Pametni dom s krmilnikom NI myRio

Avtor: Klaudio Štemberger, učitelj strokovnih modulov, SŠTS Šiška

Z razvojem tehnologije nastaja vse več rešitev, ki so sposobne upravljanja doma in naprav v njem. Pametni krmilnik myRIO v kombinaciji s pametnim telefonom poskrbi, da je upravljanje pametne hiše vedno pod nadzorom.

Krmilnik se programira z uporabo programske opreme LabVIEW, ki omogoča krmiljenje sistema preko virtualnih instrumentov. Aplikacija, narejena v MIT App Inventorju, omogoča povezavo pametnega telefona s krmilnikom preko Bluetootha. S tem lahko nadzorujemo notranjo in zunanjo razsvetljavo, vrata, okna, temperaturo ter alarm. Pametna hiša vključuje senzorje za temperaturo, dež, gibanje in svetlobo, ki omogočajo regulacijo posameznih funkcij in varovanje hiše. Osnovno infrastrukturo pametne hiše sestavljajo elektronske komponente, kot so senzorji, motorji, grelci, magnetna ključavnica in krmilnik.

V Srednji šoli tehniških strok Šiška je pod mentorstvom Klaudia Štembergerja, učitelja strokovnih modulov, nastal zanimiv projekt. Izdelali so tudi maketo pametnega doma z vsemi funkcijami, ki bi jih lahko uporabili tudi v realni velikosti. Uporabili so:

• MyRIO krmilnik, narejen za izobraževalne namene.
• LM35 precizni senzor za merjenje temperature.
• FC-37 senzor za zaznavo dežja.
• PIR pasivni infrardeči senzor (največkrat se uporabljajo v detektorjih gibanja).
• LDR pasivna komponenta, ki se uporablja za merjenje svetlobe (uporablja se npr. za prižiganje zunanjih luči ob mraku).
• Bluetooth modul HC-06 za vzpostavitev brezžične povezave med dvema sistemoma na kratki razdalji.
• MIT App Inventor je integrirano razvojno okolje, do katerega dostopamo na spletnih straneh.
• Oblikovalec, s katerim ustvarimo zgled aplikacije ter vstavimo tipke, drsnike, slike, sezname itd.
• Blokovna shema, v kateri se določa, kaj in kdaj bodo elementi na zaslonu delali. Na voljo imamo zanke (for in if), ukaze za prikazovanje, pridobivanje podatkov, zapiranje zaslonov in aplikacije.

LabVIEW je vizualno programsko orodje, razvito s strani National Instruments, ki omogoča oblikovanje virtualnih instrumentov (VI). Sestavljamo jih na front panelu, na katerem imamo postavljene kontrolne tipke in indikatorje, in blokovnem diagramu, v katerem pričnemo s sestavljanjem virtualnega instrumenta. Na voljo je v operacijskih sistemih Windows, Unix, Linux in macOS ter omogoča široko uporabo.

Kako vse to deluje v praksi?

Hišo lahko na ta način upravljamo z Bluetooth aplikacijo, ustvarjeno z MIT App Inventorjem. Z aplikacijo nadzorujemo luči, temperaturo, vrata, okna in alarm.

Za luči imamo tipke za vklop ali izklop. Omogočeno je upravljanje vsake posebej, tipka “avtomatizacija luči” pa samodejno vklopi luči ob zaznavi gibanja ali v temi.

Temperaturo nastavljamo z drsnikom na začetku aplikacije. Regulacija poteka z vklapljanjem in izklapljanjem grelcev ter ventilatorjev. Poleg tega je na voljo tudi tipka za vklop časovne nastavitve temperature, kjer lahko določimo časovni interval in ustrezno temperaturo.

Za upravljanje vrat in oken imamo različne tipke. Tipka za vhodna vrata omogoča odpiranje vrat za določen čas, po katerem se samodejno zaklenejo. Garažna vrata se lahko dvignejo ali spustijo. Za strešno okno je na voljo ena tipka, ki omogoča odpiranje in zapiranje okna.

Zato, da je ustrezno oskrbljeno tudi za varnost je v aplikaciji vgrajen tudi alarmni sistem. Tipke za vklop in izklop alarmnega sistema omogočajo enostavno upravljanje. Poleg tega je možno nastaviti tudi časovno obdobje, v katerem se alarm aktivira in deaktivira.

Celotna funkcionalnost hiše je dostopna preko Bluetooth povezave, kar omogoča uporabniku enostaven nadzor. Aplikacija je zasnovana tako, da olajša upravljanje funkcij pametnega doma na enem mestu. (P.R.)