Raspberry Pi. Výstupem z analýzy je využití 7'' kapacitního dotykového displeje, WiFi komunikace, dvojice protokolů HTTP a MQTT a prostředí webového klienta spolupracujícího s lokální Node.js serverovou aplikací. Díky tomuto přístupu je možné s rozhraním jednotky komunikovat i pomocí libovolného webového prohlížeče ve stejné počítačové síti. Zařízení nabízí alternativu k existujícím přístupům pro správu chytré domácnosti. Při návrhu je dbáno na snadnou rozšiřitelnost o další moduly, čemuž napomáhá i využití velmi rozšířeného jazyka JavaScript.

This thesis focuses on the analysis, design, and realization of a prototype of a central unit with touch screen for smart home which enables control of RGBW lights, wall sockets and displays information about room climate (temperature, humidity, and CO2 level). It analyses possible choices of wireless communication protocols, protocols on the application layer of ISO/OSI model and suitable programming environment for realization using a miniature Raspberry Pi computer. The analysis results in the usage of 7'' capacitive touch screen, WiFi communication, both HTTP and MQTT protocols and web-based client cooperating with local Node.js server application. Thanks to this approach it is possible to communicate with the unit's interface through any web browser on the same computer network. The device offers an alternative to existing ways of smart home management. During the development, extra attention was paid to ensure an easy way of addition or modification of new modules, that is among other things achieved by using very commonly used JavaScript language.